物理：北師大版九年級(jí) 內(nèi)能(教案)2

第二節(jié) 內(nèi)能 第一課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) 1.知識(shí)與技能 ①知道物質(zhì)是由分子組成的，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。 ②能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。 ③知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系。 ④知道分子之間存在相互作用力。 2.過(guò)程與方法 ①通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。 ②通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生推測(cè)出物體溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。 ③通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)以及與彈簧的彈力類比使學(xué)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(jià)值觀 ①用演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并使學(xué)生通過(guò)直接感知的現(xiàn)象，推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)。 ②通過(guò)探究，使學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。 教學(xué)重點(diǎn) 分子動(dòng)理論的三個(gè)要點(diǎn)。 教學(xué)難點(diǎn) 宏觀的物理現(xiàn)象揭示了物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。 教學(xué)準(zhǔn)備 廣口瓶、玻璃片、二氧化氮?dú)怏w、量筒、清水和硫酸銅溶液、分子內(nèi)聚力演示器、鉤碼、燒杯，墨汁等。 教學(xué)過(guò)程 一、新課引入 上一節(jié)中的滾擺實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)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(lái)。滾擺的機(jī)械能哪里去了？ 一個(gè)乒乓球在地面上往返跳，最終停下來(lái)，乒乓球原來(lái)具有的機(jī)械能哪里去了？ 一粒飛行的子彈具有動(dòng)能，子彈打中物體后留在物體內(nèi)，子彈原有的機(jī)械能哪里去了？ 這些物體的機(jī)械能沒(méi)有了，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能：內(nèi)能。 二、新課 ㈠物體是由大量分子組成的。 提問(wèn)：平時(shí)用什么話來(lái)形容物體的細(xì)小？ 生答：細(xì)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(wàn)個(gè)氧分子，一個(gè)緊挨一個(gè)排成一串，那么它們的總長(zhǎng)度才跟一根頭發(fā)絲的直徑相當(dāng)。 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(zhì)量很小，1022個(gè)水分子的質(zhì)量與5分硬幣的質(zhì)量相當(dāng)。 總結(jié)：分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 ⒈氣體的擴(kuò)散 演示1 把少許酒精或風(fēng)油精撒在教室里，很快在各個(gè)角落都能聞到酒精的氣味。 演示2 二氧化氮擴(kuò)散到空氣中的實(shí)驗(yàn)，如圖10-1甲所示。 這個(gè)廣口瓶中充滿了紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，用玻璃片蓋住。上面用一個(gè)充滿空氣的廣口瓶口向下放在玻璃片上，二氧化氮?dú)怏w的密度比空氣大?，F(xiàn)在把兩個(gè)瓶口之間的玻璃片抽出，注意觀察發(fā)生什么現(xiàn)象。（學(xué)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(gè)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(shuō)明二氧化氮?dú)怏w的分子運(yùn)動(dòng)到空氣中去了。而空氣的一部分分子運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)說(shuō)明：不是重力等外來(lái)力的作用，而是氣體分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 由此提出擴(kuò)散概念。板書(shū)。 擴(kuò)散：不同的物質(zhì)在接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象 擴(kuò)散現(xiàn)象證明了分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 ⒉液體的擴(kuò)散 演示3 紅墨水滴到清水中的實(shí)驗(yàn)。 演示4 投一粒高錳酸鉀到清水中的實(shí)驗(yàn)。 演示5 硫酸銅溶液的擴(kuò)散。如圖10-1乙圖所示。 不僅氣體能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，液體也能發(fā)生擴(kuò)散，只是比氣體擴(kuò)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(guò)幾天再來(lái)觀察液體的擴(kuò)散現(xiàn)象。 說(shuō)明：液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 ⒊固體的擴(kuò)散 白墻邊堆放煤，墻壁中會(huì)有黑色煤粉。 把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起，在室溫下放置5年后再將它們分開(kāi)，可以觀察到它們互相滲入約1毫米深。 