第14章 内能和热机 教案.doc

第十四章 内能与热机 教学要求一、课标要求1．了解内能的概念，能简单描述温度与内能的关系解读：对于内能的概念，这里是从物体内所有分子的动能和分子势能之和来定义的能简单描述温度和内能的关系”是要求学生知道物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小内能是能量的一种重要形式，它与人们的生活息息相关，也是后面理解能量守恒定律的基础因此，应通过生活实例和实验，让学生了解内能、温度及其相互关系课标没有要求从分子运动论的角度解释内能与温度的关系，但对部分水平较高的学生来说，不仅能够接受，而且有助于学生形成将宏观现象与物质的微观状况联系起来的意识，提高分析思维水平，教师可以根据学生实际灵活处理2．了解热量的概念解读：热量是在热传递过程中，物体吸热、放热的多少，是内能变化的量度课标对热量概念的要求是“了解”要通过实例，让学生了解热量的物理意义和单位，知道物体吸热时内能增加，物体放热时内能减少3．通过实验，了解比热容的概念尝试用比热容解释简单的自然现象解读：比热容是热学中的一个重要概念，在热量的计算和热现象的解释中都要用到比热容标准对比热容概念的要求是“了解”，但明确提出了通过“实验”，学生需要在观察、感受实验现象的基础上发现和认识物质的这种热学属性，提高观察、分析和归纳能力。

而对于比热容概念的应用，“尝试”和“解释”都属于理解水平，要求较高这主要是为了强调物理知识的应用，突出物理知识与生活和社会的联系4．从能量转化的角度认识燃料的热值了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义解读：人类利用燃料是把燃料储存的化学能转化为内能、光能，标准要求从能的转化的角度认识燃料的热值，就是让学生理解热值反映的是燃料燃烧时把化学能转化为内能的本领，知道不同燃料的热值不同，而且要树立节约能源和保护环境的意识这些既体现了对知识和技能的要求，也体现了情感态度与价值观的要求内能的利用在人类社会发展的历史上曾经起过而且目前仍然起着非常重要的作用，标准要求学生了解这些，是为了渗透STS教育，引导学生关注科技发展，培养学生将科学知识服务于人类的使命感与责任感二、本章教材分析1.本章概述本章教材主要介绍内能、热量、热值和比热容等概念，改变物体内能的方法，热机对社会发展所起的作用和对环境产生的影响本章内容是在前面学习机械能概念及其转化的基础上，进一步了解更为抽象的内能概念，认识内能的转化及其应用这些内容是解释许多常见热现象和进一步学习能量转化与守恒定律的必备基础，也是培养学生运用能量转化观点认识事物，形成科学世界观的很好素材。

本章内容的编写顺序是先引入内能，再介绍热量内能是状态量，教材通过类比力学中的动能、势能，从分子动理论直接引出建立内能的概念后，介绍改变物体内能的方法（做功和热传递），再由热传递过程中物体内能改变的多少定义热量；在热量概念的基础上介绍热值和比热容；最后以汽油机为例，从能量转化的角度分析热机的工作过程，并渗透提高效率和环境保护的意识，引导学生关注科学、技术对社会产生的作用和影响本章各知识点均属“了解”、“认识”或“初步认识”的层次考虑到初中学生刚刚接触热学知识，“内能”、“热量”等概念都比较抽象，因此教材从日常生活现象入手，采用“类比”、“联想”等方法引入概念，不追求概念过分严密的表述教师教学时不必让学生死记硬背这些概念的文字表述，而要注重指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳、概括，进而形成概念本章教材大都来自于学生生活的经验，应充分利用学生的经验，激发他们的学习兴趣，让他们积极地参与教学活动，以提高教学效律本章教学的重点：热量、热值、比热容以及汽油机工作过程都是以内能的概念为基础展开的，所以内能是本章的重点比热容的概念可以解释许多常见的热现象，热机在社会发展过程中曾经发挥过极其重要的作用，这些内容都有利于学生把物理与生活和社会联系起来，也是本章的重点内容。

本章教学的难点：尽管为了帮助学生更好地理解，教材采用了通过与机械能类比的方法来建立内能的概念，通过科学探究让学生认识比热容这种热学属性，但内能和比热容都比较抽象，仍然会形成教学中的难点另外，从能量转化的角度分析改变内能的方法、燃料的燃烧和汽油机的工作过程，需要学生联系实际和具有综合分析能力，也是本章的难点2.编写特点⑴强调物理知识与生活和社会的联系如14.1节介绍改变物体内能的方法时引入了许多生活实例；14.2节让学生通过计算来选择燃料，在“信息浏览”栏目中介绍了西气东输工程，在“课外活动”栏目中引入了数据表“青少年每天正常需要的热量”；14.3节利用比热容概念解释沙漠地区的气候特点、汽油发动机和发电机用水作冷却剂；14.4节介绍了热机对环境的影响和我国长征系列火箭这些内容的安排都体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，对帮助学生更好地理解物理概念，从生活中学物理，把学到的物理知识应用于生活中，进一步认识物理对社会发展的影响，都有十分重要的意义⑵突出了学生活动、实验和科学探究由于本章的几个重要概念比较抽象，因此教材注意充分运用实验和学生的生活经验，丰富学生的感性认识，为学生理解这些科学概念提供支撑。

