九年級科學(xué)上冊 5.1物體的內(nèi)能第二課時教案 華東師大版

1、51 物體的內(nèi)能(第2課時)一、教學(xué)目標1使學(xué)生知道做功可以改變物體內(nèi)能的一些事例；知道可以用功來量度內(nèi)能的改變。 2了解內(nèi)能和熱量的區(qū)別和聯(lián)系。3知道熱傳遞的三種方式：知道熱傳遞能改變內(nèi)能。4能用做功和內(nèi)能改變的關(guān)系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象，二、教學(xué)重點難點 重 點： 改變內(nèi)能的方式：做功、熱傳遞和內(nèi)能改變的關(guān)系。 難 點： 用做功和內(nèi)能改變的關(guān)系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象；熱傳遞和內(nèi)能改變的關(guān)系。三、教學(xué)器材準備 空氣壓縮引火儀，水蒸氣受熱膨脹演示器，不同條件下內(nèi)能轉(zhuǎn)化的裝置，打氣筒等。四、課堂教與學(xué)互動設(shè)計創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課復(fù)習(xí)： (1)什么叫做物體的內(nèi)能?答：物體內(nèi)部所有分子

2、做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能。(2)物體的內(nèi)能大小、跟哪些因素有關(guān)?答：物體的內(nèi)能大小與物體的溫度、物體的狀態(tài)和體積、物體的質(zhì)量有關(guān)同物體(狀態(tài)、體積相同)溫度高時內(nèi)能大。質(zhì)量不同的物體的內(nèi)能大小般難以比較。思考：怎樣來改變物體的內(nèi)能呢？合作交流，探究新知 （一）做功可以改變物體的內(nèi)能 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。當物體的溫度發(fā)生變化時，它的內(nèi)能就發(fā)生相應(yīng)的變化。如何改變物體的溫度，同學(xué)們能夠結(jié)合生活實際舉出了許多的事例。今天我們先研究一種改變內(nèi)能的方法做功。1、對物體做功，物體的內(nèi)能會增大。(1)探究活動：壓縮空氣發(fā)熱實驗。 (出示) 空氣壓縮引火

3、儀，簡單介紹它的構(gòu)造。取一塊浸過乙醚的棉花（也可用火柴頭代替），放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起潤滑和密封作用)，放人玻璃筒的上口。要提醒學(xué)生注意觀察筒內(nèi)棉花的變化。迅速地壓下活塞的一瞬間，可看到棉花燃燒發(fā)出的火光。 (2)分析實驗現(xiàn)象。 組織學(xué)生討論：實驗現(xiàn)象說明了什么?從燃燒的條件：可燃物、溫度達到著火點、有助燃物三者缺一不可展開討論，從而得出壓縮空氣做功，消耗了機械能，使空氣內(nèi)能增大，溫度升高引起棉花燃燒。 (3)生活事例：事實上，當我們注意觀察周圍事物，就會發(fā)現(xiàn)許多做功改變物體內(nèi)能的事例，由學(xué)生舉例并分析：例如，給自行車輪胎打氣時，打氣筒也會變熱，這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他

4、的方法對物體做功，也能使物體的內(nèi)能增加，最典型的是摩擦生熱，如冬天搓雙手取暖，古人的“鉆木取火”等。 (4)歸納學(xué)生所舉事例，得出結(jié)論： 外界對物體做功，物體的內(nèi)能就會增大。 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)能減小呢?2物體對外做功時，本身的內(nèi)能會減小。 (1)探究活動：水蒸氣膨脹對外做功，水蒸氣的內(nèi)能怎樣變化？ 按照課本圖516所示，課前組裝好儀器，在瓶內(nèi)裝入少量的水。實驗時提醒學(xué)生注意觀察：軟木塞會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？試管中有什么現(xiàn)象出現(xiàn)？(2)組織學(xué)生討論并分析現(xiàn)象：軟木塞跳起是由于高溫高壓的水蒸氣膨脹對軟木塞做功，從而使水蒸氣的內(nèi)能減小，溫度就降低，水蒸氣就液化

