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1、第二節(jié) 內能
第一課時
教學目標
1.知識與技能
①知道物質是由分子組成的，一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
②能識別擴散現(xiàn)象，并能用分子熱運動的觀點進行解釋。
③知道分子熱運動的快慢與溫度的關系。
④知道分子之間存在相互作用力。
2.過程與方法
①通過演示實驗說明一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
②通過演示實驗使學生推測出物體溫度越高，熱運動越劇烈。
③通過演示實驗以及與彈簧的彈力類比使學生了解分子之間既存在斥力又存在引力。
3.情感、態(tài)度與價值觀
①用演示實驗激發(fā)學生的學習興趣，并使學生通過直接感知的現(xiàn)象，推測無法直接感知的事實。
②通過探究，
2、使學生體驗探究的過程，激發(fā)學生主動學習的興趣。
教學重點
分子動理論的三個要點。
教學難點
宏觀的物理現(xiàn)象揭示了物質的微觀結構。
教學準備
廣口瓶、玻璃片、二氧化氮氣體、量筒、清水和硫酸銅溶液、分子內聚力演示器、鉤碼、燒杯，墨汁等。
教學過程
一、新課引入
上一節(jié)中的滾擺實驗說明了動能和勢能可以相互轉化。但是大家也看到了滾擺上升的高度一次比一次小，最終停下來。滾擺的機械能哪里去了？
一個乒乓球在地面上往返跳，最終停下來，乒乓球原來具有的機械能哪里去了？
一粒飛行的子彈具有動能，子彈打中物體后留在物體內，子彈原有的機械能哪里去了？
這些物體的機械能沒有了，機械能轉化為其他
3、形式的能：內能。
二、新課
㈠物體是由大量分子組成的。
提問：平時用什么話來形容物體的細??？
生答：細如發(fā)絲。
據(jù)此教師就把一般頭發(fā)絲的直徑與分子直徑比較，如果將二萬個氧分子，一個緊挨一個排成一串，那么它們的總長度才跟一根頭發(fā)絲的直徑相當。
分子體積很小，水分子與乒乓球大小之比恰似乒乓球與地球之比。
分子的質量很小，1022個水分子的質量與5分硬幣的質量相當。
總結：分子是保持物質化學性質的最小微粒。分子很微小。物體里含有大量的分子。
㈡分子永不停息地做無規(guī)則運動。
⒈氣體的擴散
演示1 把少許酒精或風油精撒在教室里，很快在各個角落都能聞到酒精的氣味。
演示2 二氧
4、化氮擴散到空氣中的實驗，如圖10-1甲所示。
這個廣口瓶中充滿了紅棕色的二氧化氮氣體，用玻璃片蓋住。上面用一個充滿空氣的廣口瓶口向下放在玻璃片上，二氧化氮氣體的密度比空氣大?，F(xiàn)在把兩個瓶口之間的玻璃片抽出，注意觀察發(fā)生什么現(xiàn)象。（學生觀察后再回答）
我們發(fā)現(xiàn)下面的瓶子中氣體的紅棕色變淺，上面的瓶子中氣體的顏色也漸漸變成了淺的紅棕色。直到兩個瓶子中的氣體顏色均勻了為止。
裝有空氣的瓶子中顏色變深，說明二氧化氮氣體的分子運動到空氣中去了。而空氣的一部分分子運動到下面的瓶子中去了。最后兩種氣體均勻地混在一起。
這些實驗說明：不是重力等外來力的作用，而是氣體分子在不停地做無規(guī)則運動的結果。
5、由此提出擴散概念。板書。
擴散：不同的物質在接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象
擴散現(xiàn)象證明了分子永不停息地做無規(guī)則運動。
⒉液體的擴散
演示3 紅墨水滴到清水中的實驗。
演示4 投一粒高錳酸鉀到清水中的實驗。
演示5 硫酸銅溶液的擴散。如圖10-1乙圖所示。
不僅氣體能發(fā)生擴散現(xiàn)象，液體也能發(fā)生擴散，只是比氣體擴散的慢很多。量筒中裝硫酸銅溶液，上面裝有一半清水，水的密度小，在上面。二者之間的界限很清晰。我們蓋上蓋子，過幾天再來觀察液體的擴散現(xiàn)象。
說明：液體分子永不停息地做無規(guī)則運動。
⒊固體的擴散
白墻邊堆放煤，墻壁中會有黑色煤粉。
把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起，在
6、室溫下放置5年后再將它們分開，可以觀察到它們互相滲入約1毫米深。
