新人教版选修3-3高中物理功和内能教案
学生思考并回答:物体中所有分子的动能和势能的和叫做物体的内能。
物体的内能与物体内的分子数、物体的温度、体积有关。
教师:物体的内能跟物体的温度有关, 温度越高, 物体的内能越大。也就是说 当物体的温度发生了变化时, 它的内能就发生了变化。 如何改变物体的温度, 同学 们能够从生活实际上举出许多的事例。 今天我们先研究一种改变内兴趣。 ★教学重点
理解物体内能的概念,知道功与内能的关系。 ★教学难点
内能的改变与做功的方式无关,仅与做功的数量有关。 ★教学方法
观察、实验、阅读、讨论和讲解法 ★教学用具:
压缩空气引火器, 机械能转化内能演示器, 无色玻璃瓶, 橡胶瓶塞, 打气筒等。 投影仪、投影片。 ★教学过程
通过电流的热效应给水加热。如图所示,正在降落 的重物使磁电机发电,电流通过浸在液体中的电阻丝, 引起液体温度上升。
多次实验结果表明,对同一个系统,如果过程是绝 热的,那么不管通过电阻丝的电流或大或小、通电时间 或长或短, 只要所做的电功相等, 则系统温度上升的数值是相同的, 即系统的状态 变化相同。
功和内能
★新课标要求 (一)知识与技能 1.了解焦耳的热功当量实验,明确实验原理。 2.理解内能的概念,并了解功是能量改变的量度。 (二)过程与方法 通过实验探究、知识类比、方法分析来理解内能与功的实质关系。 (三)情感、态度与价值观 物质之间的变化是万千的。 它们既相互联系, 又相互影响, 引导我们充分感受
结论:通过以上两个实验, 说明, 在各种不同的绝热过程中, 系统状态的改变 与做功方式无关,仅与做功数量有关。
2.内能
教师:引导学生阅读教材有关内容,思考并回答问题。
( 1)从做功的角度,如何来定义系统的内能?
( 2)在绝热过程中,怎样计算内能的增量?
在这个过程中,系统只由于外界对它做功而与外界交换能量, 它不从外界吸热, 也不向外界放热,这样的过程叫做绝热过程。
多次实验表明: 悬物质量不同, 下落高度不同, 但只要所做功相同,系统状态 的改变就相同。
实验二:电流热效应给水加热实验
教师:(投影教材 61 页图 10.1 -3)介绍实验装置和实验过程。
实验后,组织学生议论“实验现象说明了什么” ,从而得出压缩空气做功,使 空气内能增大, 温度升高引起棉花燃烧。 实际这种现象在日常生活中, 同学们也遇 到过。例如, 在给自行车轮胎打气时, 打气筒也会变热, 这也是由于压缩空气做功 的缘故。用其他的方法对物体做功, 也能使物体内能增加, 摩擦生热就是一个例子。
(二)进行新课
1.焦耳的实验
[演示实验] 压缩空气引火实验。
出示压缩空气引火器,简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉, 用镊子把棉花拉得疏松一些, 放入玻璃筒底。 将活塞涂上少许蓖麻油 (起润滑和密 封作用),放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下 活塞,可看到硝化棉燃烧发出的火光。
结论:以上现象说明,做功能够改变物体的内能。
教师:从 19 世纪以来,人们就逐渐认识到通过做功和传热两种方式都可以使 热学状态发生改变。下面我们就从焦耳的两个代表性实验来看状态的改变。
实验一:焦耳热功当量的实验
教师:(投影教材 60 页图 10.1 -2)介绍实验装置和实验过程。
让重物下落带动叶片搅拌容器中的水, 引起水温上升。 如图,用绝热性能良好 的材料将容器包好,容器中安装着叶片组成的搅拌器。重物下落时带动叶片转动, 搅拌容器中的水,水由于摩擦而温度上升。
高中物理选修3-3教学设计2:10.1功和内能教案
1 功和内能一、教学目标:知识与技能:1.知道什么是绝热过程。
2.从热力学的角度认识内能的概念。
3.理解做功与内能改变的数量关系。
4.理解内能的改变与做功的方式、过程无关。
5.知道内能和功的单位是相同的。
过程、能力与方法:1、通过观察、思考,知道物体的内能是物体的一个状态量。
2、通过学习活动,培养学生观察实验的能力。
培养学生的分析概括能力。
3、通过类比方法,使学生顺利建立内能的概念。
态度与价值观:1、通过主动参与学习活动,激发学生学习物理的兴趣。
2、通过实验活动,培养学生的实事求是的科学态度。
二、教学重点:1、做功与内能改变的关系。
