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高二物理《内能》教案(精选10篇)
作为一位不辞辛劳的人民教师,通常会被要求编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。那么教案应该怎么写才合适呢?下面是小编为大家收集的高二物理《内能》教案,仅供参考,大家一起来看看吧。
高二物理《内能》教案 1
教材分析:
教材的地位和作用:本节课是在学生初步学习动能、势能、机械能的基础上引入的,在教材内容的选择上比较注重联系生活、社会实际能使学生保持对自然界的好奇,发展科学的探究兴趣,从而使其产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,为下一节“内能与机械能的相互转化”打下基础。
学情分析:
学生对内能一无所知,本节首先通过汽车,火车等交通工具做功的能量来源问题引入新课,然后通过与机械能的类比,建立内能的概念,再结合分子动理论说明物体内能与温度的关系,最后通过学生活动展示改变物体内能的两种方式。这样安排符合学生的认识过程,思路比较顺畅,有助于学生逐步建立内能的概念。通过类比的方法使学生更形象的认识和理解内能。
教学目标:(课件展示)
1、知识与技能
●了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
●知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变。
●了解热量的概念,热量的单位是焦耳。
●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2、过程与方法
●通过探究找到改变物体内能的多种方法。
●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
●通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”。
3、情感态度与价值观
●通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
●通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解
做功与内能变化的关系。
●鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。
教学重点与难点:(课件展示)
重点:探究改变物体内能的两种方法。
难点:内能与温度有关。
教学器材:、
教材、烧杯、开水、冷水、红色墨水、多媒体及幻灯片,
展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线
教学课时:
1时
教学过程:
(一)、复习
复习机械能的知识。通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引,才使地面上的物体具有重力势能。
(二)、情景导入
装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹出来,推动瓶盖的能量来自哪里?激发学生学习新课的兴趣,引入新课——内能。
(三)、新课教学
【提出问题】:运动的分子是否具有动能?相互吸引或排斥的分子是否具有势能?(课件展示图片)
【教师讲解】:同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能;由于分子间有相互作用力,所以分子间还具有势能。
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。单位:焦耳(J)
(2内能和机械能有什么区别?
一般来说:机械能与整个物体的机械运动情况有关。内能是指物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,与物体内部分子的热运动和分子间的`相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。今天我们以实验的方法来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨水扩散的快慢。(视频播放)
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动剧烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。
温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动剧烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)改变物体内能的方法
【提出问题】:怎样才能使一根铁丝温度升高?看看谁的办法多了。让学生交流归纳小结。
【教师总结】:归纳出热传递的特点和热量的概念;
热传递:使温度不同的物体互相接触,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;
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量;
【提出问题】:除了热传递之外,还有什么途径可以改变物体的内能?
【学生交流】:引导学生从生活现象或经验来思考回答。(课件展示图片)
【教师总结】:做功也可以改变物体的内能。(课件展示图片)总结:做功和热传递都可以改变物体的内能,并且在作用效果上的等效的。外界对物体做功,物体的内能增加,物体对外界做功的,物体的内能减小。
课堂小结:
(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能,同一物体温度越高,内能越大。
(2)热传递:温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程。
用热传递的方法可以改变物体的内能,高温物体内能减少,低温物体内能增加。
本质:是能量的转移。
(3)用做功的方法可以改变物体的内能。
物体对外做功,物体本身的内能会减少,温度降低;外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高。
本质:是内能和其他形式的能量的相互转化。
(4)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
板书设计:
第二节内能
一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。
1、内能不同于机械能
2、一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能
3、内能与温度的关系
二、改变物体内能的方法:
1、热传递热量:传递内能的多少
2、做功
作业:p---126页1---4题
高二物理《内能》教案 2
教学目标
1、知识与技能
●了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系、
●知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变
●了解热量的概念,热量的单位是焦耳、
●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例、
2、过程与方法
●通过探究找到改变物体内能的多种方法、
●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少、
●通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”、
3、情感态度与价值观
●通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣、
