5.3 内能

1资源信息表标题第五章5.3内能关键词内能改变物体内能的方式描述本教学设计包括：一、教学任务分析二、教学目标三、教学重点与难点四、教学资源五、教学设计思路六、教学流程七、教案示例学科初中物理八年级第二册第五章5.3节语种汉语媒体格式.doc学习者学生资源类型文本类素材教育类型初中基础型课程作者王玉钊单位上海市天山初级中学地址上海市天中路155号[e-mail]2第五章5.3内能执教：上海市天山初级中学王玉钊一、教学任务分析本节内容是在热现象的基础上，建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上，研究物体内能的变化，找到改变物体内能的两种方式，并从效果、能的形式的变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节所需知识涵盖了热、功、能、力等部分，要求学生具备一定的观察、实验、分析、综合、类比、归纳、演绎、表达能力和操作技巧等能力，在学习和研究的过程中，要求具有合作、协调的团队精神。因此，对学生的综合素质要求较高。通过本节的学习，学生在获得知识的同时，充分体会科学方法、团队精神在科学探究过程中的重要作用，体验探究过程和应用物理知识过程中的乐趣和成就感，并渗透内容与形式的联系、一果多因的多样性联系等辩证观点。本节通过对生活情景的质疑激发学生学习兴趣，然后通过对生活实例、自主实验的分析讨论引进热运动的概念，通过类比建立内能的概念，通过归纳得出改变物体内能的两种方式。使学生充分感受已学知识和科学方法在研究新问题中的应用。然后学生又运用改变内能的两种方式来解释生活中的一些热现象，感受生活与物理的密切联系。本节要求学生主动学习，在动手实验、概念形成和发现规律的过程中，感受到透过现象看本质的思维方法，感悟观察、实验、推理、尤其是“理想实验”对形成概念和发现规律的重要作用。二、教学目标1、知识与技能（1）知道内能的含义。（2）知道物体的内能与温度等因素有关。（3）知道改变物体内能的两种方式。2、过程与方法通过观察与实验，关注改变内能的两种方式，感受比较、归纳、综合的科学方法。3、情感、态度与价值观（1）在探究改变物体内能方式的实验中，提高团队合作意识，激发探究热情；（2）通过运用物理知识解释实际生活中的一些物理现象，激发自身的成就感。三、教学重点和难点重点：改变内能的两种方式。难点：做功可以改变物体的内能。四、教学资源1、学生实验器材（每四人一套）：铁丝、气球、充气筒、酒精灯、火柴、锤、砂纸等。2、演示实验器材：可固定的薄铜筒、拉绳、软木塞、乙醚、压缩发火仪、硝化棉等。3、自制模拟演示PPT幻灯片、分子扩散实验和开香槟酒的录像片段等。五、教学设计思路本设计的内容包括内能、改变物体内能的方式等两部分内容。3本设计的基本思路是：以实例、实验为基础，运用多媒体手段，通过设问、讨论、比较等方法，师生互动，引入热运动的概念。然后引导学生通过类比，建立内能的概念。再根据实验现象中分子热运动剧烈程度跟温度的关系的事实，得出物体的内能跟温度的（不可逆）关系。通过创设新的情景、提出新的问题，引导学生认识同一物体的内能会发生变化，继而转入探究如何改变物体的内能。本设计要突出的重点之一是：内能的概念。方法是：类比物体具有动能、势能、机械能，得出物体内能的概念。本设计要突出的另一个重点是：改变内能的两种方式。方法是：以实验为基础，通过讨论、归纳得出热传递和做功都能改变物体的内能的结论。本设计要突破的难点是：做功可以改变物体的内能。方法是：通过实验，揭示做功与改变物体温度之间的关系，经过分析推理得出做功可以改变物体内能的结论。本设计通过对生活情景的质疑激发学生学习的兴趣，自发对生活实例进行思考，从而能进行自主的实验研究。通过引导学生对分子扩散现象的思考、讨论，引进热运动的概念；通过类比建立内能的概念；通过自主活动，讨论、归纳得出改变物体内能的两种方式，并引导学生思考两种方式在改变内能上的本质区别。最后要求学生运用改变内能的两种方式来解释生活中的一些热现象，感受生活与物理的密切联系。完成本设计的内容约需1课时。