2、内能的概念三、教学难点:1、内能概念的建立四、教学用具铜管、绳子、烧杯、打气筒、温度传感器、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程探究做功与改变系统状态变化量之讲述:外界对系统做功,系统的状态发生变化,即系统的温度发生变化。
那么做功与系统状态的变化量之间有什么关系呢?对于这个问题,早在1840年,英国物理学家焦耳已把这个问题研究清楚,现在我们一起去学习的著名的两个实验。
⒈介绍实验原理:重物下落带动轮叶旋转,通过对容器里的水搅拌时,产生摩察力对水做功,水温升高。
⒉理解实验:(1)在这个实验中,应选择那些物体做为研究的系统?(2)这个实验中的容器用绝热性能良好的材料,为什么?(3)什么是绝热过程?设计问题:让学生理解觉热过程,明白绝热过程的特点。
图1气缸和活塞为绝热材料图2气缸活塞为传热良好材料图1气缸和活塞为绝热材料活塞在外力F作用下向左移动,压缩气体的过程.思考3:两种情况下,汽缸中的气体温度如何变化?演示实验:用温度传感器,验证外界对系统做功,系统的温度变化(增高)实验、感受:领悟:1.理解前人设计实验的原理,感受科学家设计思想。
2明白此实验的成功的前提条件,绝热过程。
3设计两种情况,让学生明白绝热的含义。
4学生思考:当年焦耳是如何设计方案研究做功与状态变化量之间的关通过对焦耳实验的学习:⑴使学生感受科学与文学的联系。
1功和内能-人教版选修3-3教案
功和内能-人教版选修3-3教案一、教学目标1.了解功和内能的概念和定义。
2.掌握功和内能之间的转化关系。
3.理解功率的概念,知道如何计算功率。
4.能够运用所学知识解决相关题目。
二、教学重点1.功和内能的概念和定义。
2.功和内能之间的转化关系。
3.功率的概念和计算方法。
三、教学难点1.如何将功和内能进行转化。
2.如何正确计算功率。
四、教学过程1. 导入(5分钟)引入本节课的主题,简要介绍功和内能的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授(40分钟)(1)功的概念和定义1.按照定义引出功的概念。
–定义:当一个力沿着一个位移方向作用于一个质点上时,力对该质点所做的功等于力的大小与质点位移的距离的乘积。
–公式:$W=F\\cdot S\\cdot cos\\theta$2.举例说明如何计算功。
(2)内能的概念和定义1.按照定义引出内能的概念。
–定义:一个物体因内部微观结构的变化所引起的能量变化,叫做该物体的内能。
2.解释内能的来源。
(3)功和内能之间的转化关系1.说明内能可以转化为功和功可以转化为内能。
2.讲解转化的原理和具体方法。
(4)功率的概念和计算方法1.按照定义引出功率的概念。
–定义:单位时间内做功的大小。
–公式:$P=\\frac{W}{t}$2.举例说明如何计算功率。
3. 练习(30分钟)1.做一些简单的计算题,让学生运用所学知识解决问题。
2.选出一些比较难的题目,引导学生多种方法尝试解决。
4. 总结(5分钟)1.回顾本节课的主要内容。
2.强调学生需要多做练习,才能掌握所学知识。
3.鼓励学生在日常生活中多关注功和内能的应用。
五、作业1.完成课堂上的作业。
2.自主选择若干道与本节课有关的题目,自行完成并核对答案。
3.阅读相关书籍或文章,扩展更多关于功和内能的知识。
六、教学评估1.在练习环节中,教师观察学生的解题过程和答题情况。
2.在课堂结束时,教师可以通过提问的方式检测学生对于本节课内容的理解情况。
人教版高二物理选修33导学案:3313功和内能与热和内能(无答案)
人教版高二物理选修3-3导教案:3-3-13功和内能与热和内能(无答案)【课题名称】功和内能与热和内能课型新讲课课时13①在纯真热传达中,系统从外界汲取多少热量,系统的内能就增添多少。
【学习目标】1、认识热传达的三种方式,会用分子动理论解说传导、对流和辐射。
②在纯真热传达中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
2、知道热传达是改变内能的一种方式,会划分热量和内能的观点。
4.热传达拥有方向性,热量从高温物体传达到低温物体,或从物体的高3、知道做功与热传达在改变系统内能上的差别。
温部分传达到低温部分,不会自觉的从低温物体传达到高温物体或从物体【学习要点】内能的观点,知道做功和热传达是改变内能的两种方式。