大量事實(shí)表明：物體的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 ⒋分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度的關(guān)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(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁，觀察比較三只杯內(nèi)墨擴(kuò)散的快慢。（后面襯以白紙，以便同學(xué)們觀察比較） 問(wèn)：看到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象說(shuō)明什么？ 學(xué)生分析： 溫度高→擴(kuò)散快→分子運(yùn)動(dòng)快→分子動(dòng)能大。 溫度低→擴(kuò)散慢→分子運(yùn)動(dòng)慢→分子動(dòng)能小。 小結(jié)：溫度越高，擴(kuò)散過(guò)程越快。擴(kuò)散得快，說(shuō)明分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度大，即分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)激烈。 分子由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做分子動(dòng)能。 ㈢分子間有相互作用的引力斥力 ⒈分子間有相互吸引力 提問(wèn)：分子既然在不停地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著，為什么固體不分散成一個(gè)個(gè)分子呢？ 演示7 教材中圖10—10分子間存在引力實(shí)驗(yàn)。 演示8 一根粉筆掰開(kāi)兩段，再把它們緊緊壓在一起，兩段又合二為一。 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 水分子間存在引力實(shí)驗(yàn)。（課前學(xué)生準(zhǔn)備好所需器材） 提問(wèn)：這些實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)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(zhǎng)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(nèi)無(wú)空氣，把管倒轉(zhuǎn)幾次，使兩種液體混合，體積明顯減少。 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在酒精與水混合的過(guò)程中，有些酒精的分子到了水中，有些水分子到了酒精中，說(shuō)明水與酒精的分子都是有間隙的，從而說(shuō)明分子間有相互排斥力。 ⒊分子間作用力與距離的關(guān)系 演示10分子間作用力與距離之間關(guān)系的模擬實(shí)驗(yàn)。 如圖2兩部裝上磁鐵的小車，同名磁極相對(duì)，中間用橡皮筋系著，在車側(cè)面向?qū)W生處貼兩塊圓紙板擋在磁鐵前面，每個(gè)圓紙板表示一個(gè)分子；當(dāng)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(shí)處于平衡位置；當(dāng)兩圓紙板間距離大于平衡位置進(jìn)的距離，由于橡皮筋的拉力命名兩圓紙板相向運(yùn)動(dòng)，顯示出分子間引力大于斥力，總是表現(xiàn)為引力；當(dāng)兩圓紙板間距離小于平衡位置時(shí)的距離，由于磁鐵間的斥力使兩圓紙板反向運(yùn)動(dòng)，這就是顯示出分子間引力小于斥力，總的表現(xiàn)為斥力。 總結(jié)歸納 1、物質(zhì)是由分子組成的，分子很小，分子間存在間隙。 2、一切物質(zhì)的分子都在不停的做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。 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(shì)能。 三、布置作業(yè)。 閱讀課文，理解所學(xué)內(nèi)容。 四、教學(xué)反思： 第二課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 1.知識(shí)與技能 ①了解內(nèi)能的概念，能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 ②知道熱傳遞過(guò)程中，物體吸收（放出）熱量，溫度升高（降低），內(nèi)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(nèi)能增加和減少的一些事例。 2.過(guò)程與方法 ①通過(guò)探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法。 ②通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。 ③通過(guò)學(xué)生查找資料，了解地球的“溫室效應(yīng)”。 3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀 ①通過(guò)探究，使學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。 ②通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，并使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。 ③鼓勵(lì)學(xué)生自己查找資料，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 內(nèi)能概念；改變內(nèi)能的兩種方式。 教學(xué)準(zhǔn)備： 上面固定有條形磁鐵的小車兩輛，試管及橡皮塞，內(nèi)能、機(jī)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(xué)方法： 教師演示講授，學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，師生共同分析討論。 教學(xué)過(guò)程 一、新課導(dǎo)入 復(fù)習(xí)提問(wèn)： ①分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容是什么？（學(xué)生回答） ②能是什么？什么是動(dòng)能、勢(shì)能？大小跟什么因素有關(guān)？（學(xué)生回答） 教師：今天，我們要學(xué)習(xí)一種新形式的能：內(nèi)能 二、新課教學(xué) ㈠什么是內(nèi)能？ 演示1 小球在桌面上滾動(dòng)。 問(wèn)：小球具有什么能？（動(dòng)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(kāi)塞子。 