为了促进学生掌握上课知识点,老师需要提前准备教案,大家在仔细规划教案课件。将教案课件的工作计划制定好,未来工作才会更有干劲!你们会写一段优秀的教案课件吗?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“物体的内能”,仅供参考,欢迎大家阅读。
第七章A物体的内能
一、教学任务分析
物体的内能是继机械能之后学习的另一种形式的能。学习内能既认识了微观世界的分子具有能量,也为以后学习能的转化和能量守恒定律等知识奠定基础。
学习物体的内能需要以分子动理论、物体的动能、势能、机械能等知识为基础。
以实验创设情景,通过对问题的讨论,引入学习物体的内能,以及物体的内能与温度、体积和状态的关系。
通过DIS实验和学生实验,使学生知道“外力对物体做功,物体的内能增加”,“物体对外做功,内能减少”的变化规律。
通过“历史回眸”,介绍焦耳对热与功当量关系的研究。
在学习分子势能时,与重力做功、重力势能变化类比,使学生体验“类比”的方法;在学习物体的内能时,感受初步的统计规律概念;在研究做功使物体内能发生变化的过程中,感受“实验探究”的方法,培养学生的观察、分析、判断、推理、归纳等能力;在学习焦耳对热与功当量关系的研究中,体验科学家在探究真理过程中的科学精神。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道分子的动能,知道温度是分子热运动平均动能的标志。
(2)知道分子势能,知道分子势能跟物体的状态和体积有关。
(3)知道物体的内能。
(4)知道内能变化的两个途径:做功和热传递。知道做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
2.过程与方法
(1)通过学习分子势能,认识“类比”的科学方法。
(2)通过学习内能的概念,感受统计规律的研究方法。
(3)通过研究做功使物体内能发生变化的学习过程,认识“实验探究”的方法。
3.情感、态度价值观
(1)通过观察和动手操作实验,体验乐于科学探究的情感。
(2)通过对焦耳的简单介绍,感悟科学家在探究真理过程中的科学精神。
三、教学重点与难点
重点和难点:物体的内能;内能变化的两个途径。
四、教学资源
1、器材
(1)演示实验:
①分别装有冷、热水的杯子各一只,温差电池、小电扇
②铜管、绳子、温度传感器、数据采集器、计算机。
③圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。
(2)学生实验:
①烧杯两只、红墨水、冷、热水。
②酒精灯、试管、试管夹、活塞。
2、课件:柴油机的结构及工作过程flash课件。
五、教学设计思路
本设计内容包括三个方面:一是物体的内能;二是内能变化的两个途径;三是做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
本设计的基本思路是:以实验创设情景,激发学生的好奇心。通过对问题的讨论,引入学习物体的内能,以及物体的内能与温度、体积和状态的关系。通过结合日常生活经验进行交流讨论,在实验的基础上,得出改变物体内能的两个途径。通过“历史回眸”,介绍焦耳对热与功当量关系的研究,知道做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
本设计要突出的重点和要突破难点是:物体的内能和内能变化的两个途径。方法是:以实验和分析为基础,根据学生在初中和前阶段学习时已经掌握的知识,结合学生的亲身体会,应用实验和动画演示对实例进行分析,掌握物体的内能和内能变化的两个途径,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调问题讨论、交流讨论、实验研究、教师指导等多种教学策略的应用,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育。通过学生主动参与,培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力,使之感受“类比”、“实验探究”、“归纳推理”等科学方法;感悟科学家的探究精神,提高学习的兴趣。
完成本设计的内容约需1课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景演示实验1
内装一定质量、不同水温的上、下两只杯子,杯体上标明水的温度值。其中,上方的杯底有一块半导体材料制成的温差电池,电池两极与一只小风扇构成回路。当上下杯水的温度不同时,风扇会不停转动。
设问1:驱动风扇运转的能量来自何处?
活动I学生实验1
取两杯温度不同、体积相同的清水,分别滴入一滴红墨水,观察发生的变化。
活动II大家谈
列举内能发生变化的实际事例。
设问2:如何使内能发生变化?