的低温部分传达到高温部分。
5.改变系统内能的两种方式:做功和热传达。
【学习难点】知道做功与热传达在改变系统内能上的差别【学法指导】自主阅读、合作沟通改变内能的两种方式【导学过程】(学习方式、学习内容、学习程序、问题)【导学笔录】预习导学(15分钟)做功热传达课前自主学习请学生自主学习教材第十章P51至P54。
“迅速阅读,达成以下问题,将自己懂了什么,还有对内对外吸热放热问题答案用铅笔画在书上”1.绝热过程:与外界没有即系统不从外界也2.功与系统内能改变的关系。
做功能够改变系统的内能。
①外界对系统做功,系统的内能在绝热过程中,内能的增量就即U=②系统对外界做的内能减少。
在绝热过程中,系功,内能就减少多3.功是系统内能转变的量度。
4.在国际单位能和功的单位都是1.热传达①热量从物体传达到物体,或从物体的传递到,叫做热传达。
②热传达的三种方式:、热对流和热辐射。
例2一个系统内能增添了20J 。
假如系统与四周环境不发生热互换,四周 2.热传达的本质:环境需要对系统做多少功?热传达本质上传达的是,结果是改变了系统的。
传达能量的多少用来量度。
3.传达的热量与内能改变的关系1/2做功和热传达的区别:1、做功使物体内能发生改变的时候,内能的改变就用功数值来量度.外界对物体做多少功,物体的内能就增添多少;物体对外界做多少功,物体的内能就减少多少.热传达使物体的内能发生改变的时候,内能的改变用热量来量度的.物体汲取多少热量,物体的内能就增添多少;物体放出多少热量,物体的内能就减少多少.2.做功和热传达在改变物体的内能上是等效的.3.做功和热传达在本质上是不一样的:做功使物体的内能改变,是其余形式的能量和内能之间的转变(不一样形式能量间的转变)热传达使物体的内能改变,是物体间内能的转移(同种形式能量的转移)人教版高二物理选修3-3导教案:3-3-13功和内能与热和内能(无答案)例3假如铁丝的温度高升了,则()4.对于物体的内能,以下说法正确的选项是()小组沟通与议论A.物体的内能是由物体的状态(温度和体积)决定的D.做功和热传达,对改变物体的内能是等效的例4以下对于热量的说法,正确的选项是()5.对于热量、功、内能三个量,以下说法中正确的选项是()A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的C.热量、功和内能的单位同样C.热量、功和内能的国际单位都同样D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的()例5.对于物体的内能,以下说法中正确的选项是A.同样质量的两种物体,高升同样的温度,内能增量必定同样B.必定量0℃的水结成0℃的冰,内能必定减小C.必定量气体战胜外界压力膨胀,但不吸热也不放热,内能必定减小D.必定量气体汲取热量而保持体积不变,内能可能减小检测导练(15分钟)讲堂自主检测1.以下现象属于用做功的方法改变系统内能的是()C.用铁锤锻打工件,工件会发热2.以下过程中,因为做功而使系统内能增添的是()A.把铁丝频频曲折,曲折处温度高升B.烧开水时,蒸汽将壶盖顶起铁球从空中自由着落(不计空气阻力)3.做功和热传达是等效的,这里指的是()它们能使物体改变同样的温度它们能使物体增添同样的热量学习小组代表讲话2/2必定对外做正功外界必定对气体做正功若温度高升,必定对外做正功可能既不对外做功,外界也不对气体做功()质量和温度同样的物体,内能必定同样必定质量的理想气体的内能只与温度相关必定质量的理想气体在等容变化过程中若吸了热,内能必定增添气体压缩时分子势能减少,内能可能不变8.若A、B两物体之间没有热传达,正确的解说是()两物体所包括的热量相等两物体的内能相等两物体的温度相等两物体没有接触,且都处在真空中9.做功和热传达的共同点是()()大的物体传给内能小的物体热量老是从分子均匀动能大的物体传给分子均匀动能小的物体热传达的本质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化只有经过热传达的方式,才能使物体的温度发生变化11、某系统在初态拥有内能5J,在外界对它做了0.5J的功后,系统的内能变成,若在它对外界做了 0.5J的功后,系统的内能变成。
物理教案(人教版选修3-3)10.1、2功和内能 热和内能
