初中物理二、內(nèi) 能教案

1、Word文檔 初中物理二、內(nèi) 能教案第五節(jié) 升華和凝華 p margin-top:10px;margin-bottom:10px.STYLE1 font-size: 12px;font-weight: bold;.STYLE2 font-size: 12px.style3 color: #000000.style11 font-size: smaller.style12 font-family: 宋體.style21 color: black.style31 font-family: 宋體; color: black; 教案示例 第課時(shí) 第課時(shí) 第課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 一、學(xué)問(wèn)與技能 1.了解內(nèi)能的

2、概念，能簡(jiǎn)潔描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2.知道熱傳遞過(guò)程中，物體汲?。ɑ蚍懦觯崃?，使物體溫度上升（或降低），內(nèi)能轉(zhuǎn)變。 3.知道在熱傳遞過(guò)程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳。 4.知道做功可以使物體內(nèi)能增加或削減的一些實(shí)例。 二、過(guò)程與方法 1.通過(guò)探究就找到轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的兩種方法。 2.通過(guò)演示試驗(yàn)說(shuō)明做功與物體的內(nèi)能的變化關(guān)系。 3.通過(guò)查找資料，了解地球的“溫室效應(yīng)”。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān) 1.通過(guò)探究，使同學(xué)體驗(yàn)探究的過(guò)程，激發(fā)同學(xué)主動(dòng)學(xué)習(xí)的愛(ài)好。 2.通過(guò)演示試驗(yàn)培育同學(xué)的觀(guān)看力量，并使同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。 3.鼓舞同學(xué)自己查找資料，培育同學(xué)自學(xué)的力

3、量。 教學(xué)重點(diǎn)：把握三個(gè)概念（分子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能），把握三個(gè)物理規(guī)律（溫度與分子平均動(dòng)能關(guān)系、分子勢(shì)能與分子之間距離關(guān)系、熱傳遞與功的關(guān)系）。 教學(xué)難點(diǎn)：區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量三個(gè)物理量，分子勢(shì)能隨分子間距離變化的勢(shì)能曲線(xiàn)。 教學(xué)預(yù)備：壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增加的演示試驗(yàn)：圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。 教學(xué)過(guò)程 第1課時(shí) 一、引入新課 我們知道做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能，那么熱現(xiàn)象發(fā)生過(guò)程中，也有相應(yīng)的能量變化。另一方面，我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無(wú)規(guī)律熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。那么熱運(yùn)動(dòng)的能量與大量的無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？這是今日學(xué)習(xí)的問(wèn)題。 二、新課學(xué)習(xí) 1分子的動(dòng)能、溫度 物體內(nèi)大量分

4、子不停息地做無(wú)規(guī)章熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)于每個(gè)分子來(lái)說(shuō)都有無(wú)規(guī)章運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。由于物體內(nèi)各個(gè)分子的速率大小不同，因此，各個(gè)分子的動(dòng)能大小不同。由于熱現(xiàn)象是大量分子無(wú)規(guī)章運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，所以討論個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是沒(méi)有意義的。而討論大量分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，需要將全部分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的平均值求出來(lái)，這個(gè)平均值叫做分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。 學(xué)習(xí)布朗運(yùn)動(dòng)和集中現(xiàn)象時(shí)，我們知道布朗運(yùn)動(dòng)和集中現(xiàn)象都與溫度有關(guān)系，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈，集中也加快。依照分子動(dòng)理論，這說(shuō)明溫度上升后分子無(wú)規(guī)章運(yùn)動(dòng)加劇。用上述分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能來(lái)說(shuō)明，就是溫度上升，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大。假如溫度降低，說(shuō)明分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小。因此從分子動(dòng)

5、理論觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志?！皹?biāo)志”的含義是指物體溫度上升或降低，表示了物體內(nèi)部大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大或減小。溫度不變，就表示了分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變。其他宏觀(guān)物理量如時(shí)間、質(zhì)量、物質(zhì)種類(lèi)都不是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。但是，溫度不是直接等于分子的平均動(dòng)能。 另一方面，溫度只與物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)意義上的平均動(dòng)能相對(duì)應(yīng)，對(duì)于個(gè)別分子或幾十個(gè)、幾百個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大小與溫度是沒(méi)有關(guān)系的。 我們知道，溫度這個(gè)物理量在宏觀(guān)上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是大量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，這是溫度的微觀(guān)含義。 2分子勢(shì)能 分子間存在著相互作用力，因此分子間具

