内容正文:
教科版(2024)九上《1.2.1内能和热量 》学案
【学习目标】
学习目标
物理观念:
1.理解温度是分子热运动剧烈程度的标志,掌握物体内能的概念,明确内能是分子动能与分子势能总和 ,构建微观与宏观物理量联系的观念。
2.能运用温度、内能等概念解释热膨胀、熔化等热现象,形成能量观念,认识到内能是能量的一种形式。
科学思维:
1.通过对温度影响扩散实验的分析推理,归纳出温度与分子热运动的关系,培养逻辑思维能力。
2.类比弹簧的弹性势能理解分子势能,建立物理模型,提升知识迁移和抽象思维能力。
3.对冰山是否有内能等问题进行质疑和探讨,培养批判性思维。
科学探究:
1.经历温度对扩散影响的实验探究过程,提升提出问题、设计实验、观察现象、分析论证等科学探究能力。
2.在实验探究中,学会控制变量法等科学方法,能正确记录和处理实验数据,培养严谨的科学态度和团队协作精神。
科学态度与责任:
1.体会从宏观现象探究微观本质的科学研究方法,感受科学探究的乐趣,激发对物理学科的学习兴趣。
2.了解内能等知识在生活中的应用,认识科学技术对社会发展的影响,增强将科学知识应用于生活、服务社会的意识。
学习重点
1.理解温度与分子热运动的关系,知晓温度越高分子无规则运动越剧烈。
2.掌握物体内能的概念,明确其是分子动能和分子势能总和,以及同一物体温度对其内能大小的影响。
3.理解一切物体都具有内能。
学习难点
1. 从微观角度理解温度反映分子无规则运动剧烈程度,建立宏观现象与微观分子运动的联系。
2.深入理解内能概念,尤其是分子动能和势能的综合体现,以及内能与温度等因素的关联。
【课前预习】
一、温度与分子热运动
1.宏观上,温度表示物体的______。
2.把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,观察到在______(选填 “冷水” 或 “热水”)中墨水扩散得更快。这一现象说明,温度越______,分子的无规则运动越______。人们把物体内部大量分子的无规则运动叫作______。
3.微观上,温度反映了构成物体的大量分子______。热物体中分子运动______(选填 “更剧烈” 或 “更缓慢”),冷物体中分子运动______(选填 “更剧烈” 或 “更缓慢”)。
二、物体的内能
4.运动的物体具有动能,处于热运动的分子______(选填 “具有” 或 “不具有”)动能;分子与分子之间有相互作用力,分子之间______(选填 “具有” 或 “不具有”)势能。
5.物体内所有分子的______与分子间相互作用的______的总和,叫作物体的内能。内能的单位是______(填写单位符号)。
6.同一物体,温度越高,物体内分子运动越______,分子动能越______,内能也会越______。
7.一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体______(选填 “都具有” 或 “不一定具有”)内能。例如,炽热的铁水有内能,北极的冰山______(选填 “有” 或 “没有”)内能。
三、影响内能大小的因素
8.内能与物体的温度有关,温度升高,内能______;温度降低,内能______。
9.除温度外,内能还与物体内部分子的______、______、______、______有关。
【课中研学】
探究点一
温度与热运动
1.生活现象思考: “为什么炒菜时菜咸得更快?”
2.演示实验:把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,比较两杯水中墨水扩散的快慢,能得出什么结论?
3.观看温度影响分子扩散速率的视频,理解扩散快慢与温度的关系。
探究点二
物体的内能
1. 思考:“运动的物体具有动能,那么热运动的分子具有动能吗?”“分子间有相互作用力,分子之间有势能吗?”
2.比较不同物体(如炽热灯丝与不亮灯丝、等量热水与冷水)的内能大小。
3. 讨论交流:冰山有内能吗?