大量事實表明：物體的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動。
⒋分子的運動跟溫度的關系
演示6 取三只燒杯，分別倒入冷水、溫水和熱水，然后分別向三只杯內緩慢地滴入幾滴墨汁，觀察比較三只杯內墨擴散的快慢。（后面襯以白紙，以便同學們觀察比較）
問：看到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象說明什么？
學生分析：
溫度高→擴散快→分子運動快→分子動能大。
溫度低→擴散慢→分子運動慢→分子動能小。
小結：溫度越高，擴散過程越快。擴散得快，說明分子無規(guī)則運動的速度大，即分子無規(guī)則運動激烈。
分子由于運動而具有的能叫做分子動能。
㈢分子間有相互作用的
7、引力斥力
⒈分子間有相互吸引力
提問：分子既然在不停地無規(guī)則運動著，為什么固體不分散成一個個分子呢？
演示7 教材中圖10—10分子間存在引力實驗。
演示8 一根粉筆掰開兩段，再把它們緊緊壓在一起，兩段又合二為一。
學生實驗 水分子間存在引力實驗。（課前學生準備好所需器材）
提問：這些實驗說明了什么問題？
⒉分子間有相互排斥力
為什么固體和液體很難被壓縮？
演示9 用半徑為0.5厘米、長約85厘米、一端封閉的玻璃管，先倒入清水半管，后倒染紅的酒精至滿，然后用膠塞塞住，管內無空氣，把管倒轉幾次，使兩種液體混合，體積明顯減少。
分析實驗現(xiàn)象：在酒精與水混合的過程中，有些
8、酒精的分子到了水中，有些水分子到了酒精中，說明水與酒精的分子都是有間隙的，從而說明分子間有相互排斥力。
⒊分子間作用力與距離的關系
演示10分子間作用力與距離之間關系的模擬實驗。
如圖2兩部裝上磁鐵的小車，同名磁極相對，中間用橡皮筋系著，在車側面向學生處貼兩塊圓紙板擋在磁鐵前面，每個圓紙板表示一個分子；當表示兩分子的圓紙板相隔一定距離（磁鐵間的斥力等于橡皮筋的拉力）時處于平衡位置；當兩圓紙板間距離大于平衡位置進的距離，由于橡皮筋的拉力命名兩圓紙板相向運動，顯示出分子間引力大于斥力，總是表現(xiàn)為引力；當兩圓紙板間距離小于平衡位置時的距離，由于磁鐵間的斥力使兩圓紙板反向運動，這就是顯示出分子間
9、引力小于斥力，總的表現(xiàn)為斥力。
總結歸納
1、物質是由分子組成的，分子很小，分子間存在間隙。
2、一切物質的分子都在不停的做無規(guī)則的運動。
3、分子間存在相互作用的引力和斥力。
4、由于它們之間存在著相互作用力而具有的能，叫做分子的勢能。
三、布置作業(yè)。
閱讀課文，理解所學內容。
四、教學反思：
第二課時
教學目標：
1.知識與技能
①了解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。
②知道熱傳遞過程中，物體吸收（放出）熱量，溫度升高（降低），內能改變。
③了解熱量的概念，熱量的單位是焦耳。
④知道做功可以使物體內能增加和減少的一些事例。
2.過程與方法
①通過探
10、究找到改變物體內能的多種方法。
②通過演示實驗說明做功可以使物體內能增加和減少。
③通過學生查找資料，了解地球的“溫室效應”。
3.情感、態(tài)度與價值觀
①通過探究，使學生體驗探究的過程，激發(fā)學生主動學習的興趣。
②通過演示實驗培養(yǎng)學生的觀察能力，并使學生通過實驗理解做功與內能變化的關系。
③鼓勵學生自己查找資料，培養(yǎng)學生自學的能力。
教學重點與難點：
內能概念；改變內能的兩種方式。
教學準備：
上面固定有條形磁鐵的小車兩輛，試管及橡皮塞，內能、機械能互變演示器，硝化棉，乙醚，高錳酸鉀晶體，紗帶，鋼鋸條，粗鐵絲，小球，火柴等。
教學方法：
教師演示講授，學生邊學邊實驗，師
11、生共同分析討論。
教學過程
一、新課導入
復習提問：
①分子動理論的基本內容是什么？（學生回答）
②能是什么？什么是動能、勢能？大小跟什么因素有關？（學生回答）
教師：今天，我們要學習一種新形式的能：內能
二、新課教學
㈠什么是內能？
演示1 小球在桌面上滾動。
問：小球具有什么能？（動能）
演示2 在試管里裝入一些熱水，用橡皮塞塞住，放在酒精燈上加熱，使水沸騰，水蒸氣膨脹做功沖開塞子。
問：水蒸氣對橡皮塞有沒有做功？水蒸氣是否具有能？
