初中物理人教版九年级全册第2节 内能教学设计

科目

物理

年级

九年级

课题

13.2  内能

教学目标

一、知识与技能：

1.理解什么是内能.

2.知道内能与温度之间的关系.

3.掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题

二、过程与方法：

通过对弯折细铁丝的实验观察及生活中用暖手袋暖手等实例，理解改变内能的方法及其等效性。

三、情感、态度和价值观

通过对实验现象的观察与分析，提高学生应用知识的能力，培养分析探索的意识与能力。

重点与

难点

对内能的理解及影响内能因素的探究分析和改变内能方法的认识与分析是本节的重点，也是难点所在。

课堂活动设计

情景导入与激发兴趣

小实验：请两位同学到讲台上来给篮球打气，请其中一个同学用手去摸一下打气筒，说说感受，并请其谈谈疑惑。

自学交流，初步感知

一、内能

阅读课本第7—8页“内能”内容，完成下面问题：

1.运动的物体具有动能；而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动，所以运动的分子也具有动能.

2.弹簧受到拉伸或压缩时发生形变，从而使弹簧具有弹性势能；而构成物质的分子之间也存在引力或斥力，因此分子间还存在分子势能.

3.物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能.

4.一切物体，无论温度高低都具有内能，它的单位是焦耳，用字母J表示.

二、内能与温度的关系

1.内能和物体质量的关系：

物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越大.例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能大.

2.内能和温度的关系：

物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越大，物体内能也就越大.例如：同一物体温度越高，内能越大.

3.内能和物体状态的关系：

物体的状态不同时，分子间的距离不同，分子间的作用力大小不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同.例如：冰熔化过程中，温度虽然不变(即分子的动能不变)，内能却在增加.

三、改变内能的两种方式

1.温度不同的两个物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫做热传递.

2.发生热传递时，高温物体的内能减少，低温物体的内能增加.

3.热传递过程中，传递内能的多少叫做热量；物体吸收热量，内能增加，放出热量，内能减少.

合作

探究，点拨释疑

一、内能

讨论0 ℃的冰块有没有内能？

分析：我们知道，物质是由分子构成的，固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地排列形成的晶体结构，由扩散现象可知，一切物质的分子不停地做着无规则的运动，运动着的分子具有分子动能，0 ℃的冰块也不例外.由于水分子的晶体排列形成稳定结构，分子之间有相互作用力，因而水分子之间还具有势能.而内能是物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和.所以0 ℃的冰也具有内能.

二、内能与温度的关系

1.内能和物体质量的关系：

物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越大.例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能大.

2.内能和温度的关系：

物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越大，物体内能也就越大.例如：同一物体温度越高，内能越大.

3.内能和物体状态的关系：

物体的状态不同时，分子间的距离不同，分子间的作用力大小不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同.例如：冰熔化过程中，温度虽然不变(即分子的动能不变)，内能却在增加.

三、改变内能的两种方式

1.将一根铁丝放到火炉上烤，铁丝吸收热量,温度升高,内能增大；将烧红的铁丝放到凉水中，铁丝温度降低，内能减少.

分析得出：热传递能够改变物体的内能.

同样一根铁丝，用手来回弯折几次，感觉弯折后的温度会升高，内能增大.

分析得出：做功能够改变物体的内能.

2.观察课本第9页两个演示实验，回答问题：

（1）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，观察到的现象是棉花会燃烧起来，这是因为对气体做功，气体内能增加，温度升高，达到棉花中乙醚的着火点.

（2）如图乙所示，瓶内装有少量的水，水的上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳起时：观察到瓶口附近有白雾出现，这是因为瓶内空气推动活塞做功时内能转化为动能，温度降低，水蒸气液化成小水滴.分析得出：物体对外界做功能够改变物体的内能.

一、总结规律

（一）内能

内能是物体的内能,而不是单个分子的内能，一切物体无论温度高低都具有内能.

（二）内能与温度的关系

机械能与内能的区别：机械能与整个物体的运动情况有关，如物体质量、高度、速度，是宏观物体做机械运动所具有的能量；而内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，如：物体温度、质量、状态等，与物体微观结构有关.

（三）改变内能的两种方式

内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态量，常说“具有内能”；热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”.

二、当堂检测

（一）内能

以下说法正确的是( A )

A.物体分子总是在做无规则运动，所以分子具有动能

B.当物体被举高时，其分子势能随之增加

C.当物体运动速度增大时，其分子动能随之增加

D.0 ℃以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能

（二）内能与温度的关系

有关内能大小的说法正确的是( C )

A.0 ℃的冰的内能比0 ℃水的内能小

B.0 ℃的冰内能为0 J

C.0 ℃的冰全部熔化成0 ℃的水，内能增大

D.高温物体一定比低温物体内能大

（三）改变内能的两种方式

1.下列说法错误的是( C )

A.做功可以使物体的内能发生改变

B.热传递可以使物体的内能发生改变

C.用做功的方法来改变一个物体的内能，就不能同时用热传递的方法来改变它的内能

D.改变物体的内能可以同时用做功的方法和热传递的方法

2.下列属于通过做功途径改变物体内能的是( B )

A.在火炉上烧水，水温升高

B.用气筒给轮胎打气，气筒壁发热

C.感冒发烧，用冷毛巾敷额头

D.炎热的夏天，柏油路面温度升高

3.在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用不同的物理知识，写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由.

方法一：开取暖器取暖；

理由：通过热传递的方式增加身体内能.

方法二：让身体运动起来；

理由：做功增加身体内能.

总结测评

教学反思

本节重点在于引导学生理解掌握内能的概念，了解影响内能的因素并熟悉改变内能的方式，学生学习的难点在于内能、温度、热量等概念的理解，因此，突破此难点很关键。