【课堂总结】
【课堂练习】
1.下列关于温度与分子热运动关系的说法正确的是( )
A. 温度越低,分子的无规则运动越剧烈
B. 温度越高,分子的无规则运动越剧烈
C. 分子的无规则运动与温度无关
D. 以上说法都不对
2.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 只有高温物体才有内能
B. 内能是物体内部分子具有的能量
C. 物体的内能与温度无关
D. 一切物体都具有内能
3.两个相同的杯子,分别装有等量的热水和冷水,下列说法正确的是( )
A. 热水的内能大,因为热水温度高
B. 冷水的内能大,因为冷水分子运动慢
C. 热水和冷水的内能一样大
D. 无法比较热水和冷水的内能大小
【分层作业】
核心巩固
(巩固性作业)
一、填空题
1.温度越高,分子的无规则运动越______(选填 “剧烈” 或 “缓慢”)。
2.物体内所有分子的______与分子间相互作用的______的总和,叫做物体的内能。
3.内能的单位是______,简称______,符号是______ 。
4.一切物体都具有内能,同一物体,温度升高时,它的内能______(选填 “增大”“减小” 或 “不变”)。
5.把红墨水分别滴入热水和冷水中,红墨水在______(选填 “热水” 或 “冷水”)中扩散得快,这一现象说明______ 。
二、选择题
6.下列关于温度与分子热运动关系的说法正确的是( )
A. 温度越低,分子的无规则运动越剧烈
B. 温度越高,分子的无规则运动越剧烈
C. 分子的无规则运动与温度无关
D. 以上说法都不对
7.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 只有高温物体才有内能
B. 内能是物体内部分子具有的能量
C. 物体的内能与温度无关
D. 一切物体都具有内能
8.两个相同的杯子,分别装有等量的热水和冷水,下列说法正确的是( )
A. 热水的内能大,因为热水温度高
B. 冷水的内能大,因为冷水分子运动慢
C. 热水和冷水的内能一样大
D. 无法比较热水和冷水的内能大小
9.下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 扫地时,灰尘在空中飞舞
B. 花开时,花香满园
C. 下雪时,雪花纷纷飘落
D. 刮风时,黄沙漫天
10.下列关于内能的说法中,正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体的内能增加,温度一定升高
C. 一个物体的温度升高,它的内能一定增加
D. 温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
(拓展性作业)素养提升
11. 生活中,我们常能看到一些现象。下列现象能直接说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 春天,柳絮飞扬
B. 夏天,荷花飘香
C. 秋天,落叶飘零
D. 冬天,雪花纷飞
12.下列实例中,不能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 湿衣服在阳光下被晒干
B. 炒菜时加点盐,菜就有了咸味
C. 扫地时地面扬起的灰尘
D. 喷洒消毒水时能闻到刺鼻气味
13.关于物体内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为 0℃的物体没有内能
B. 同一物体温度降低,它的内能减少
C. 物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
D. 温度高的物体内能一定比温度低的物体大
14.下列关于内能和温度关系的说法中,正确的是( )
A. 物体温度升高,内能一定增加
B. 物体内能增加,温度一定升高
C. 物体内能减少,温度一定降低
D. 物体温度不变,内能一定不变
15.生活中我们会看到这样的现象:现象一,剥开棒冰纸时,棒冰周围冒 “白气”;现象二,在寒冷的冬天户外的人不断呼出 “白气”。关于以上两种现象,下列说法正确的是( )
A. 棒冰周围冒 “白气” 是升华现象,户外的人呼出 “白气” 是液化现象
B. 棒冰周围冒 “白气” 是液化现象,户外的人呼出 “白气” 是汽化现象
C. 棒冰周围冒 “白气” 和户外的人呼出 “白气” 都是液化现象
D. 棒冰周围冒 “白气” 和户外的人呼出 “白气” 都是汽化现象
自我提升
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16. 为了探究分子运动与温度的关系,小明做了如下实验:在两个相同的烧杯中分别装入等量的热水和冷水,然后在两杯水中同时滴入一滴红墨水。