●通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系、
●鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力、
教学重点与难点
重点:探究改变物体内能的多种方法、
难点:内能与温度有关、
教学课时:1时
教学过程:
引入新课
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。
新课教学
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的`内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)内能和机械能
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。
小结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
高二物理《内能》教案 3
一、教学目标
1、知道内能的概念,能简单描述温度和内能的关系;知道改变内能的两种方式。
2、通过演示实验、分组讨论等方式,提高观察、分析和总结的能力。
3、通过本节的学习,提高学习的兴趣,养成良好的科学态度和求实精神。
二、教学重难点
【重点】内能的概念以及改变内能的两种途径。
【难点】利用内能知识解释相关的物理现象。
三、教学过程
环节一:导入新课
首先教师利用多媒体给学生播放蒸汽机车工作的视频,请学生与同桌交流分析,尝试说出蒸汽机的工作原理,并进行补充。
接着引导学生思考为什么水蒸气可以带动火车前进,其能量来自于哪里。进而引出课题《物体的内能》。
环节二:新课讲授
1、物体的内能
教师首先提问学生什么是动能,什么是势能,学生通过回顾之前的知识后可以快速给出结果。
接着教师多媒体出示运动着的足球和弹簧被拉伸的图片,提示学生构成物质的分子在不停地做无规则的'热运动,进而提问学生组成物质的分子是否也具有动能,分子之间是否也具有势能两个问题。学生根据分子在不停的做热运动的知识,得出分子具有动能。通过类比弹簧的例子在交流探讨后得出分子之间具有势能。从而教师总结得出“分子动能”、“分子势能”以及内能的概念。
之后展示等质量的热水和冷水、通电前后的灯丝等例子,帮助学生理解物体的内能与温度有关,且如果体积变化不大,同一物体的温度越高,内能越大。
2、改变物体内能的两种途径
首先演示硝化棉燃烧的实验,并引导学生分析燃烧原因。再让学生自己动手反复弯折一根铁丝数十次后感受弯折处的温度变化。学生通过观察以及对实验现象的分析,总结出是因为做功改变了物体的内能。
接着请学生结合生活事例思考还有没有其它可以改变物体内能的方式。教师展示一些事例帮助学生分析。例如烧菜时锅热的烫手、棉被被晒热及暖风机使室温升高等。学生通过小组讨论,总结出热传递也可以改变物体的内能。
环节三:巩固提高
用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义,并重新理解课前蒸汽机车的工作原理。
环节四:小结作业
小结:请学生自己来总结。
布置作业:课后查一查什么是温室效应,思考内能与人类生产生活之间的联系。
四、板书设计
高二物理《内能》教案 4
<title> 第五节 升华和凝华</title>
一、复习引入
1、复习提问
什么是物体的内能?物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。什么叫分子的动能?它和哪些因素有关?由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能、它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志)。
什么叫分子的势能?它和哪些因素有关?分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。它和物体的体积有关。
物体的内能和哪些因素有关呢?与物体的温度和体积有关。
2、问题讨论,引入新课
如何改变物体的内能呢?让学生小组讨论,汇报结论。
可以改变物体的温度或体积。物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?教师指导学生得出小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
二、新课学习
4、物体的内能改变的两种方式
我们今天一起来探讨一下改变内能的方法。
(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下,外力做多少功,物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功,用Δ E表示物体内能的变化,那么有W= Δ E 。功的单位是焦耳,内能的单位也是焦耳。
演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
(2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是Δ E,那么,Q= Δ E 。
热量的计算公式有:Q=mc Δ t,Q=ML,Q=m λ(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式)。热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。两种方式不同,得到的结果是相同的。除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。
因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的`过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。
课堂练习:
1、判断正误
(1)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。
(2)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。
答案:×、×。
2、在标准大气压下,100 ℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程,下面的说法是否正确?
(1)分子热运动的平均动能不变,因而物体的内能不变。
(2)分子的平均动能增加,因而物体的内能增加。
(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。
(4)分子的内能不变。
答案:以上四个结论都不对。
三、小结
通过做功和热传递都可以改变物体的内能。
四、板书设计:
1、改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
2、内能改变的量度
(1)做功改变内能时:用做功的数值来量度。
(2)热传递改变内能时:用传递热量多少来量度。
做功和热传递对改变物体内能是等效的。
高二物理《内能》教案 5
教学目标
1、了解内能的概念。
2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法,知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质。
3、知道热量的概念,知道功和热量都可以用来量度内能的变化。
4、知道热机的种类和热机中能量的转化。
教学重点
做功是改变物体内能的一种方法。
教学过程
引入:我们都知道,运动的物体具有动能,高处的物体具有势能,能够燃烧的物体具有化学能这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么,微观的粒子是否也有能量呢?