學生：做了功，具有能。
問：水蒸氣是由什么組成的？有何特點？該具有什么能？
學生：水蒸氣是由大量水分子組成的，這些水分子永不
12、停息地做著無規(guī)則的運動，因此該具有動能。
演示3 高舉起小球。
問：小球與地球相互吸引具有什么能？（勢能）
問：分子間有什么力？（有相互作用的引力和斥力）
演示4 將兩根分別固定在兩輛小車上的條形磁鐵，分開一段適當?shù)木嚯x（異名磁極相對），然后松開手，則可看到，小車互相靠近，直至兩磁鐵吸引在一起。
教師分析：兩輛小車上的外力轍去后，小車之間的引力就可以做功，該實驗對我們有何啟示？
啟發(fā)學生得出結論：與上述實驗類似，假如分子間的斥力突然消失，則分子間的引力就可以做功，勢能就表現(xiàn)出來，即分子間有因相互吸引而具有的勢能。
演示5 按住兩小車上的磁鐵，使兩同名磁極相對、挨近（約2～3
13、mm），然后松開手，可見小車相互推開。
啟發(fā)學生得出結論：與兩相斥的磁鐵類似，互相排斥的分子也具有勢能，即分子間也有因相互排斥而具有的勢能。
結論：物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和相互作用的勢能的總和，叫物體的內能。
強調：物體的內能是指物體內所有分子具有的能量，而不是指單個分子具有的能量。
說明：因分子勢能跟分子間的相互作用關系復雜，初中階段暫不考慮它的變化，而只考慮分子動能對內能的影響。
㈡改變內能的方式
出示一根火柴，問：如何讓上面的火藥燃著？
學生的可能答案：1、在火柴盒上擦劃。2、和高溫物體接觸，如與火爐中的炭、燒紅的金屬塊等接觸。3、放在煤油燈罩的上方。4、太陽光
14、下放凸透鏡或凹面鏡的焦點處。5、用紙包著，放在石頭上用鐵錘砸?！?
教師分析：火藥能被點燃，說明溫度升高、內能增加，達到了燃點。請問哪些情況是用了熱傳遞（傳導、對流、輻射）使火藥的溫度升高、內能增加的？在這個過程中內能從溫度高的物體轉移給溫度低的物體。
結論：用熱傳遞的方式可以改變物體的內能，其實質是一個物體的內能轉移給另一個物體，能的形式?jīng)]變。
教師：顯然，除了熱傳遞，還有別的方式可以改變物體的內能。
演示6 火柴在火柴盒上擦劃、燃著。（紙包著，放在石頭上用鐵錘砸，可在課后做，但要強調注意安全！1～2根即可。）
演示7 在“空氣壓縮引火儀”的厚管中，放入綠豆大小的硝化棉，用力把
15、活塞迅速壓下去，則可見其猛烈燃燒，發(fā)出明亮的光。
師生分析：
壓縮空氣→對空氣做功→空氣內能增加→溫度升高→達到硝化棉的燃點燃燒。在這個過程中，人消耗機械能，使空氣內能增加，即機械能轉化為內能。
結論：做功也可以改變內能，其實質是內能和其它形式的能之間轉化，能的形式發(fā)生了變化。
學生實驗：
①兩手合在一起用力搓，說出感覺。
②出示一鋼鋸條，讓甲同學摸一下說出感覺，然后請乙同學持鋸條在木塊上來回急速地摩擦20次，再讓甲同學摸一下，說出感覺。
啟發(fā)歸納：外界對物體做功，物體內能增加。
演示8 用“內能、機械能互變演示器”，向管中倒入少量乙醚，用紗帶圍管上繞一圈，請一個同學迅速地來
16、回拉動紗帶，待一會兒，塞子就被沖開。
引導學生分析：
啟發(fā)歸納：物體對外界做功，內能減少。
思考：出示鋼鋸條，問：如果只知道這根鋼鋸條溫度升高了，而沒有看到內能改變的過程，能否判斷是通過做功還是通過熱傳遞的方式使它的內能增加的。
教師分析點拔：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
三、鞏固練習
1.內能和機械能有何本質區(qū)別？0℃的冰內能為零嗎？
2.從能的轉化（或轉移）角度解釋本課開始時演示的水蒸氣膨脹沖開塞子的實驗的全過程。
3.分析下列現(xiàn)象：
①太陽灶燒熱水。②鐵匠給刀具淬水。③鉆木取火。
④太陽光下用冰做成凸透鏡取火。⑤打氣時氣筒壁發(fā)熱。
其中通過熱傳遞改變內能的是：______；通過做功改變內能的是：______。
4.小實驗：反復彎折粗鐵絲數(shù)次，然后用手摸一下彎折的地方，體會有何感覺？如何解釋？
四、布置作業(yè)
（1）P27 1，2
（2）查找資料，了解地球的“溫室效應”。
五、教學反思：
物理：北師大版九年級 內能(教案)2
