物理《内能》教学设计优秀
作为一位不辞辛劳的人民教师,编写教学设计是必不可少的,借助教学设计可以更好地组织教学活动。优秀的教学设计都具备一些什么特点呢?以下是小编收集整理的物理《内能》教学设计优秀,欢迎大家分享。
物理《内能》教学设计优秀1
教学目的和要求
1、知道分子热运动的动能跟温度有关,知道分子平均动能的概念。掌握温度是分子热运动平均动能的标志。
2、了解分子势能的定义知道改变分子间的距离必须克服分子力做功,分子势能发生变化,知道分子势能与物体体积有关。
3、了解物体的内能,以及内能的影响因素,区分内能与机械能。
重点
物体的内能和决定物体内能的因素。
难点
分子力做功跟分子势能变化的关系。
课型教法教具
教学内容及过程引课:
自然界中能量的存在形式有很多种。请同学们考虑一下我们以前都学过那几种形式的能
(动能、势能、化学能……)
我们在初中曾学过物体的内能,今天我们来更加深入的学习物体的内能。
一、分子的动能
1、分子有动能
分子运动论的内容之一:构成物体的大量分子永不停息的做无规则的运动说明分子一定有动能。
2、平均动能
分子做无规则运动,每个分子的速率都不相同,有的大、有的小,而且在分子相互碰撞时速率也会改变,但大多数分子的速率处在中等速率。因此,在研究分子动能时,不是关心个别分子的。情况,而是研究大量分子的集体行为。我们引进新的概念:平均动能:物体里所有分子动能的平均值。
3、平均动能与温度有关
扩散现象和布朗运动都说明分子运动的速率与温度有关。当温度升高时,大部分分子运动的速率加快,也有极少数分子运动的速率减慢,但分子的.平均动能增大。可见,温度是物体分子热运动平均动能的标志。
4、微观温度是物体分子热运动平均动能的标志。
宏观温度是表示物体的冷热程度。
二、分子势能
1、定义:由分子间的相互作用力和分子间的距离决定的势能叫分子势能。
2、分子力做功
用重力做功说明:力做正功,力对应的势能减小;相反,力做负功,力对应的势能增大。
(1)当分子间距离从无穷远减小到10倍r。时,分子力非常微小,不考虑分子力做功。
(2)当分子间距离从10倍r。减小到r。时,分子力的
方向与分子运动方向相同,分子力做正功。
(3)当分子间距离从r。减小到不能再小时分子力的
方向与分子运动方向相反,分子力做负功。
3、势能曲线
取横轴r表示分子间距离,纵轴Ep表示分子势能。
(1)r=10r。 Ep=0
(2)r>r.r Ep
(3)r=r.Ep最小(负)
(4)r
微观:分子势能与分子间距离有关。
宏观:分子势能与物体体积有关。
气体分子间距离太大,分子势能忽略不计。
三、物体的内能
1、定义;物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的和叫做物体的内能。
2、影响因素:温度、体积、摩尔数。
四、机械能与物体内能的区分
机械能物体的内能
定义物体的动能和势能的和物体中所有分子动能和分子势能的和
决定因素物体的速度、质量、高度物体的温度、体积、摩尔数
其他可能为零不能为零
物理《内能》教学设计优秀2
教学目的
1、了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。
2、理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。
教学重点
物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。
教学难点
分子势能。
教学过程
一、复习提问
什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?
二、新课教学
1、分子动能。
(1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。
(2)启发性提问:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?
应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。
教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。
教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。
(3)要学生讨论研究。
用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。
讨论结论应是:组成冷、热水的'大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。
教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。
2、分子势能。
(1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。
(2)分子势能与分子间距离的关系。
提问:分子力与分子间距离有什么关系?
应答:当r=r0时,F=0,r<r0时,F为斥力,r>r0时,F为引力。
教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。
②当r
小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。
(3)物体的内能。
教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。
①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。
提问:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?
应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。
②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。
举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。
③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。
a、静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。
b、物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。
C、不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。
(4)学生讨论题:
①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?
②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?
最后总结一下本课要点。
物理《内能》教学设计优秀3
教学目标
1、知识与技能
●了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系、
●知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变、
●了解热量的概念,热量的单位是焦耳、
●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例、
2、过程与方法
●通过探究找到改变物体内能的多种方法、
●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少
●通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”
3、情感态度与价值观
●通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣
●通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系、
●鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力、
教学重点与难点
重点:探究改变物体内能的多种方法、
难点:内能与温度有关、
教学课时:1时
教学过程:
引入新课
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。
新课教学
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)内能和机械能
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的'木块具有什么能。
首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。
小结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
物理《内能》教学设计优秀4
【教学课时】
1课时。
【教材分析】
"注重学生发展,改变学科本位"。本节阐述了有关燃料的热值,热机效率等物理概念,还涉及了科技发展史(热机的发展),生物,化学知识(酸雨的构成和生物的影响),环境保护(大气污染)等方面的资料。经过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,所以要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。使学生了解内燃机的发展对人类提高起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
【教学目标】
1、建立热值概念。明白热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
2、了解热机效率。明白热机工作时燃料释放能量的主要流向,明白能够怎样提高热机效率,及提高热机效率的意义所在。
3、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。
【教学重点】
了解热机效率及提高热机效率的途径,明白在利用热机构成的环保问题。
【教学难点】
热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。
【教学过程】
引入新课
人要生存,离不开能量,机器要运转,也离不开能量,而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一的主要途径。下头我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
(1)燃料的特点:能够燃烧,并放出热量;燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过程。
(2)介绍燃料种类(固体、液体、气体),
(3)举例说明不一样的燃料燃烧时放出热量不一样。
新课教学
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。符号:q
(1)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3
(2)热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1、2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1、2×l07焦。
(3)公式:Q=q或q=Q
(4)例题:计算4g柴油完全燃烧释放的热量。
析:从热值表中查得柴油的热值是q=3.3×107g,则Q=q=4g×3.3×107g=1.32×108
二、热机效率。
热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。热机效率是热机性能的'一个重要指标。
(1)热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
(2)学生分析图的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率?让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。
三、环境保护。
1、内能对环境的影响。
(1)废气污染(CO、SO、酸雨),
(2)噪声污染。
2、保护环境,减小污染措施。
(1)改善燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。
(2)提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。
(3)充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。
小结
我国政府历来重视环境问题,把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境,责无旁贷地承担起保护环境的义务,难题也就变得不难了,就必须能使天更蓝、水更清。
【板书设计】
第四节热机效率和环境保护
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(1)符号:q
(2)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3
(3)热值的物理意义:
(4)公式:Q=q或q=Q
二、热机效率。
三、环境保护。
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