6、有由它們的相對(duì)位置打算的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能。 假如分子間距離約為10 -10m 數(shù)量級(jí)時(shí)，分子的作用力的合力為零，此距離為r 0 。 當(dāng)分子距離小于r 0 時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，要減小分子間的距離必需克服斥力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時(shí)彈性勢(shì)能增大是相像的。如上圖中彈簧壓縮，彈性勢(shì)能E p 增大。 假如分子間距離大于r 0 時(shí)，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，要增大分子間的距離必需克服引力做功，因此，分子勢(shì)能隨分子間的距離增大而增大。這種狀況與彈簧被拉伸時(shí)彈性勢(shì)能增大是相像的。如圖1中彈簧拉伸，E p 增大。 從以上兩種狀況綜合分析，分子間距離以r

7、 0 為數(shù)值基準(zhǔn)，r不論減小或增大，分子勢(shì)能都增大。所以說(shuō)，分子在平衡位置處是分子勢(shì)能最低點(diǎn)。假如分子間距離是無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，取分子勢(shì)能為零值，分子間距離從無(wú)限遠(yuǎn)漸漸削減至r 0 以前過(guò)程，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而且距離削減，分子引力做正功，分子勢(shì)能不斷減小，其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。當(dāng)分子間距離到達(dá)r 0 以后再減小，分子作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間距離減小過(guò)程中，克服斥力做功，使分子勢(shì)能增大。其數(shù)值將從負(fù)值漸漸變大至零，甚至為正值。分子勢(shì)能隨分子間距離r的變化狀況可以在下圖的圖象中表現(xiàn)出來(lái)。從圖中看到分子間距離在r 0 處，分子勢(shì)能最小。 既然分子勢(shì)能的大小與分子間距離有關(guān)，那么在宏觀(guān)上什么物理

8、量能反映分子勢(shì)能的大小變化狀況呢？假如對(duì)于確定的物體，它的體積變化，直接反映了分子間的距離，也就反映了分子間的勢(shì)能變化。所以分子勢(shì)能的大小變化可通過(guò)宏觀(guān)量體積來(lái)反映。 3物體的內(nèi)能 （1）物體中全部分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無(wú)規(guī)章熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。 宏觀(guān)量中哪些物理量是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子勢(shì)能的標(biāo)志。依據(jù)同學(xué)的回答，引導(dǎo)到一個(gè)確定的物體，分子總數(shù)是固定的，那么這物體的內(nèi)能大小是由宏觀(guān)量溫度和體積打算的。假如不是確定的物體，那么物體的內(nèi)能大小是由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來(lái)打算。 課堂爭(zhēng)論題：下列各個(gè)實(shí)例中，

9、比較物體的內(nèi)能大小，并說(shuō)明理由。 一塊鐵由 15上升到 55 ，比較內(nèi)能。 質(zhì)量是 1kg 50 的鐵塊與質(zhì)量是 0.1kg50的鐵塊，比較內(nèi)能。 質(zhì)量是 1kg 100 的水與質(zhì)量是 1kg100的水蒸氣，比較內(nèi)能。 （2）物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能，熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能，同時(shí)還可以具有機(jī)械能。例如在空中飛行的炮彈，除了具有內(nèi)能，還具有機(jī)械能動(dòng)能和重力勢(shì)能。 一輛汽車(chē)的車(chē)廂內(nèi)有一氣瓶氧氣，當(dāng)汽車(chē)以 60km/h 行駛起來(lái)后，氣瓶?jī)?nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加？通過(guò)此問(wèn)題，讓同學(xué)熟悉內(nèi)能是全部分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能之總和，而不是分子定向移動(dòng)的動(dòng)能。另一方面，物體機(jī)械能增加，內(nèi)能不肯定增加。 課上練習(xí) 推斷下面各結(jié)論是否正確？ （1）溫度高的物體，內(nèi)能不肯定大。 （2）同樣質(zhì)量的水在 100時(shí)的內(nèi)能比 60 時(shí)的內(nèi)能大。 （3）內(nèi)能大的物體，溫度肯定高。 （4）內(nèi)能相同的物體，溫度肯定相同。 （5）溫度高的物體，含有的熱量多，或者說(shuō)內(nèi)能大的物體含有的熱量多。