第十章热力学定律10.1、2 功和内能热和内能三维教学目标1、知识与技能(1)了解内能改变的两种方式:做功、热传递;(2)理解内能的变化可以分别由功和热量来量度,知道做功和热传递对改变物体内能是等效的;(3)知道什么是绝热过程。
2、过程与方法:通过书本中的事例体会做功和热传递都能改变物体的内能。
3、情感、态度与价值观:教学重难点(1)改变内能两种方式及内能改变量度;(2)对做功和热传递对改变内能是等效的理解。
教学教具:细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒(带活塞)、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等.教学过程:第一节功和内能热和内能(一)复习引入提问:(1)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)(2)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)(3)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)(4)物体的内能和哪些因素有关呢?(与物体的温度和体积有关)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)新课教学1、提出问题如何改变物体的内能呢?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?2、寻找解决问题的办法有的想到“摩擦”,有的想到“折”,有的想到“敲打”,有的想到用“钢锯锯”,有的想到“烧”,有的想到“晒”,有的想到“烤”,有的想到“烫”、“冰”等等.一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了。
3、知识的提练改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递。
4、新知识的深入探讨(1)内能改变的量度如何量度物体内能的改变多少呢?第1页(共1页)。
[精品]新人教选修3-3高中物理10.1功和内能(优质课教案)
第十章热力定律单元教材分析本章以焦耳的实验为基础,研究了功和内能变、热和内能变之间的关系,总结出做功和热传递是改变系统内能的两种方式,两种方式对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式又存在着重要区别。
在此基础上,进一步提出了热力第一定律和能量守恒定律。
能量守恒定律使我们认识到“第一类永动机”不可能制成,使我们认识到一切与热现象有关的客观自然过程都是不可逆的,热力第二定律就是反映这种宏观自然过程的方向性的定律。
热力第二定律的两种表述是等价的,同时又使我们认识到“第二类永动机”也不可能制成。
熵的概念使我们认识到热力第二定律的微观本质,能量在值上虽然守恒,但其转移和转却具有方向性,因而我们要合开发能,要节约能,减小能利用过程中对环境的破坏,保护环境,树立可持续发展的观念,开发清洁、高效的新能。
本章的特点是要求生有较强的论联系实际的能力,在习过程中,不断提高解能力、分析能力;会用热力第一定律分析系统内能的变,会用能量守恒观点解释有关的自然现象,了解熵是反映系统无序程度的物量。
第1节功和内能目标导航1.知道什么是绝热过程。
2.从热力的角度认识内能的概念。
3.解做功与内能改变的量关系。
4.知道内能和功的单位是相同的。
诱思导1.绝热过程:物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物过程。
即系统不从外界吸收热量,也不向外界放出热量。
2.功与系统内能改变的关系。
做功可以改变系统的内能。
①外界对系统做功,系统的内能增加在绝热过程中,内能的增量就等于外界对系统做的功即ΔU=U2-U1=W②系统对外界做功,系统的内能减少。
在绝热过程中,系统对外界做多少功,内能就减少多少即W=-ΔU3.功是系统内能转的量度。
4.在国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳( J )。