如改变内能的两种方式，探究水的吸热与其质量、温度变化的关系，怎样选择燃料，比较吸热情况相同时砂石与水温度的变化，研究汽油机的工作原理等都是通过学生活动的形式呈现的；物质的吸、放热性能则安排为学生通过实验进行科学探究这些内容大多以实验为主，因此突出实验也是本章的特色之一⑶图文并茂，形象生动如类比机械能引入内能，利用热传递和做功改变内能的一系列实验和实例，气体、液体和固体燃料的介绍，比热容的引入，使用热机的重大意义，汽油机的结构，热机与环境污染等，都是通过图片来呈现的这些图片作为课文主体的重要组成部分，避免了枯燥、冗长的文字陈述这种以视觉信号为主的呈现方式，具有直观形象的优势，对提高学生的学习效率会产生明显的效果⑷注重科学方法教育如引入内能概念时运用了类比法，探究水的吸热与其质量、温度变化的关系和探究物质的吸、放热性能时，都运用了控制变量法掌握这些科学方法既是进一步学习的需要，也符合课程标准对过程和方法的目标要求3.课时安排本章共4节，建议全章教学用4课时，其中新课每节1课时.14.1认识内能和热量教学目标：知识与技能：1.能通过类比法理解内能的概念，并掌握类比法2.能简单描述温度和内能的关系。

3.知道内能的单位4.知道改变内能的两种途径过程与方法：5.通过类比，分析实例，用推理的方法认识分子由于热运动而具有动能和势能6.让学生动手实验探究改变物体内能的两种途径7.通过讨论，了解做功和热传递在改变内能时是等效的情感、态度与价值观： 8.从物理知识与生活的密切联系，激发学生的求知欲教学重点：内能的概念内能与湿度的关系教学难点：1、用类比的方法认识分子具有动能和势能 2、了解内能与温度的关系，知道做功和热传递改变内能的实质是什么器材准备：多媒体设备及课件、铁丝、玻璃杯、烧杯、打气筒等教学过程：一． 举例引入课题： 在我们生活中常会观察到这样一些现象，烧开水的壳盖常被蒸汽顶起来装水的瓶子结冰后，瓶子会被胀裂请学生思考：壳盖能被顶起来，蒸汽对它做了功；瓶被胀裂，冰对瓶子做了功，说明蒸汽 和冰都具有能，这是一种什么形式的能呢？学生讨论后，教师讲述：这种能量不同于机械能，它来自于水蒸气和冰的内部，称作内能内能与我们生活的关系是非常密切的，本节课我们就来学习这个内容二、新课教学：板书：认识内能和热量（一） 什么是内能？1、 复习（先提问学生，播放课件）（1） 分子动理论的初步知识：物体是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力。

2） 动能和势能的概念：物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高或发生弹性形变而具有势能2、 用类比引导学生认识内能 学生活动：请学生观察图14-1，类比、思考、交流、讨论、总结观看课件） 运动的篮球具有动能，运动的分子也一定具有动能； 苹果和地球因相互作用而具有势能，分子之间也有相互作用力，分子也有势能 被压缩的弹簧各部分互相排斥而具有势能，互相排斥的分子也具有势能教师讲述：同学们用这种将已知的事物跟未知的事物进行比较，根据它们的相同或相似推知未知事物也可能有某种属性，这种方法叫类比法，这是一种非常重要的方法请同学们回忆我们以前曾在哪些地方用到过类比请学生阅读窗口内容或看课件）小结：物理学中，把物体内部所有的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能一切物体，不论温度的高低，都具有内能课件展示）3、 认识内能与温度的关系启发学生思考内能的大小可能与哪些因素有关再请学生阅读回顾分子运动剧烈程度与温度的关系，使学生从微观角度认识到，同一物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈，分子的动能越大，当物体的体积不变时，分子的势能是不变的，则物体的内能越大；反之，温度越低，内能越少。

小结：物体的内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大课件）（二）怎样改变物体的内能教师讲述：既然内能与物体的温度有关，那么只要改变物体的温度就可以改变物体的内能1、 教师演示，学生观察、判断1） 用力压打气筒的活塞 让学生触摸并描述压缩前后筒壁的温度的变化，并判断筒壁的内能是否发生变化2） 将一杯开水放在冷水中 让学生触摸水放入前后的温度，并作描述，判断水的内能是否发生变化2、 学生实验：给每组一根铁丝，请同学们互相讨论，想出各种办法来改变它的内能，并进行实验，再将实验情况记录下来 小结；列举同学们所用的各种做法：如一类为弯折、磨擦、敲打等，另一类为晒、烧烫等前者是通过做功的方法，后者是通过热传递的方法来改变内能的课件展示）3、请学生阅读图14-3、14-4，（或看课件）并知道它们分别是用什么方法来改变内能的再让学生任选身边的两个物体来进行实验并将实验过程下来，以便能孰悉改变内能的两种方式课件）改变内能的两种方式是“做功”和“热传递4|、热传递的三种方式（展示课件或看课本）总结热传递是怎样改变内能的5、做功改变内能，（播放课件）总结做功是怎样改变内能的6、通过演示（或讨论、思考）让学生了解“做功”和“热传递”这两种改变物体内能的方式是完全等效。

所以功与内能的单位是相同的，都是焦（J） （三）、巩固练习（另附）三、小结：引导学生一起回顾本节课关于内能、改变做功的两种方式、热传递的三种方式、等知识四、板书设计：（一）什么是内能？物理学中，把物体内部所有的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能一切物体，不论温度的高低，都具有内能二）同一物体温度越高，物体的内能越大；反之，温度越低，内能越少三）怎样改变物体的内能改变物体内能的途径有两种：做功和热传递热传递的三种方式：传导、对流、辐射四） 做功改变内能实质是内能与其它形式能量的转化，而热传递改变内能实质是内能在物体之间或同一物体不同部分之间的转移五、布置作业：1、课本P70：1、2、314.2 热量与热值教学目标：知识与技能1.了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的。