一、内能(热能)
视频:红墨水扩散(学生回顾以前所学的相关知识)。
教师:说明温度越高,粒子的无规则运动(热运动)越剧烈。 内能:物体内部大量做热运动的`粒子所具有的能。
举例说明物体的内能,并强调它的特点。
一切物体都有内能,内能的大小与温度有关。温度越高,内能越大,0℃以下的冰也具有内能。
二、做功可以改变内能
引入:生活体会――冬天时手很冷,经常通过搓手以取暖。用锯条锯木板时,用手摸一下锯条,会觉得很烫。野外生存中取火的一种方法是钻木取火,等等。
1、演示实验:克服摩擦做功、压缩气体做功。
教师讲解:
(1)在摩擦生热的过程中,克服摩擦做了功,使物体的内能增大,温度升高。
(2)活塞压缩空气做功,使空气内能增大温度升高,达到棉花的燃点使棉花燃烧。(摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功)。
结论:对物体做功,可以使物体的内能增加。
2、演示实验:气体对外做功实验。
1 教师讲解:瓶内的气体推动瓶塞做功时,内能减少,温度降低,使水蒸气凝成小水滴。
结论:物体对外做功,本身的内能就会减少。
小结:从能的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
3、联系与应用。
(1)为什么气温随高度的增大而降低?
地面附近密度较小的空气吸收太阳辐射膨胀而上升,推挤周围空气对外做功,内能减小,温度降低。当上层气团因放出热量温度降低而下沉时,气团收缩,外界空气挤压气团,对气团做功,使气团的内能增大,温度升高。
(2)为什么用气筒给自行车打完气后,摸一下气筒外的外壁,会变热?
当我们给充足气的轮胎放气时,能看到在气门芯附近有一些小水珠,能解释这种现象产生的原因吗?
三、热传递可以改变内能
1、复习回顾:什么是热传递?它有哪几种形式?
热传递:使能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。
传导――热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。
对流――通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递。
辐射――热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递。
2、演示实验:热传递可以改变内能。
教师提问:将会看到什么现象?小图钉为什么会掉下来?金属棒的内能为什么会增大?金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度,为什么?
出示图片:采用冷敷降低体温。
结论:热传递可以改变物体的内能。热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用Q表示,单位也是焦耳。
讨论:有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?
小结:改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。
四、比热容
比热容定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃所吸收(释放)的热量,叫做
2 这种物质的比热容。比热容是物质的一种物理属性,强调单位的读法以及物理含义。
解释比热容表,同时列举一些物质的比热容。
提问:现在,同学们能解释为什么同一时刻走在沙子上和水中有不同的感受呢?
问:你能根据比热容的概念说出当中有关的物理量吗?
板书:Q吸=cm(t-t0)、Q放=cm(t0-t)
例题分析,请你试着用刚学的公式进行计算。(找一位学生在黑板上计算)
想一想:烧一壶水所需的热量大于你计算得热量值,这是为什么?