5、成小水珠，就是我們看到的有霧產(chǎn)生。在這個過程中水蒸氣減少的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)檐浤救@得的動能。(3)常見事例：水沸騰時，茶壺蓋被水蒸氣頂起，就是水蒸氣膨脹對外做功，使自己的內(nèi)能減少，瓦特從這一現(xiàn)象中得到啟發(fā)發(fā)明了蒸汽機；汽車中的汽油機、柴油機是由于汽油、柴油的燃燒使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，氣體內(nèi)能的釋放，對外做功，從而使汽車移動。得出結(jié)論： 物體對外做功，物體的內(nèi)能減小。3、內(nèi)能的改變可用做功來量度。做功能改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是機械能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化。 啟下： 同學(xué)們還記得小學(xué)時學(xué)過的熱傳遞嗎？通過熱傳遞能否改變物體的內(nèi)能呢？ （二）熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能 1熱傳遞 熱傳遞的知識在小學(xué)科

6、學(xué)中已有所涉及，課前可預(yù)先準備有關(guān)熱傳遞的知識，課堂上以小組提問、解答、匯報的形式展開 列舉熱傳遞的具體事例，如夏天喝飲料使人涼爽，冬天在爐火邊取暖，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)熱傳遞有關(guān)知識并能認識熱傳遞的實質(zhì)，邊回顧邊探討下列問題：(1)還記得熱傳遞的含義嗎？指熱從高溫物體傳到低溫物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分； (2)要發(fā)生熱傳遞必須具備什么條件？存在溫度差，熱傳遞一直進行到溫度相同(熱平衡)為止；(3) 熱傳遞過程中，傳遞的是溫度嗎？是內(nèi)能嗎？熱傳遞過程中，高溫物體溫度降低，內(nèi)能減少，低溫物體溫度升高，內(nèi)能增加；熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體或者從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低

7、溫部分；傳遞的是內(nèi)能，不是溫度；熱傳遞的具體方式有哪幾種？各有什么特點？熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射；多媒體播放：熱傳遞實驗熱傳導(dǎo)：熱從物體溫度較高的部分沿著物體傳到溫度較低的部分，叫做傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)是固體中熱傳遞的主要方式.找一找：我們周圍的物質(zhì)，哪些是優(yōu)良的導(dǎo)熱體？哪些是不良的導(dǎo)熱體？花崗巖、大理石、各種金屬都是優(yōu)良導(dǎo)熱體，金屬中最善于傳熱的是銀，其次是銅和鋁。瓷、紙、塑料、木頭、玻璃、皮革等都是不良導(dǎo)熱體。最不善于傳熱的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、軟木和其他松軟的物質(zhì)。液體中、，除了水銀以外，都不善于傳熱，氣體比液體更不善于傳熱。對流：靠液體或氣體的流動來傳熱的方式叫做對流。對流是液體和氣體中

8、熱傳遞的主要方式，氣體的對流現(xiàn)象比液體更明顯。想一想：燒開水時，熱源為什么要在下方？夏天，為什么把冰放在魚的上方可保鮮？有利于密度大的冷空氣下降，密度小的熱空氣上升，形成對流。另外，對著液體或氣體吹風(fēng)，可使對流加快。多媒體播放：對流演示實驗想一想：海陸風(fēng)是怎樣形成的？輻射：因自身的溫度，以可見光、不可見光的形式向外發(fā)射能量的現(xiàn)象；用輻射方式傳遞熱，不需要任何介質(zhì)，因此，輻射可以在真空中進行。地球上得到太陽的熱，就是太陽通過輻射的方式傳來的。物體溫度越高，對外的熱輻射越強。 一般情況下，熱傳遞的三種方式往往是同時進行的。 練一練：下列事例中，熱傳遞的主要方式是哪種? (1)爐子上燒水使整壺水都變

9、熱。 對流 (2)夏天喝飲料，把冰塊放人飲料中降溫。 傳導(dǎo) (3)冬天在爐子旁取暖。 輻射 (4)把金屬勺放在熱湯中，勺把會燙手。 傳導(dǎo) 2熱量 熱傳遞過程中所傳遞的能量叫做熱量。（這個定義強調(diào)熱量是傳遞過程中的能量，不在熱傳遞過程中的能量不能叫熱量。比如，可以說一壺水具有多少能量，不能說一壺水具有多少熱量。一壺開水在降溫過程中，可以說經(jīng)熱傳遞給周圍環(huán)境多少熱量。一塊冰熔化成水，可以說在這個過程中吸收了多少熱量，這就是說熱量是一個過程量）。熱傳遞過程實質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程，而熱量是熱傳遞過程中能量轉(zhuǎn)換的一種量度。想一想：冬天穿羽絨衣覺得非常暖和。有人說，這是因為羽絨內(nèi)的熱量特別多，有人說它的內(nèi)能

