改变内能的两种方式教案
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.
教学设计示例
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10m高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2m/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 J/(kg·℃) ,g取10m/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
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