典例探究例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能A用热水袋取暖 B用双手摩擦给手取暖把手放在火炉旁取暖 D用嘴对手呵气给手取暖解析:双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和;A、、D都是通过热传递改变系统的内能。
高中物理人教版选修3-3教案《内能》
高中物理人教版选修3-3教案《内能》内能目标导航(1)知道分子热运动的动能跟温度有关,知道温度是分子热运动平均动能的标志。
(2)知道什么是分子的势能;知道改变分子间的距离,分子势能就发生变化;知道分子势能跟物体体积有关。
(3)知道什么是内能,知道物体的内能跟温度和体积有关。
(4)能够区别内能和机械能。
诱思导学1.分子动能(1)分子平均动能做热运动的分子,都具有动能,这就是分子动能。
由于分子运动的无规则性,若想研究单个分子的动能是非常困难、也是没有必要的。
热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,所以,重要的不是系统中某个分子的动能大小,而是所有分子的动能的平均值,即分子平均动能。
(2)温度是物体分子热运动平均动能的标志。
说明:①温度是大量分子无规则热运动的宏观表现,含有统计的意义,对于个别分子,温度是没有意义的。
分子平均动能的大小由温度高低决定:温度升高,分子的平均动能增大;温度降低,分子的平均动能减小;温度不变,分子的平均动能不变。
温度升高,分子的平均动能增大,但不是每一个分子的动能都增大,可能有个别的分子动能反而减小。
②分子的平均动能大小只由温度决定,与物质的种类无关。
也就是说,只要处于同一温度下,任何物质分子做热运动的平均动能都相同。
由于不同物质分子的质量不尽相同,因此,在同一温度下,不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。
2.分子势能(1)分子势能由于分子间存在着相互作用力,所以分子间也有相互作用的势能。
这就是分子势能。
分子势能的大小有分子间的相互位置决定。
分子势能的变化非常类似于长度变化的弹簧中的弹性势能的变化。
(2)影响份子势能大小的身分份子势能的大小与份子间的距离有关,即与物体的体积有关。
份子势能的变化与份子间的距离发生变化时份子力做正功还是负功有关。
具体情况如下:①当份子间的距离r r时(此时类似于被拉伸的弹簧),份子间的作用力表现为引力,份子间的距离增大时,份子力做负功,因而份子势能随份子间距离的增大而增大。
5内能-人教版选修3-3教案
5 内能-人教版选修3-3教案一、教学目标知识目标1.掌握物理中的内能的概念和计算公式;2.理解内能的微观本质,知道内能和热的关系;3.了解内能变化的实例,尤其是热机和加热问题。
技能目标1.能够运用内能的概念和计算公式,解决内能变化的问题;2.能够关注内能变化的微观机制和实际应用问题,并准确提出问题。
情感目标1.学会善于观察,发现问题,进而提出解决方案;2.学会尊重他人,并乐于与他人合作,共同解决问题。
二、教学内容物理中的内能。
三、教学重点•内能的概念;•内能的计算;•内能的变化。
四、教学难点•理解内能的微观本质和实际应用问题;•理解内能与热的关系。
五、教学方法•演示法;•课堂讨论法;•自学方法。
六、教学过程1. 导入(5分钟)引导学生思考物质的热现象,引入内能的概念。
- 学生思考问题:在生活中,热现象时常出现,你们是否遇到过这种情况? - 老师引入问题:热现象的产生和物质的什么性质有关?这种性质能否被度量?怎样度量呢?2. 正确使用内能(10分钟)通过拓展学生的知识面,让学生了解更多的实际应用场景,培养学生对内能的深刻理解,了解如何正确计算内能。
在这个过程中,教师可以引导学生理解内能与热的关系,通过举例证明内能是热的一种体现。
3. 内能的计算(20分钟)运用电荷元素法,将物质的内能分散成每个分子的内能,通过求和等方法,得到这种状态下物质的内能。
老师可以给学生拓展知识,引导学生了解知名物理学家的生平和成就,增强学生对物理学研究的兴趣。
4. 内能变化(20分钟)通过加热问题来展示内能的变化,引导学生关注内能变化的微观机制和实际应用问题。
- 学生思考问题:重物较重,需要多少时间才能加热到相同温度?如何计算? - 老师引入问题:内能是热的一种体现,通过什么方式使内能增加?5. 实践练习(15分钟)结合课堂练习等形式,让学生熟练掌握内能的概念、计算、变化等问题。
