做功和內(nèi)能的改變——初中物理第三冊(cè)教案

1、做功和內(nèi)能的改變 初中物理第三冊(cè)教案做功和內(nèi)能的改變教學(xué)目的 使學(xué)生知道做功可以改變物體內(nèi)能的一些事例；知道可以用功來(lái)量度內(nèi)能的改變，能用做功和內(nèi)能改變的關(guān)系來(lái)解 釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象。教具壓縮空氣引火器， 機(jī)械能轉(zhuǎn)化熱能演示器， 無(wú)色玻璃瓶， 橡膠瓶塞，打氣筒等。教學(xué)過(guò)程1.復(fù)習(xí)提問(wèn)什么叫做物體的內(nèi)能?物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)?2.引入新課 物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān)，溫度越高，物體的內(nèi)能 越大。也就是說(shuō)當(dāng)物體的溫度發(fā)生了變化時(shí)，它的內(nèi)能就發(fā) 生了變化。如何改變物體的溫度，同學(xué)們能夠從生活實(shí)際上 舉出許多的事例。今天我們先研究一種改變內(nèi)能的方法-做 功。3.進(jìn)行新課 對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能

2、會(huì)增大。演示實(shí)驗(yàn)：壓縮空氣引火實(shí)驗(yàn)。出示壓縮空氣引火器， 簡(jiǎn)單介紹它的構(gòu)造。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉，用鑷 子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖 麻油，放入玻璃筒的上口。此時(shí)要提醒學(xué)生注意觀察筒內(nèi)的 棉花。迅速地壓下活塞，可看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。實(shí)驗(yàn)后，組織學(xué)生議論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么，從而得 出壓縮空氣做功， 使空氣內(nèi)能增大， 溫度升高引起棉花燃燒。 實(shí)際這種現(xiàn)象在日常生活中，同學(xué)們也遇到過(guò)。例如，在給 自行車輪胎打氣時(shí)，打氣筒也會(huì)變熱，這也是由于壓縮空氣 的緣故。用其他的方法對(duì)物體做功，也能使物體內(nèi)能增加，摩擦生熱就是一個(gè)例子。讓學(xué)生解釋課本圖2-9、圖2-11的 事

3、例，并列舉其他事例。歸納學(xué)生所舉事例，得出對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能就會(huì) 增大。同學(xué)們所舉的事例都是做功使物體的內(nèi)能增加，做功能 不能使物體的內(nèi)能喊小呢?物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能會(huì)減小。演示實(shí)驗(yàn)：氣體膨脹溫度降低的實(shí)驗(yàn)。按照課本圖2-12所示，事前組裝好儀器。課前在瓶?jī)?nèi) 裝入少量的水。實(shí)驗(yàn)時(shí)告訴學(xué)生，由于水的蒸發(fā)，瓶?jī)?nèi)存在 水蒸氣。 由于水蒸氣是無(wú)色透明的， 所以水蒸氣是看不到的。 提醒學(xué)生注意觀察瓶塞跳起時(shí)容器中有什么現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)塞子跳起時(shí)，瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分 析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 進(jìn)而得出物體對(duì)外做功時(shí)， 本身的內(nèi)能會(huì)減小。用功來(lái)量度內(nèi)能的改變。做功可以改變物體的內(nèi)能，對(duì) 物體做的功越多

4、，物體的內(nèi)能增加得越多，物體對(duì)外做的功 越多，物體的內(nèi)能減小得也越多，所以，我們可以用功來(lái)量 度內(nèi)能的變化。這樣內(nèi)能的單位跟功相同，也是焦耳。如果 對(duì)物體做了2焦的功，物體的內(nèi)能會(huì)增加2焦。其實(shí)各種形式的能，都可以用功來(lái)量度，因此國(guó)際單位 制規(guī)定：各種形式的能的單位都是焦耳。小結(jié)通過(guò)課本本章刊頭畫的實(shí)驗(yàn)演示和本節(jié)的想想議議， 小結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)是機(jī)械能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實(shí) 驗(yàn)。把薄壁金屬筒固定在桌子上之后，注入約1/4容積的乙醚，立刻塞上塞子。用稍寬一點(diǎn)的布帶，在金屬筒下端繞 二圈，然后迅速地來(lái)回拉布帶， 一會(huì)兒塞子就被沖起， 引導(dǎo) 學(xué)生解釋所看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功，使金屬筒溫

5、度升高、內(nèi)能增加，并引起筒內(nèi)乙醚的蒸發(fā)。最后由于乙醚 蒸汽壓強(qiáng)不斷增大， 而將塞子沖起。 告訴學(xué)生，在此過(guò)程中， 克服摩擦做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。此實(shí)驗(yàn)中的另一個(gè)現(xiàn)象，往往被學(xué)生忽視。即當(dāng)塞子被 沖起時(shí)，在管口附近也有淡淡的霧出現(xiàn)。 應(yīng)引導(dǎo)學(xué)竹注意這 一現(xiàn)象， 并加以解釋。這是由于氣體膨脹對(duì)外做功時(shí)內(nèi)能減 少、溫度降低，從而使筒口周圍的水蒸氣凝成水珠。此現(xiàn)象 恰好說(shuō)明了：物體對(duì)外做功時(shí)，本身內(nèi)能會(huì)減小。此過(guò)程中 氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和議論，使學(xué)生進(jìn)一步明確，做功能改變物體 的內(nèi)能。并且對(duì)物體做功時(shí)，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體內(nèi) 能增加。物體對(duì)外做功時(shí)，有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，物體內(nèi)能 減少。說(shuō)

6、明1.壓縮空氣引火實(shí)驗(yàn)難度較高，有幾個(gè)關(guān)鍵要注意：密封性要好，主要是活塞與管壁的密封。當(dāng)把活塞從管 內(nèi)拉出時(shí)，感到阻力比較大，且當(dāng)活塞離開管口的瞬間能聽 到嘭的響聲。這種情況可認(rèn)為密封較好。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在活塞 上涂少許蓖麻油，起密封和潤(rùn)滑作用。管內(nèi)保持足夠的氧氣。實(shí)驗(yàn)時(shí)可用尖嘴吹風(fēng)球，向管內(nèi) 注入新鮮空氣。所用燃料燃點(diǎn)要低，普通棉花難于壓燃。實(shí)驗(yàn)中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取濃硝酸和濃硫酸，按體積比1:2先后倒入燒杯內(nèi)混合， 使其溫度保持在30C左右。將脫脂 棉浸入混合酸內(nèi)，約15分鐘左右，取出棉花用清水反復(fù)沖 洗，直至沒(méi)有酸性。擠干后放在陰暗處晾干，保存時(shí)應(yīng)放在 密封瓶?jī)?nèi)，保持干燥。2.氣體膨脹做功的實(shí)驗(yàn)，打氣時(shí)速度不宜太快。通常打 氣筒止回閥不太靈活，打氣速度就不能慢，建議在瓶塞上裝 一個(gè)自行車輪胎上的氣門嘴。打氣時(shí)氣門嘴的乳膠管膨脹， 能使學(xué)生觀察到進(jìn)氣的現(xiàn)象。3.做功改變物體內(nèi)能的過(guò)程，也都有能量的轉(zhuǎn)化。