问:什么是“海陆风”?海陆风是怎么形成的呢?评价学生回答,并作补充说明。
五、热机
1、热机的工作原理:
热机就是利用燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器。
例:蒸汽机、汽油机、柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机、燃气喷气发动、火箭喷气发动机等。下面介绍应用广泛的汽油机和柴油机的主要构造和工作过程。
2、汽油机(举例)
(1)构造:进气门,排气门,气缸,活塞,火花塞,曲轴,连杆。
(2)工作过程:活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞由上端向下运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高。
做功冲程:在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气。推动烽塞向下运动,并通过连杆带运动曲轴转动。
排气冲程:进气门关闭排气门打开,活塞向上运动把废气排出气缸。
注意:汽油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是燃气对活塞做功,其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
六、燃料的热值 燃料的热值
观察课本上的“几种燃料的热值”表格,说明不同的燃料,即使质量相同,完全燃烧放出的热量也是不同的,这个特性可以用热值表示,并给出定义和单位,并结合简单的例题会计算有关热值的习题。
高二物理《内能》教案 6
【教学课时】
1课时。
【教材分析】
"注重学生发展,改变学科本位"。本节阐述了有关燃料的热值,热机效率等物理概念,还涉及了科技发展史(热机的发展),生物,化学知识(酸雨的构成和生物的影响),环境保护(大气污染)等方面的资料。经过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,所以要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。使学生了解内燃机的发展对人类提高起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
【教学目标】
1、建立热值概念。明白热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
2、了解热机效率。明白热机工作时燃料释放能量的主要流向,明白能够怎样提高热机效率,及提高热机效率的意义所在。
3、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。
【教学重点】
了解热机效率及提高热机效率的途径,明白在利用热机构成的环保问题。
【教学难点】
热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。
【教学过程】
引入新课
人要生存,离不开能量,机器要运转,也离不开能量,而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一的主要途径。下头我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
(1)燃料的特点:能够燃烧,并放出热量;燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过程。
(2)介绍燃料种类(固体、液体、气体),
(3)举例说明不一样的燃料燃烧时放出热量不一样。
新课教学
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。符号:q
(1)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3
(2)热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1、2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1、2×l07焦。
(3)公式:Q=q或q=Q
(4)例题:计算4g柴油完全燃烧释放的热量。
析:从热值表中查得柴油的热值是q=3、3×107g,则Q=q=4g×3、3×107g=1、32×108
二、热机效率。
热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。热机效率是热机性能的一个重要指标。
(1)热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的`能量之比。
(2)学生分析图的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率?让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。
三、环境保护。
1、内能对环境的影响。
(1)废气污染(CO、SO、酸雨),
(2)噪声污染。
2、保护环境,减小污染措施。
(1)改善燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。
(2)提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。
(3)充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。
小结
我国政府历来重视环境问题,把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境,责无旁贷地承担起保护环境的义务,难题也就变得不难了,就必须能使天更蓝、水更清。
【板书设计】
第四节热机效率和环境保护
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(1)符号:q
(2)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3
(3)热值的物理意义:
(4)公式:Q=q或q=Q
二、热机效率。
三、环境保护。
高二物理《内能》教案 7
教学目标
(1)知道改变物体内能的两种方式
(2)知道做功是能量的转化;热传递是内能的转移
(3)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学建议
教材分析
分析一:本节教材内容在初中教材中已有简单介绍,本节教材以复习为主.要求学生能理解做功和热传递都可以改变物体内能,它们在改变物体内能方面是等效的.
分析二:物体的内能包括分子动能和分子势能,而改变物体内能的方法又有两种:做功和热传递.做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的,当一个物体的内能发生了改变,而我们不知道其改变过程,我们是无法确定是热传递使其内能发生改变,还是做功使其内能改变,或者是做功与热传递同时存在.
分析三:功是能量转化的一个量度,做了多少功就意味着有多少某种形式的能量转化为另一种形式的能量;热量是热传递过程中内能转移的一个量度.如果一个物体只有与外界间的存在做功关系(不包括机械能的改变部分),而无热交换,则做功的多少与内能的改变量相等;如果一个物体与外界间的无做功关系(不包括机械能的改变部分),而仅有热交换,则传递了多少热量,内能就改变多少.
教法建议
建议一:本节内容在初中教材中已有简单介绍,因此可以提出问题:怎样改变物体内能?然后由学生回忆初中知识,回答问题.
建议二:做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的,这一说法较抽象,学生不易理解,可举例加深学生的理解:如一物体内能增加了,在没有告诉其他条件下,是否能判断出是什么原因使物体内能增加.
--示例
教学重点:做功和热传递都可以改变物体内能
教学难点:做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的
示例
一、引入课题
提问:什么是物体内能?它包括什么能量?
二、做功改变物体内能
做功可以改变物体内能,做功可以使内能和其它形式的能相互转化.如果一个物体只有与外界间的存在做功关系(不包括机械能的改变部分),而无热交换,则做功的多少与内能的改变量相等.
例题1:有一个10高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2/s,在瀑布底与岩石的撞击过程中,有10%的动能转化为水的内能,请问水的温度上升了多少摄氏度?已知水的比热容为4.2×103 /(g·℃) ,g取10/s2 .