活动III演示实验2DIS实验
用温度传感器研究摩擦与热的关系。观察温度变化曲线,分析拉动次数和对应的温度变化情况。
活动Ⅳ演示实验3
演示压缩空气,硝化棉燃烧。
播放柴油机的结构及工作过程的flash课件。
活动V学生实验2
用酒精灯加热试管中的水,沸腾时,可以看到活塞被冲出,试管壁上有小水珠生成。
活动Ⅵ历史回眸
介绍焦耳对热与功当量关系的研究。
3、教学主要环节本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,归纳得出物体内能的概念,以及物体的内能与温度、体积和状态的关系。
第二环节,通过DIS实验和学生实验的研究,认识改变物体内能的两条途径。
第三环节,通过“历史回眸”,介绍焦耳对热与功当量关系的研究,知道做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
七、教案示例
(一)情景引入:
1、观察演示实验1,提出问题
演示实验1:内装一定质量、不同水温的上、下两只杯子,杯体上标明水的温度值。其中,上方的杯底有一块半导体材料制成的温差电池,电池两极与一只小风扇构成回路。当上下杯水的温度不同时,风扇会不停转动。
设问1:驱动风扇运转的能量来自何处?
2、导入新课
我们可以用这节课学习的知识来回答上面的问题。
(二)物体的内能
物体由大量分子组成,分子在不停地做无规则的热运动。
1、分子动能
学生实验1:取两杯温度不同、体积相同的清水,分别滴入一滴红墨水,观察发生的变化。
结论:温度越高,分子的无规则运动(热运动)越剧烈。
温度是物体分子热运动平均动能的标志。
2、分子势能
分子势能随分子间距离的变化而变化,分子势能与物体的状态和体积有关。
类比:重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加。
分子间作用力做正功,分子势能减少,分子间作用力做负功,分子势能增加。
3、物体的内能
(1)热现象是大量分子热运动的宏观表现,是大量分子运动的统计结果。
(2)内能与温度的区别。
温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志,这是温度的微观含义。
(3)内能与机械能的区别。
定义决定量值测量
内能物体内所有分子动能和势能之和由物体温度、体积和状态决定任何物体都有内能,不为零无法测量
机械能物体的动能,重力势能和弹性势能统称跟宏观运动状态,参照系和零势能点的选取有关可以为零可测量
大家谈:列举内能发生变化的实际事例。
设问2:如何使物体的内能发生变化?
(三)改变内能的途径
1、做功可以改变物体的内能
(1)外界克服摩擦力做功,使物体的内能增加。
演示实验2:用温度传感器研究摩擦与热的关系。铜管内插入温度传感器,拉动绳子,观察软件界面上温度变化曲线,分析拉动次数和对应的温度变化情况。
结论:摩擦做功越多温度升高越大,摩擦做功越快温度升高越快。克服摩擦力做功,物体温度升高,内能增加。
(2)压缩气体做功,气体内能增加。
演示实验3:活塞压缩玻璃管内的空气,硝化棉燃烧。
结论:压缩空气做功,使空气温度升高,内能增大,达到硝化棉的燃点使棉花燃烧。
播放柴油机的结构及工作过程的flash课件,进一步认识压缩气体做功可以使气体内能增加。
(3)气体对外做功,内能减少。
学生实验2:用酒精灯加热试管中的水,沸腾时,可以看到活塞被冲出,试管壁上有小水珠生成。
结论:试管内的气体推动活塞做功时,气体内能减少,温度降低,使试管内水蒸气液化成小水滴。
2、热传递可以改变物体的内能
(四)做功和热传递对改变物体的内能是等效的
介绍“历史回眸”栏目中焦耳对热与功当量关系的研究,知道做功和热传递对改变物体的内能是等效的,感悟科学家的探究精神。
(五)应用
回顾新课导入时创设的情景,解释小风扇转动的原因:上下两个杯子的水温相同时,风扇没有转动;而当两个杯子水温相差较大时,风扇在很快转动。实际上是利用温差来发电,从而使马达旋转,这个实验说明在一定条件下物体的内能可以转化为电能。
(六)总结(略)
(七)作业布置(略)
《物体的内能》教案
教学目标:
1.通过分子运动模型和动能、势能的类比建构内能概念模型,通过对内能大小因素影响的活动,加深学生对内能概念的理解。
2.通过学生加热铜片上热变色指甲油的实验,让学生直观的感受并理解热传递的规律。通过摩擦双手升温的活动、弯折铁丝发热活动以及压缩空气引火仪的演示实验等让学生归纳出对物体做功能使内能增加的科学规律。通过气体对外做功实验让学生明白物体对外做功内能减少的科学规律。
3.通过让学生回答生活中热传递和摩擦生热的例子,体会科学来自生活,服务于生活。
4.引导学生仔细观察实验步骤并用科学的方法来解释进行讨论,提高学生的分析能力、培养孩子的合作精神、培养严谨的科学态度。
重点难点:
重点:内能概念的理解、改变内能的方法。
难点:内能概念的建构,对科学现象的解释。
教学过程:
老师活动:学生活动:设计意图
引入:老师:同学们,老师今天带来了一个有趣的玩具叫斯特林发动机。转一下它会慢慢停下来(用手轻轻拨动)。
老师:这杯是开水,现在把它放在开水上,看它在不停的转动(用手轻轻拨动)。它能不停的转动说明有什么?