(1)实验中观察到的现象是在热水中红墨水扩散得更______(选填 “快” 或 “慢”),这一现象说明______。
(2)在这个实验中,小明控制了哪些变量?______(至少写出两个)。
(3)如果小明想探究分子运动与物质种类的关系,他应该如何设计实验?请简单描述实验步骤。
17.小明学习了内能知识后,联想到生活中的一些现象,他发现把相同质量的水和食用油加热相同时间(热源相同),食用油的温度升高得比水快。
(1)请你根据上述现象提出一个可探究的科学问题:______ 。
(2)为了验证你的猜想,小明设计了一个实验,实验装置如图所示。在实验中,除了要控制水和食用油的质量相同、加热时间相同外,还需要控制哪些变量?(至少写出一个)。
参考答案
【课前预习】
1. 冷热程度
2.热水;高;剧烈;热运动
3.做无规则运动的剧烈程度;更剧烈;更缓慢
4.具有;具有
5.动能;势能;J
6.剧烈;大;大
7.都具有;有
8.增大;减小
9.多少;种类;结构;状态
【课堂练习】
1、B
2、D
3、A
【作业布置】
1. 剧烈
2.动能;势能
3.焦耳;焦;J
4.增大
5.热水;温度越高,分子的无规则运动越剧烈
6.B
7.D
8.A
9.B
10.C
11.B解析:柳絮、落叶、雪花都属于宏观物体,它们的运动是机械运动,不是分子的运动。荷花飘香是因为花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,人们能闻到香味,所以 B 选项正确。答案:12.C 解析:湿衣服在阳光下被晒干,是水分子运动到空气中,说明分子在不停地做无规则运动,A 不符合题意;炒菜时加点盐,菜就有了咸味,是盐分子扩散到菜中,说明分子在不停地做无规则运动,B 不符合题意;扫地时地面扬起的灰尘是宏观物体的运动,不是分子的运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,C 符合题意;喷洒消毒水时能闻到刺鼻气味,是消毒水分子扩散到空气中,说明分子在不停地做无规则运动,D 不符合题意。
13.B
解析:一切物体都具有内能,温度为 0℃的物体也有内能,A 错误;同一物体温度降低,分子热运动变慢,分子动能减小,它的内能减少,B 正确;物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,C 错误;内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关,温度高的物体内能不一定比温度低的物体大,D 错误。
14.A
解析:物体温度升高,分子热运动加剧,分子动能增大,内能一定增加,A 正确;物体内能增加,温度不一定升高,例如晶体在熔化过程中,吸收热量,内能增加,但温度不变,B 错误;物体内能减少,温度不一定降低,例如晶体在凝固过程中,放出热量,内能减少,但温度不变,C 错误;物体温度不变,内能可能改变,比如晶体熔化或凝固过程,D 错误。
15.C
解析:剥开棒冰纸时,棒冰周围冒 “白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴;在寒冷的冬天户外的人不断呼出 “白气”,是呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。所以两种现象都是液化现象,C 正确。
16.(1)快;温度越高,分子的无规则运动越剧烈
(2)烧杯相同、水的质量相同、红墨水的量相同
(3)准备两个相同的烧杯,分别装入等量的冷水。在一个烧杯中滴入一滴红墨水,在另一个烧杯中滴入一滴蓝墨水,观察两种墨水在冷水中的扩散情况并进行比较。
解析:温度影响分子的热运动,热水温度高,分子无规则运动更剧烈,所以红墨水在热水中扩散得更快。在探究分子运动与温度的关系时,需要控制其他可能影响实验结果的因素相同,这样才能得出温度对分子运动的影响。烧杯相同可保证实验环境一致,水的质量相同和红墨水的量相同可避免因量的不同影响扩散情况。探究分子运动与物质种类的关系,要控制其他变量相同,只改变物质种类。选择两种不同的墨水(代表不同物质),在相同温度(都用冷水)、相同环境(相同烧杯、等量水)下进行实验,观察扩散情况来判断分子运动与物质种类的关系。
17.(1)相同质量的不同物质,吸收相同热量时,温度升高的快慢与物质种类有关吗?
(2)加热装置相同(或热源相同)
解析:根据题目中 “把相同质量的水和食用油加热相同时间(热源相同),食用油的温度升高得比水快” 这一现象,可提出关于物质种类和温度升高快慢关系的问题。为了保证实验的科学性,除了控制水和食用油的质量相同、加热时间相同外,还需要控制加热装置相同,这样才能保证在相同时间内两种物质吸收的热量相同。
学科网(北京)股份有限公司
$$