解:根据机械能守恒定律知,当水流到达瀑布底时的动能
水吸收热量 与温度变化 满足关系
由题目知,有10%的动能转化为水的内能,所以
代入数据得 = 2.4×10 –3 ℃
评析:本题是一个力、热综合题,需要熟知机械能守恒定律、内能等相关知识.
三、热传递改变物体内能
热传递可以改变物体内能,热传递是内能从一个物体(或物体的'一部分)转移到另一个物体(或物体的另一部分).如果一个物体与外界间的无做功关系(不包括机械能的改变部分),而仅有热交换,则传递了多少热量,内能就改变多少.热量是描述热传递过程中能量转移的多少.
例题2:关于热量的下列说法中正确的是
A、温度高的物体含有的热量多
B、内能多的物体含有的热量多
C、热量、功和内能的单位相同
D、热量和功都是过程量,而内能是一个状态量
答案:CD
评析:本题着重考查了热量的概念,以及它与内能、功的联系与区别.
四、做功和热传递在改变物体内能方面是等效的
当一个物体的内能发生了改变,而我们不知道其改变过程,我们是无法确定是热传递使其内能发生改变,还是做功使其内能改变,或者是做功与热传递同时存在.
五、作业
探究活动
题目:内能的利用
组织:分组
方案:调查内能在哪些领域有哪些应用,说明内能应用的意义,写出调查报告
评价:调查报告的科学性
高二物理《内能》教案 8
教学 目标
1、知道摩擦起电的现象.
2、知道自然界中只存在两种电荷以及电荷间的相互作用.
3、知道电荷量的概念及其单位.
4、培养学生在观察实验现象的基础上,分析、概括实验现象得出结论的能力.
教学 建议
教材分析
本节的 教学 内容有:摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、中和现象.其中两种电荷及其作用规律、电荷量及其单位是 教学 重点,而认识自然界只有两种电荷同时又是 教学 难点.摩擦起电是人类最早发现的电现象,两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础,电荷量的概念是后面理解电流概念的关键,因此本节课作为初中电学起始课,具有很重要的地位.
教法建议
本节课中的摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律,学生在 小学 自然常识课中曾经学过,初中阶段应在这个基础上,通过实验分析,使学生了解“自然界只有两种电荷”的逻辑思维过程,发展学生的逻辑推理能力.所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些,挖掘深度,不然难以引起学生的学习兴趣.通过课本图4-3所示的演示实验,使学生知道验电器带电的多少与验电器箔片张开的角度大小相对应,从而引出电荷量的概念.电荷量的单位是直接告诉学生的,为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解,应举例说明:一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑.
由于学生在 小学 自然常识课中曾经学过摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律,这节课的 教学 也可以让学生在课前收集一些有关摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律的资料(主要是文字资料和图片资料),通过课堂上学生阅读课文、交换资料、相互交流讨论,自己归纳总结出结论.
教学 设计方案
教学 过程 应突出以下几个方面:一是做好实验,可采用演示实验为主的方法,突出物理科学以实验为基础的特点.对于学习基础较好的学生,还可采用演示和学生探索性实验相结合并以学生实验为主的方法,充分发挥实验的作用.二是多启发、多诱导,使 教学 过程 真正成为学生的学习过程.三是注重渗透物理科学方法,让学生在探索学习知识的过程中,领会物理学研究的科学方法,培养学生的.探索能力和创造性素质.
1.新课的引入
用演示实验引入新课,实验现象要新奇有趣,器材简易,并且用本节课的知识可以解释,这样可以做到 教学 上的首尾呼应,选择两片吹塑纸进行实验,一片吹塑纸固定,另一片吹塑纸摩擦后靠近固定的吹塑纸,两片吹塑纸相互靠近.实验简单易做,效果明显,起到了吸引学生注意、引发学习兴趣的目的.
2.认识摩擦起电现象的实验
例如塑料尺跟头发摩擦,塑料笔杆跟衣服摩擦等,但用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒,要注意实验操作的规范性,由于静电实验容易受绝缘及潮湿等因素的影响,为此 教师 要做比较详细的介绍并进行示范.对于学习基础较好的学生, 教师 示范后再让学生自己实验,以保证实验的效果.这样既能使学生认识到摩擦起电现象,又可为后面学生探索性实验的成功打下良好的基础.