六、教学流程1、教学流程图2、教学流程图说明情景Ⅰ实例、录像片段1情景I实例、录像1活动Ⅰ讨论热运动内能情景Ⅱ录像2做功与内能改变活动Ⅳ讨论两种方式的异同活动Ⅴ应用内能与温度的关系活动Ⅱ学生实验1活动Ⅲ学生实验2改变物体内能的方式4列举生活中内能改变的实例和播放庆功会上开香槟酒的录像片段，设置疑问，激发学习的兴趣。情景Ⅱ录像片段2多媒体演示分子扩散实验，复习分子运动和温度的关系，引入热运动的概念。活动Ⅰ讨论通过讨论物体温度升高时，物体内分子热运动加剧，说明分子动能增大、内能增大，从而得出内能与温度的关系，并且注意到这种关系的不可逆性。活动Ⅱ学生实验1探究使一段铁丝内能增加的方式，通过对实施过程的总结，归纳得出改变物体内能的两种方式：做功和热传递。活动Ⅲ学生实验2给一个气球充气，然后迅速放气，感觉它的温度的变化，并对实验1和实验2进行思考、讨论交流，得出：外界对物体做功，内能增加；物体对外界做功，内能减少。活动Ⅳ讨论通过分析、比较，得出虽然两种方式在改变物体内能上是等效性的，但是在本质上又有区别，热传递的方式是使内能发生转移，而做功的方式是能的形式发生了转化。但是，能量总是守恒的。活动Ⅴ应用解释现象。3、教学的主要环节本设计可分为三个主要的教学环节第一环节，通过实验演示，引入热运动的概念。第二环节，通过类比，建立内能的概念.第三环节，通过实例和实验，讨论分析改变物体内能的方式。七、教案示例（一）引入1、实例、录像片段1（1）举例：把子弹射入木桩，最终子弹静止于木桩中。提出问题：子弹的动能哪儿去了？（2）播放庆功会上开香槟酒的录像片段。提出问题：剧烈摇晃过的香槟酒为什么会猛地把瓶塞冲出很远？（二）新课2、热运动（1）录像片段2播放分子扩散实验的录像。（2）问题从扩散实验中，我们可以得到什么结论？（3）小组讨论交流、归纳小组选代表发言、补充。5结论：分子永不停息地做无规则运动；温度越高，分子运动越剧烈，即分子运动速度越大。（4）教师引导引入热运动的概念物体内部分子数量很大，宏观上只研究单个分子的运动情况没有实际价值。对于物体内大量分子的这种与温度有关的无规则运动，我们把它称之为热运动。3、内能（1）问题宏观上，物体因为运动而具有动能，因为处于高处而具有势能，那么在微观上，物体内每个分子都有什么形式的能呢？分子因为热运动而具有的动能叫分子动能，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫做分子势能。物体内有大量的分子，宏观上只研究一个分子的能量没有实际价值，我们类比机械能用一个新的物理量来表示所有分子的能量。物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做内能。内能也是能的一种形式。一切物体都具有内能。（2）讨论讨论：物体的内能大小与什么有关呢？结论：内能与温度有关：温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。热量是内能改变的量度。4、改变物体内能的方式（1）学生实验1探究使一段铁丝内能增加的方法（三种以上）（除铁丝外，其它器材自选），并进行交流、分析、分类、归纳。结论：改变内能有两种方式——热传递和做功。（2）学生实验2给一个气球充气，然后迅速放气，摸一摸，感觉是否凉一些？为什么？结论：对物体做功，内能增加；物体对外做功，内能减少。（3）讨论热传递和做功都能改变物体的内能，两种方式有什么异同？（提示：从效果上比较；从增加内能的来源上比较）结论：相同点——都能改变物体的内能（等效）。不同点——热传递方式是内能转移；做功是能的形式发生转化。（三）应用5、知识应用（1）演示实验用力快速压下压缩发火仪的手柄，观察现象、讨论并解释。（利用课件重放实验现象，并以凡尔纳的《神秘岛》中的情景为例，介绍学习科学知识的意义，结合我国的四大发明进行爱国主义教育。）6（2）演示实验用绳子在固定的铜管（内装乙醚）上绕一圈，拉动绳子，观察现象并解释。（3）用能的观点解释开香槟和子弹打入木桩的实例。（4）以神舟三号飞船为例，介绍内能的重要应用，鼓励学生为祖国的现代化建设努力学习，为国争光，激发爱国热情。