能量是来自哪里呢?
老师:开水具什么能量呢?
老师:今天,我们一起来学习物体的内能就是同学们说的热能(板书:物体的内能)
新课展开:老师:为了认识内能我们先来回顾一下曾经学过有关分子运动的知识和机械能的知识。
老师:我们根据分子运动的特点看一下分子的动态模型图,类比一下飞行的子弹和拉伸或压缩的弹簧(PPT上展示)
老师:我们来仔细观察一下分子具备什么样的能量?
追问:为什么这样认为?
追问:还有什么能?
追问:为什么这样认为?
老师:回答很好(并用弹簧分子模型模型进行类比)
定义:我们把物体内部所有分子动能和势能的总和.(板书:总和)
介绍:在这里,“总和”这个词非常关键,它揭示了内能其实是一个统计量,而不是一个分子的动能或一对分子的势能那么简单,这应该就是内能与机械能最本质的区别。
老师:同学们,读一下内能的概念。
老师:在概念中找出关键词,并说明影响关键词的大小的因素和对应的宏观量。
(板书:在动能下打一箭头写上温度)
(板书:在势能下打一箭箭头写上状态和体积)
老师:回答的很好,还有哪位同学找的关键词呢?
(板书:在所有分子下打一箭头写上质量)老师:考虑的很仔细,还有没有同学找到其他的关键词。
(板书:分子下打一箭头写上材料)
思考1:大气层热层温度高达一千多摄氏度,可是在那里宇航员并不觉得热。这是为什么?
材料:大气层热层空气密度只及地面密度的千亿分之一
思考2:为什么说无论高温物体还是低温物体,都具有内能。
过渡:我们如何来改变物体内能大小呢?
老师:我们来做一个实验,:铜片上涂的是热变色指甲油,温度低的时候是蓝紫色,温度高的是红色。我们把没有涂上指甲油的一端对着酒精灯加热观察现象。
老师:说明热传递方向是怎么样的?
(板书:改变内能:热传递:高温→低温)(热量)
老师:请同学们说一说生活中靠热传递改变内能的例子。
老师:请思考此时能量是转化还是转移过去的?
追问:为什么?
过渡:除了热传递还有没有其他的方法改变内能呢?
(板书:做功)
老师:能不能举例说明?
老师:能不能举些摩擦生热的例子?
老师:我们现在就体会一下,双手摩擦内能增加。
小结:外界对物体做功可以使物体内能增加
(板书:做功:对内增加)
老师:只要外界对物体做功不一定的摩擦的方式内能都会增加。(演示实验空气压缩引火仪)我们观察到什么?
老师:为什么老师压缩空气会使得硝化棉燃烧起来?
老师:我们摸一下铁丝弯折的地方有什么感觉?
追问:为什么会感觉热?
过渡:物体对外做功又会怎么样呢?(演示实验压缩空气对外做功)
老师:请同学们仔细观察现象。说一说看到了什么?
老师:有白雾说明了什么?
老师:为什么温度会下降?
(做功:对外减少)
老师:做功的过程能量是发生的转化还是转移?为什么?
老师:我们观察了这整个实验过程。同学们试着把这个现象的利用科学原理来解释说明一下。
提示:(PPT)
1.变化的原因是什么变化的结果是什么?
2.是直接变化还是间接一连串的变化?