3.两种电荷及其作用规律
认识自然界只有两种电荷及其作用规律是本节课的重点也是难点,可以参考教材做好演示实验.对于学习基础较好的学生,还可以将演示实验改为学生探索性的边学边实验,并将实验分为两步:
(1)通过学生实验认识绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同.
这个实验教材上是用细线吊起玻璃棒或橡胶棒,容易晃动,不便操作,也浪费时间,为了方便省时,可以用废旧墨水瓶内灌注水泥沙浆,并直立插入一支削好的铅笔(削端朝上),将软木塞中心挖孔,塞入一很小的试管,固定好,将试管套在铅笔的项端,在软木的另一端中间挖一条凹槽,放置玻璃棒或橡胶棒,以免滚动.通过实验发现,这种支座由于摩擦小,稳定性好,效果良好,学生也容易操作.
为了便于记录和分析,可以预先设计表格.对表格中记录的现象进行分析和比较,注重渗透比较的方法,引导学生认识绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是不同的.在此过程中,已经包含了同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引的作用规律.
(2) 提出自然界有没有第三种电荷的问题,讲解人类发现采用任何方式使物体所带的电荷或者跟丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引、跟毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥,或者跟丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥、跟毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引,所以自然界有且只有两种电荷存在.
(3)通过探索性实验研究自然界只有这样两种电荷.
上一点的分析是我们设计实验的基础.实验时可以分别把丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂起来(或支在支架上),选择各种不同的其他材料相互摩擦,然后分别靠近上述的玻璃棒和橡胶棒,观察到总是跟其中一个相吸引而跟另一个相排斥,从而人们认识到,自然界只存在两种电荷.
4.验电器及电荷量的概念
用不带电的物体接触验电器的金属球时,金属箔不张开.用带电物体接触金属球以及引入电量概念的实验均由学生自己完成.这样做,一是可使学生亲自动手使用验电器,二是便于学生观察实验现象,增加感性认识.正负电荷的中和由 教师 演示,接着引出电荷量的概念及单位.为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解,应举例说明:一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑.
探究活动
取一个铝盒罐盖(其它金属盒盖均可),在火焰上平稳地给它加热,放一段蜡烛在铝盖的中心,直到它部分熔化并粘牢以做把手.取一略大于铝盖的塑料或碟(唱片盘),把这个盘或碟放在桌子上用一块毛皮或法兰绒快速地擦盘面十几下,然后,一手持铝盖把手,将铝盖平放在塑料盘面上,另一手指接触铝盖后马上离开,提起铝盖,铝盖就带电了.手持氖管接触铝盖,氖管就发光.如果手指靠近铝盖,会看到火花产生,还会有些击痛感.如此反复起电,可做数十次,再用毛皮擦盘面,又可做数十次,而且电量比一般摩擦起电要大.这种起电叫感应起电,这种装置叫起电盘.
高二物理《内能》教案 9
(一)教学目的
1、知道分子无规运动的快慢与温度有关、
2、知道什么是内能,物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能、
3、知道物体温度改变时,内能随之改变、
(二)教具
烧杯,墨汁等、
(三)教学过程
1、复习
复习机械能的知识、通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能、要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引,才使地面上的物体具有重力势能、
2、引入新课
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着、那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能、分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力、这又使分子具有势能、
3、进行新课
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能、物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能、内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和、内能也不同于机械能、物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关、一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能、那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大、上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧、科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的、今天我们同样用实验来证实上面的论断、
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢、
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快、扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈、
因此:物体的内能跟温度有关、温度升高时,物体的内能增加、温度降低时,物体的内能减小、正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动、
(3)一切物体都有内能、这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着、炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能、冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能、
(4)内能和机械能
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念、分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能、
首先木块有势能,也有动能枣统称为机械能、机械能与整个物体的机械运动情况有关、
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能、内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关、
4、小结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和、
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的'总和、这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动、物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能、
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能、作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能、
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量、
(四)说明
物体的内能较之物体的机械能更为抽象,不能用“物体能够做功,我们就说它具有能量”的内能,比较容易为学生接受,但也容易造成与机械能的混淆,讲课中要强调内能是“所有分子动能和势能的总和”“大量分子无规则运动的动能”“分子间的势能”,突出内能是跟热运动有关的能量、
高二物理《内能》教案 10
一、思路
本节教材主要介绍了:做功可以改变内能,机械能与内能的相互转化,热机的一般工作原理,热值。就堂而言,主要由五个活动组成,分两时进行.