10、特別大。這些說法對嗎？為什么？（三）探究活動：不同條件下內(nèi)能的轉(zhuǎn)化1、按照課本圖5.1.8所示，課前組裝好器材，介紹各種器材的名稱及用途；明確探究的目的；2、接通電源通電若干分鐘，觀察并記下水升高的溫度t1。3、切斷電源，倒去杯中已升溫的清水，換成與原先質(zhì)量和初溫相同的水，滴入藍黑墨水，使通電時幾乎不透光；4、接通電源，通電相同時間，觀察并記下水升高的溫度t2。思考與討論：1、兩次實驗中，能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？（電能轉(zhuǎn)化為電磁輻射，再轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能；）2、比較t1與t2,并解釋它們大小不同的原因； 結(jié)論：電流通過燈泡所做的電功通過光輻射和熱輻射放出相同的能量，由于物體吸收輻射能的本領(lǐng)跟物體的顏色、

11、透光性這些條件有關(guān)，在不同條件下轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能是不同的。 （四）做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的多媒體播放： 一根鐵絲變熱溫度上升了，可以是用火烤使其內(nèi)能增加，也可以不斷彎折通過做功使其內(nèi)能增加，說明做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，但我們無法從其溫度上升判斷出其內(nèi)能的增加依靠的是做功還是熱傳遞。做功和熱傳遞這兩種方式雖然對改變物體內(nèi)能是等效的，但本質(zhì)還是有區(qū)別的。“做功”屬于能量的轉(zhuǎn)化：熱傳遞屬于能量的轉(zhuǎn)移，因此，認為”做功”和“熱傳遞”是一樣的說法是錯誤的。 練一練：說出以下現(xiàn)象中改變物體內(nèi)能的方式，(1)用打氣筒打氣時，筒壁發(fā)熱。 活塞壓縮氣體做功(2)從滑梯上滑下時，臀部會有

12、灼熱的感覺。 克服摩擦做功(3)雙手互相搓。感覺暖和。 克服摩擦做功(4)用電水壺煮外水。 電流做功（五）功、內(nèi)能、熱量采用相同的單位：焦耳(J)，簡稱焦。 通過做功改變物體內(nèi)能時，可以用功來量度內(nèi)能的改變；用熱傳遞改變物體內(nèi)能時，可用物體放出熱量和吸收熱量的多少來量度。熱量和功都可以用來量度物體內(nèi)能的改變，所用的單位也應(yīng)該相同都是焦耳 。（六）功、內(nèi)能和熱量的區(qū)別內(nèi)能是物體的狀態(tài)量，一個物體處于一定狀態(tài)就對應(yīng)著一個確定的內(nèi)能。熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少，即內(nèi)能的改變量，熱量是一個過程量。我們只能說物體有多少內(nèi)能而不能說物體有多少熱量，說一個物體有多少熱量是沒有意義的。內(nèi)能和熱量的區(qū)別就

13、如同機械能和機械功，前者是物體的狀態(tài)量，后者是一個過程量，我們只能說物體有多少機械能而不能說物體有多少功。 想一想 內(nèi)能和熱量這兩個概念有什么不同？內(nèi)能和機械能的區(qū)別是什么？ 練一練 1、熱傳遞的方式有 、 和 。 其中能在真空中傳播熱，不需要依賴媒質(zhì)的是 ；靠液體、氣體的流動來傳遞熱的是 。 2、改變物體內(nèi)能的方法有 和 。3、在下列過程中，利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是 ( ) A、鉆木取火 B 、用鋸鋸木板，鋸條發(fā)熱 C、用熱水袋取暖 D、兩手互相搓搓，覺得暖和4、下列實例中屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 ( ) A、點燃的火箭飛向太空 B、隕石墜人地球大氣層成為流星 C、廣場上的石凳被曬得發(fā)燙 D、氣缸里的活塞在燃氣推動下運動5、下列四種現(xiàn)象中，只發(fā)生能的轉(zhuǎn)移而不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化的過程是 （ ） A、冬天，用手摸戶外的金屬桿時手感覺到冷 B、閉合開關(guān)后，燈泡發(fā)光C、燒水時，水蒸氣頂起壺蓋 D、給電動白行車的蓄電池充電6、下列說法中正確的是 （ ） A、0的物體也具有內(nèi)能 B、運動速度大的物體內(nèi)能大C、物體的內(nèi)能與溫度無關(guān) D、 物體對外做功其內(nèi)能一定增大本節(jié)課我們學(xué)到了什么？ 1做功可以改變物體的內(nèi)能。對物體做功，物體的內(nèi)能會增大；物體對外做功時，本身的內(nèi)