3.找出变化的关键词。
4.根据它们之间的关系,用简洁的科学性的语言串接起来。
课堂小结:
课内作业:(见课件课学案)
学生:由于惯性还能转动。
学生:说明有能量。
学生:说明有动能。
学生:来自开水。
学生:开水有热能
学生:完成任务单一:并回答提问
任务一:知识储备
1、物质是由大量的组成的,分子间有。
2、分子在做永不停息的,越高分子运动越剧烈。
3、分子间不仅存在力,而且还存在力。
任务二:认识内能
学生:具有动能。
学生:分子一直在运动(板书:动能)。
学生:具有势能。
学生:分子间存在引力和斥力(板书:势能)
学生:当分子距离近的时候斥力大于引力,当分子距离远的时候引力大于斥力。
学生:完成任务二,并回答问题
思考:影响内能大小的因素
关键词影响因素对应的宏观量学生:我找到的关键词是分子动能,影响分子能的因素是分子运动的快慢,对应宏观量是温度。
学生:我找的关键词是分子势能,影响分子势能的因素是的分子间的引力和斥力,与分子间的距离有关,对应的宏观量是状态和体积。
学生:我找到的关键词是所有分子,影响因素是分子的数量,对应的宏观量是质量。
学生:我找的是分子,影响因素是分子的种类,对应的宏观量是材料。
思考讨论后,学生:由于那里分子的密度极低,虽然分子热运动很剧烈,但是数量太少太少,所以内能非常非常的小,以至于人们并不感觉热。
学生:因为分子在永不停息的做热运动,分子始终有动能和势能,所以我们说低温物体也具有内能。
任务三:改变内能
(学生实验:用试管夹夹住铜片放在酒精灯上加热)
学生:我看到热变色指甲油慢慢从高温部位红过来。
学生:热量从高温物体传到低温物体,从物体的高温部分传到物体的低温部分。
学生:煮饭、烧开水、用热水袋暖手……
学生:是转移过去的。
学生:因为是同一种能,都是内能,一个增加一个减少。
学生:做功
学生:钻木取火
学生:滑滑梯屁股发烫、双手摩擦会感觉暖、流星……
学生活动:摩擦双手生热
学生:我们看到引火仪里的东西燃烧了。
学生:因为外界对物体做功使得内能增加,当硝化棉温度达到着火点于是就燃烧起来。
学生活动:多次弯折铁丝
学生:感觉有点发热
学生:因为对铁丝做功,铁丝的内能增加。
学生:我们看到老师打气后,吸滤瓶的瓶塞“嘭”的飞起来,看到瓶子里出现了大量的白雾。
学生:说明温度下降水蒸气液化。
学生:气体对外做功,内能减少。
学生:发生的转化,因为变成了不同形式的能。
学生小组讨论。
学生:变化的原因是老师在打气,结果是瓶子里出现了大量白雾。
学生:是一连串的变化。
学生:打气→气压差→瓶盖跳起→气体对外做功→气体温度降低→瓶内气体液化→白雾。
学生:不停打气,瓶内气压大于大气压,由于气压差塞子向外飞出,此时气体对外做功,内能减少,温度下降,瓶内的水蒸气遇冷对外放热液化成小水滴。所以就看到这样的现象。
学生:……
激趣激疑引入。对内能的学习充满期待。
为构建内能概念模型进行知识的回顾和铺垫。
通过对分子模型的分析得出内能的定义。
通过对内能寻找内地大小的因素使得与宏观现象进行联系。进一步建构起内能的概念。
理解内能大小不是单单由温度的高低引起的。
通过创新的实验让学生明白什么是热传递以及热传递的规律。
体会热传递对生活中的作用。
引导学生热传递属于能量转移。
体会摩擦做功内能增加过程。
通过大量外界对物体做功使得内能增加,这种归纳的思维方式。
引导学生观察实验并得出实验结论。
引导学生回答做功是能量转化的过程。
对科学现象的解释进行方法指导。
反思:通过红墨水分别在热水、冷水中扩散的快慢不同,回顾了初一所学的知识:构成物质的分子在永不停息地做无规则的运动,而且这种运动的快慢与温度有关,所以称为分子的热运动。通过对比子弹的运动与分子的运动得出运动着的分子也具有动能;通过对比形变的弹簧与相互作用的分子得出分子也具有势能。最后确定物质内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。为了明确物体内能的影响因素(前面学生已经确定温度越高,物体的内能越大),通过对分子模型的分析得出内能的定义。用弹簧分子模型模型进行类比,对内能寻找内地大小的因素使得与宏观现象进行联系。进一步建构起内能的概念。
俗话说,磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,使教师有一个简单易懂的教学思路。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编精心为您整理的“《物体的内能》教学反思”,仅供参考,希望能为您提供参考!