第一首先通过弯折铁丝活动从做功能改变物体的内能入手,与上一节热传递改变物体内能的内容相呼应,有助于学生认识这两种改变物体内能方式之间的异同。接着通过演示点火爆炸说明内能也可以转化为机械能,为下面进行热机的教学进行了铺垫。然后重点介绍四冲程汽油机的构造和工作过程、能量转化,而对柴油机和蒸气机则让学生阅读“信息库”,这样做既能突出重点又能扩大学生的知识面。通过阅读“生活物理社会”——热机的发展历程,展示热机的发展对人类社会明的进程所起的积极作用,使学生了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
第二时通过比较质量相同的酒精、纸片充分燃烧时放热不同,帮助学生建立热值的概念,并指导学生从能量转化的角度认识燃料的热值。通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一,让学生认识到燃烧排放物对环境的影响,从而培养自觉的环保意识。
教学中采用学生实验和演示实验相结合、静态图片与动画实验相结合的方式,可以让学生对物理现象的变化过程有清楚地认识,以便掌握事物变化的'规律。
二、教学准备
教师:四冲程汽油机模型和
空气压缩引火仪演示、点火爆炸演示
学生:铁丝
三、教学流程(第一时)
教学过程教师活动学生活动备注
(一)引入——创设情境 提出问题
师:先请同学们观察生活中常见的两个情景:铁管靠在高速运转的砂轮上,观察到什么现象?汽车在加油站加油后在公路上行驶( 录象 )
师:同学们有没有想过,被高速飞轮磨下的铁屑为什么会火花四溅? 汽车加了汽油或柴油燃料后是怎样使发动机工作的?今天的学习将为你揭开这些谜团
学生观看、思考
使学生产生凝问,激发学习的兴趣。
二)、新教学
1、学生活动-—研究做功能否改变物体的内能
2、演示点火爆炸——将内能转化为机械能
3、内能转化为机械能的应用——热机
4、生活 物理 社会——热机的发展历程
师:同学们手上都有一根铁丝,将铁丝快速反复弯折铁丝七八次,触摸弯折处,你会观察到什么现象?
师:铁丝的温度升高,说明铁丝的内能发生了怎样的变化?
师:同学们再观察一个演示实验——空气压缩引火仪
在玻璃筒中放入一小撮干燥的棉絮,用力迅速向下压活塞,注意仔细观察,你看到什么现象?
师:棉絮燃烧必须要达到它的着火点,从这个实验中我们可以分析出它的温度和内能发生了怎样的变化?
师:在刚才两个实验中,铁丝和棉絮增加的内能从何而?能量是如何转化的?同学们可以讨论一下。
师:你们还有什么方法使铁丝的温度升高?
师:同学们能否对大家所提出的各种方法进行归类并进一步分析铁丝的的内能从何而。
师:你们能再举出一些通过做功的方式改变物体内能的实例吗?
师:通过上一节学习知道热传递可以改变物体的内能,通过刚才的学习知道了做功是改变物体内能的另一种方式。如果仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象,能否断定是通过热传递方式还是做功方式实现的?
师:事实证明:做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
师:(提出新的问题)做功可以将机械能转化为内能,那么能否反过,通过做功将内能转化为机械能呢?汽车发动机的动力是不是于此呢?
师:演示实验——电子式火花发生器:
实验方法:在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入2-3滴酒精,在将盒盖盖紧,揿动电子式火花发生器的按钮,观察发生的现象。
师:实验表明:酒精燃烧后的高温高压燃气对外做功,燃气的内能减少,转化为机械能。
燃料的化学能 →燃气的内能→塞子的机械能
师:讨论、比较空气压缩引火与发射瓶塞这两个实验,你有什么发现?
师:对物体做功,机械能可转化为内能,内能增加;物体对外做功,内能可转化为机械能,内能减少。机械能与内能之间可以相互转化
师:酒精燃烧后的高温高压燃气对外做功,燃气的内能减少,转化为机械能。这种转化有什么应用价值?