6. 总结(5分钟)总结内能的知识点,加强学生对内能的了解,让学生对本课内容有更深刻的理解。
2024-2025学年高中物理第十章热力学定律1功和内能(3)教案新人教版选修3-3
3.成果分享:每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上,以便全班都能看到。
五、总结回顾
今天的学习,我们了解了功和内能的基本概念、重要性和应用。同时,我们也通过实践活动和小组讨论加深了对做功改变物体内能的理解。我希望大家能够掌握这些知识点,并在日常生活中灵活运用。最后,如果有任何疑问或不明白的地方,请随时向我提问。
教学目标:
1. 理解功与内能的关系,掌握功的计算方法。
2. 能运用功与内能的关系解释生活现象。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点:
1. 功与内能的关系。
2. 功的计算方法。
教学难点:
1. 功与内能转化的理解。
2. 实际问题中功的计算。
教学方法:
1. 采用问题驱动法,引导学生思考功与内能的关系。
(4)在线工具:运用在线工具,如物理仿真软件,让学生更直观地观察和理解功与内能的转化过程。
五、教学流程
一、导入新课
同学们,今天我们将要学习的是《功和内能(3)》这一章节。在开始之前,我想先问大家一个问题:“你们在日常生活中是否遇到过做功改变物体内能的情况?”比如,我们用手推动一辆停车的汽车,汽车开始运动,我们的手感到累,这个现象就是做功改变物体内能的一个例子。这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题,我希望能够引起大家的兴趣和好奇心,让我们一同探索功和内能的奥秘。
此外,在教学过程中,还应关注学生的行为习惯。大部分学生对物理实验感兴趣,但在实验操作和观察实验现象方面存在一定的不够细致和耐心的问题。因此,在教学过程中,教师应引导学生养成良好的实验操作习惯,注重观察实验现象,培养学生严谨的科学态度。
2019-2020年高中物理 10.1-10.2《功和内能》教案 新人教版选修3-3
2019-2020年高中物理 10.1-10.2《功和内能》教案新人教版选修3-3教学目标1.了解内能改变的两种方式:做功、热传递.2.理解内能的变化可以分别由功和热量来量度.3.知道做功和热传递对改变物体内能是等效的.重点、难点分析1、改变内能两种方式及内能改变量度.2、对做功和热传递对改变内能是等效的理解.教具细铁棒、铁锤、洒精灯、木块、厚壁玻璃筒(带活塞)、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝等.教学过程复习引入1.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.2.动能: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).3.势能: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.4.内能:与物体的温度和体积有关.根据讨论结果,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.新课教学1.提出问题2.问题讨论问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积.)问: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?把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。
2.寻找解决问题的办法讨论:有的想到“摩擦”,有的想到“折”,有的想到“敲打”,有的想到用“钢锯锯”,有的想到“烧”,有的想到“晒”,有的想到“烤”,有的想到“烫”、“冰”等等.一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了.(把“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”写在一起,把“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冻”或者“冰”写在一起.3.知识的提练问:比较一下,本质上有什么相同或不同点.(阅读课本38~39页倒数第四段.)刚才所想到的办法,它们之间有何不同?能不能把这些办法分分类?答:可以分为做功和热传递两类。