《物体的内能》教学反思
一、《物体的内能》这堂课不管从教学内容设计还是从教学实施或是教学效果看,无疑是一节成功的课,展示了执教者个人的教学风格、魅力,充分体现教师对课堂的组织能力、调控能力和创新精神,以及独特的教学风格,同时也是一堂优秀示范课。
(一)从教学内容设计有效性看《物体的内能》成功之处
1、知识结构合理、重难点突出、难易也适度。本节以“物体的内能”为题,从学生原有的知识经验入手,引出热运动和内能的概念,弄清内能和温度的关系,着重讨论了改变内能的两种方法:做功和热传递,最后以具体的学生熟悉例子(如何改变可乐内能)讨论改变内能的两种方法是等效的。
2、始终以学生原有的知识、经验为起点,联系学生的生活实际。如引入时用红墨水扩散现象入手;在讲改变内能方法之前,让学生设计判断温度变化的方法等。
3、注重教学资源的开发和利用。如课堂使用了多种温度计用来增大实验的可见度。
(二)从教学实施有效性看《物体的内能》成功之处
1、教学过程中充分利用了科学学科特点来创设教学情境,营造民主、和谐、互动、开放的学习氛围。如通过“假如没有温度计你有哪些方法判断温度的变化?”的活动,引导学生主动参与讨论、交流和解决问题。
2、能根据教学实际需要进行准确、熟练的实验和现代教育技术应用,充分体现学科的特点,以实验和观察、科学探究为主要教学方法和手段。
3、学生参与主动、热情高涨,参与面广,并能积极的提出有意义的方法、问题、见解。
(三)从教学效果看《物体的内能》成功之处
1、绝大多数学生学习积极主动,能对重点知识改变内能的方法有较深刻的认识。
2、通过本堂的学习,学生的表达能力、观察能力以及实验设计能力等得到煅炼和提升。同时激发学生对科学兴趣和热爱。
二、这堂《物体的内能》让我学习的地方很多,当然也有让我思考的地方。
(一)在学习了内能概念后教师提出这么一个问题:你有哪些方法判断温度的变化?当然学生表现相当出色,他们的思维得到了煅炼,能设计出各种各样判断温度变化的方法。
思考一:是否应该对学生的各种设计给以适当简明的点评,特别是其中有几种不是很恰当的方法。本堂课中教师开火车式的让学生发表他们的看法和见解,但教师不管对错都一笑而过,这种模糊的态度,是不是也会让学生对自己的方法很模糊,甚至对其它学生也有误导。
思考二:判断温度变化主要方法有两种,一是用人的眼、手等的感觉来判断;二是用各种温度计。让学生设计这么多奇特的方法,是否有误导之嫌,为什么把简单的问题一定要复杂化呢?如果学生以后研究时也这么复杂的想问题、设计问题,是不是让他们走弯路,他们成功的机会会不会大大的降低?
思考三、这个问题是不是象教参中那样设计更好些:内能为什么会发生变化?你能否举出几个物体的内能发生改变的实例来?这样做一方面能看看学生的原有知识经验,另一方面也能为下面学习埋下伏笔,也同样能培养学生的思维,问题也更明确了。
(二)对用压缩空气引燃仪探究对气体压缩做功内能增大时实验失败的思考。
思考一、实验是我们科学的基础,也是我们学习科学的主要方法,而教材中很多实验的成功率都很低,在这里教师是否可以课前录制成功实验的视频以备不测之需,我想视频应该不同于动画,学生的学习很大程度上本来就是建立在对教材和教师的信任上的。
思考二、改进实验,测量压缩前后密封瓶内的温度变化,这一点本来很难做到,不过用点式温度计对改进实验应该不成问题了(在课堂中教师有使用过)。
三、本人就这节课对初中科学实验谈谈一些不成熟的看法。
本节课做了“搓手后手的温度升高用红外线进行测量。”我个人认为有些不妥。科学以实验为基础的学科,但是不是说教材中的实验非做不可呢?许多知识学生已经有经验,无需大动干戈地去做实验来验证。如在浮力这节上教材中安排了一个把矿泉水压入水中,让学生看到放手后瓶水上浮了,类似于这样的难度的实验六册中不下20个。还有些实验在教材中重复出现的,很多教师盲目的做实验,可以不用做也创造条件去实验,显然对学生的抽象思维、逻辑推理、计算能力的培养和煅炼起到负面的作用,我们都知道很多科学的发现来自于推理、计算等其它方法,实验不是我们唯一的方法,可现在学生这方面的能力实在让人担忧。而很多老师为了课堂搞形式、搞热闹,明明这堂课的时间很紧还一定凑出时间去做些可做可不做的实验,再如在《生物多样性和适应性》这一节中有一个探究蝎子为什么躲在沙子中的探究,教参中的目标是练习温度计使用,当然你有时间可以让学生猜想,设计控制变量法实验都行,老师在这个实验上花了好多时间,最后保护生物多样性意义和措施却草草了事。本人的观点是:1、探究性的,它的结论对下面学习至关重要的,并且实验没什么意外一定成功的,当然要做;2、课堂实验活动要做就得让学生有足够的时间。3、有些实验学生在家中也能完成可做为课后作业来完成。4、对教材中现象不明显或成功率不高或受仪器限制的实验可以采用课前准备的视频(因为对一些结论还不知的失败实验让学生讨论失败的原因是没有意义的)5、那些学生已经有正确经验的能不做就不做。6、教师应该扬长避短,课堂调控能力、组织能力差的可以用演示。
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