师:根据这个原理,可以制造出一种将内能转化为机械能的机器提供动力装置。这类热力发动机叫热机。
信息快递 热机是将燃料燃烧产生高温、高压燃气的内能转化为机械能的机器。
汽油机就是一种内燃式热机(内燃机)
师:同学们先观察汽油机的实物图和构造示意图(投影图片)
师:在了解如何工作之前,先了解一下汽油机主要部的名称
信息快递 部名称:
汽油机工作时,活塞在汽缸里往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。
师:它是如何工作的呢?
演示实验(汽油机模型)
师:结合动画实验分析汽油机的四个冲程
汽油机的一个工作循环由以下四个冲程组成:
(1).吸气冲程
进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动
由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合物被吸入气缸
(2).压缩冲程
进气门、排气门关闭,活塞向上运动
混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,机械能转化为内能。
(3).做功冲程
进气门、排气门关闭,活塞向下运动
在压缩冲程末,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气推动活塞做功,通过连杆带动曲轴转动。内能转化为机械能。
(4).排气冲程
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动
排出废气
师:想一想(PPT) 汽油机完成一个工作循环:
1、活塞经历四个冲程,分别为 、 、 、 ;四个冲程循环往复,周而复始。
冲程是燃气对外做功的过程;
2、曲轴旋转 周,活塞往复 次;
3.压缩冲程和做功冲程的能量转化
压缩冲程:
做功冲程:
师:在工农业生产中,常用的内燃机有汽油机和柴油机。请同学们阅读本P51信息库中关于“柴油机”的内容。初步比较一下汽油机和柴油机在结构、工作过程的异同点,各自的优缺点及对应的用途。
师:人类社会明的进步离不开科技的发展。阅读本P45“热机的发展历程”
PPT图片1.人类第一辆蒸汽驱动的三轮汽车 2.蒸汽机3.莱特兄弟第一次飞行的飞机 4.喷气发动机5.火箭发动机
实验
回答:铁丝温度升高,内能增大。
学生观察实验
回答:看到燃烧的火光
回答:棉絮温度升高,内能增大。
回答:物体增加的内能通过做功转化而,是机械能转化为内能。
回答的方法可能有:放在火上烧、放在热水、反复弯折、用砂皮摩擦、用铁锤锻打、放在太阳下晒等
回答并分类,教师评价。
热传递:火上烤、放入热水、晒太阳……→内能的转移过程,能的形式没有变。
做功:弯折、摩擦、锤打…… →机械能向内能的转化过程,能的形式已经发生改变
生:回答的实例可能有:檫燃火柴、钻木取火、拉锯条锯木头时发烫、搓手取暖、陨石进入大气层成为流星、从滑梯上滑下,臀部有灼热的感觉、给自行车车胎打气,气筒壁发热等。
生:不能。
生:讨论观察的现象,分析能量的转化。
生:讨论
生:思考
阅读
观察
识别各组成部
观察并思考:
1、进气门、排气门的打开与关闭情况
2、活塞的运动方向
3、能量转化
在教师指导下阅读后进行小组讨论并完成中“想一想”,并选派代表借助模型和多媒体动画对全班同学介绍汽油机的构造和工作过程,其它同学可作补充说明。
完成填空
阅读“信息库”中关于“柴油机”的内容,了解汽油机和柴油机结构及工作过程的异同点。
阅读本
(次数不能太多,否则会断。小心烫手。)
板书
培养学生的阅读、自学能力和语言表达、交流能力。
使学生初步了解热机发展对人类社会作出的巨大贡献,
四、后实践与思考
1、用打气筒给自行车轮胎打气。打完后,摸一摸打气筒的外壁,会发现什么现象?你能否解释产生这现象的原因。
2、把打好气的轮胎放置一段时间,使轮胎里外的温度一致。然后将轮胎放气,同时把温度计的玻璃泡置于喷出的气流中,仔细观察温度计的示数,你将会有惊喜的发现。如果没有温度计,你可以观察喷气嘴旁是否出现了小水珠。请你用今天所学的知识去解释。后实践与思考让学生领悟到:物理自生活。养成理论联系实际的习惯。
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