問(wèn)：水蒸氣對(duì)橡皮塞有沒(méi)有做功？水蒸氣是否具有能？ 學(xué)生：做了功，具有能。 問(wèn)：水蒸氣是由什么組成的？有何特點(diǎn)？該具有什么能？ 學(xué)生：水蒸氣是由大量水分子組成的，這些水分子永不停息地做著無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，因此該具有動(dòng)能。 演示3 高舉起小球。 問(wèn)：小球與地球相互吸引具有什么能？（勢(shì)能） 問(wèn)：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(kāi)一段適當(dāng)?shù)木嚯x（異名磁極相對(duì)），然后松開(kāi)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(shí)驗(yàn)對(duì)我們有何啟示？ 啟發(fā)學(xué)生得出結(jié)論：與上述實(shí)驗(yàn)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(shì)能就表現(xiàn)出來(lái)，即分子間有因相互吸引而具有的勢(shì)能。 演示5 按住兩小車上的磁鐵，使兩同名磁極相對(duì)、挨近（約2～3mm），然后松開(kāi)手，可見(jiàn)小車相互推開(kāi)。 啟發(fā)學(xué)生得出結(jié)論：與兩相斥的磁鐵類似，互相排斥的分子也具有勢(shì)能，即分子間也有因相互排斥而具有的勢(shì)能。 結(jié)論：物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和相互作用的勢(shì)能的總和，叫物體的內(nèi)能。 強(qiáng)調(diào)：物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子具有的能量，而不是指單個(gè)分子具有的能量。 說(shuō)明：因分子勢(shì)能跟分子間的相互作用關(guān)系復(fù)雜，初中階段暫不考慮它的變化，而只考慮分子動(dòng)能對(duì)內(nèi)能的影響。 ㈡改變內(nèi)能的方式 出示一根火柴，問(wèn)：如何讓上面的火藥燃著？ 學(xué)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(yáng)光下放凸透鏡或凹面鏡的焦點(diǎn)處。5、用紙包著，放在石頭上用鐵錘砸?！? 教師分析：火藥能被點(diǎn)燃，說(shuō)明溫度升高、內(nèi)能增加，達(dá)到了燃點(diǎn)。請(qǐng)問(wèn)哪些情況是用了熱傳遞（傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射）使火藥的溫度升高、內(nèi)能增加的？在這個(gè)過(guò)程中內(nèi)能從溫度高的物體轉(zhuǎn)移給溫度低的物體。 結(jié)論：用熱傳遞的方式可以改變物體的內(nèi)能，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移給另一個(gè)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(nèi)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(qiáng)調(diào)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，用力把活塞迅速壓下去，則可見(jiàn)其猛烈燃燒，發(fā)出明亮的光。 師生分析： 壓縮空氣→對(duì)空氣做功→空氣內(nèi)能增加→溫度升高→達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)燃燒。在這個(gè)過(guò)程中，人消耗機(jī)械能，使空氣內(nèi)能增加，即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 結(jié)論：做功也可以改變內(nèi)能，其實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其它形式的能之間轉(zhuǎn)化，能的形式發(fā)生了變化。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)： ①兩手合在一起用力搓，說(shuō)出感覺(jué)。 ②出示一鋼鋸條，讓甲同學(xué)摸一下說(shuō)出感覺(jué)，然后請(qǐng)乙同學(xué)持鋸條在木塊上來(lái)回急速地摩擦20次，再讓甲同學(xué)摸一下，說(shuō)出感覺(jué)。 啟發(fā)歸納：外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加。 演示8 用“內(nèi)能、機(jī)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(qǐng)一個(gè)同學(xué)迅速地來(lái)回拉動(dòng)紗帶，待一會(huì)兒，塞子就被沖開(kāi)。 引導(dǎo)學(xué)生分析： 啟發(fā)歸納：物體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少。 思考：出示鋼鋸條，問(wèn)：如果只知道這根鋼鋸條溫度升高了，而沒(méi)有看到內(nèi)能改變的過(guò)程，能否判斷是通過(guò)做功還是通過(guò)熱傳遞的方式使它的內(nèi)能增加的。 教師分析點(diǎn)拔：做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。 三、鞏固練習(xí) 1.內(nèi)能和機(jī)械能有何本質(zhì)區(qū)別？0℃的冰內(nèi)能為零嗎？ 2.從能的轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)移）角度解釋本課開(kāi)始時(shí)演示的水蒸氣膨脹沖開(kāi)塞子的實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。 3.分析下列現(xiàn)象： ①太陽(yáng)灶燒熱水。②鐵匠給刀具淬水。③鉆木取火。 ④太陽(yáng)光下用冰做成凸透鏡取火。⑤打氣時(shí)氣筒壁發(fā)熱。 其中通過(guò)熱傳遞改變內(nèi)能的是：______；通過(guò)做功改變內(nèi)能的是：______。 4.小實(shí)驗(yàn)：反復(fù)彎折粗鐵絲數(shù)次，然后用手摸一下彎折的地方，體會(huì)有何感覺(jué)？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(yīng)”。 五、教學(xué)反思：