其中,“摩擦”、“折”、“敲打”、“锯”是属于做功,“烧”、“晒”、“烤”、“烫”、“冰”属于热传递.演示课本38页的实验.(慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来.)问:刚才两次实验,为什么会出现结果的不同?答:动作快,时间短,气体没有来得及与外界进行热交换,其温度会突然升高,至乙醚的着火点,它便燃烧起来.而动作慢时,时间较长,气体与外界有较长的时间进行热交换,它的温度就不会升高太多,达不到乙醚的着火点,则不燃烧.阅读课本39页实验,分析气体对外做功的情况.问:同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢?答:柴油机工作中的压缩冲程;给自行车打气时,气筒壁会发热;锯木头,锯条会很烫;冬天,手冷时,两手互相搓一搓;古人钻木取火等等.再来体验一下,热传递改变内能的情况.给大家一段细铁棒和酒精灯,演示.学生上台做实验.把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学.引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子.板书:改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递.4.新知识的深入探讨内能改变的量度师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来.2019-2020年高中物理 10.3 热力学第一定律能量守恒定律教案新人教版选修3-3一、教材分析前面学习的焦耳实验结果表明,在系统状态发生改变时,只要初末状态确定了,做功的数量或者热传递的数量就是确定的。
高中物理选修3-3教案101《功和内能》(人教版)
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3-3[人教版]第十章热力学定律1功和内能一、教学目标1. 通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系.2. 理解什么是绝热过程.3. 明确内能是仅与物体的自身状态有关的物理量.4. 理解做功是改变物体内能的一种方式,在绝热状态下有△U=W二、教学重点:理解做功是改变物体内能的一种方式,在绝热状态下有△U=W三、教学难点:通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系四、教具准备:叶片、两条绳子、滑轮、重物、盛水的容器、叶片等五、学具准备:有机玻璃筒、活塞、易燃物质等六、教学过程:(一)实验过程:有机玻璃筒中放少许易燃物质,在迅速向下压活塞时会看到筒内物质燃烧起来,为什么?(让学生自己做实验,并分析原因)分析:现象——物质燃烧起来↓物质燃烧的条件——有助燃物,温度上升到着火点(在此题中说明筒内温度在向下压活塞时上升了)↓筒内温度上升充分说明在向下压活塞时筒内气体内能增加了↓结论:对气体做正功时,气体内能可以增加。
扩展:刚才做实验时下压活塞的速度非常快,如果我们慢慢压活塞又会怎样?(做实验观察现象,并分组讨论找出原因)结果:不容易看到燃烧现象。
原因:虽然也对气体做了等量的正功,但是由于筒壁能向外放热,所以气体温度很难上升到着火点。
说明:虽然这个实验很简单,但是为方便理解下面焦耳的热功当量实验,我们把这个实验过程设计的尽量详细,以启发学生的思维。
在教学环节处理上注意了这样两个细节:一是让学生亲自上讲台做演示实验,这样可以锻炼学生的动手能力,让学生充分参与到教学活动中,体现了学生的主体地位,课堂上师生互动效果也很好,比老师自己做学生在下面看效果要好。
二是对应实验现象设计的两个问题,让学生通过观察现象并讨论思考得出结论,这样可以锻炼学生的观察能力,分析并思考问题的能力。
对第二个问题让学生分组讨论,这样可以锻炼学生的合作意识,让他们体验到合作学习的快乐,也体现了教师为主导学生为主体的教学理念,让学生充分参与到教学活动中。
