摘要:
该初中物理课件围绕“内能”这一核心概念展开,从生活现象引入(如暖水瓶塞弹起),逐步引导学生建立分子动能与势能的微观认识,再通过对比机械能与内能的差异,构建能量观念。教学脉络清晰,由浅入深,以问题链驱动学习,形成从宏观到微观、从现象到本质的学习支架。
其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大素养,突出能量观念的建构过程,强化模型建构与科学推理能力培养。例如,通过硝化棉燃烧实验直观展示做功改变内能,体现“证据—解释”逻辑链条,帮助学生理解热传递与做功的本质区别。同时,设置辨析题和情境练习,提升学生批判性思维与知识迁移能力。此设计既利于学生形成系统认知,又便于教师精准把握重难点,实现高效课堂。
内容正文:
内 能
九年级全一册 第十章 第二节
装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里?
运动的足球具有动能,那不停地做无规则运动的分子呢?
分子由于热运动而具有的能叫作分子动能。
压缩或伸长的弹簧具有势能,那排斥或吸引的分子之间呢?
分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能。
1、定义:
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。
2、单位:
焦耳,简称焦(J)。各种形式的能量单位均为焦耳(J)。
内能是指物体的内能,不是分子的内能。不能说是个别分子或少数分子的分子动能和分子势能的总和,而应是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。
辨析
一、内能
思考:是不是一切物体都有内能?为什么?
炽热的铁水
冰块
一切物体在任何情况下都有内能。内能具有不可测量性。
冷水
热水
质量相同的一杯冷水和热水
2kg
5kg
20℃时,两个铁块
①
②
下面每组两个物体中,谁的内能比较大?
冰化成水
0℃
0℃
③
二、探究内能的影响因素
1、温度:
同一物体在同一物态下,温度越高,内能越大。
2、质量:
同一物质构成的温度相同的物体,质量大的内能大。
3、其他:
内能大小还与物质的种类、物态等有关。同种物质,其他条件相同时,物体处于气态时的内能大于处于液态时的内能,处于液态时的内能大于处于固态时的内能。
机械能和内能的对比
定义 存在情况 研究对象 相关因素
机械能 物体动能和势能的总和 可以为零 宏观物体 质量、速度、高度弹性形变程度
内能 物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和 不为零,自然界中一切物体都有内能 微观粒子 质量、状态、温度体积等
1、下列关于内能的说法,正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.-9℃的冰熔化成0℃的水,内能增加
D
在寒冷的冬天,有什么办法可以使我们手的温度升高呢?
在火炉旁烤火
寒风中搓手
在火炉旁烤火
高温物体
低温物体
传 递
热 量
在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量,热量的单位是焦耳(J)。
三、改变内能的方式
1、热传递:
(1)热传递本质:
能量的转移(能量的形式没有发生改变)。
(2)发生条件:
存在温度差(不同物体或物体的不同部分之间)。
热传递传递的是热量,吸放热可以改变物体的内能,使内能增加或减少,但温度不一定改变。
1.热量从内能大的物体传递给内能小的物体。
判断题
2.两物体内能相同时,热传递才会停止。
三、改变内能的方式
2、做功
寒风中搓手
三、改变内能的方式
2、做功
力与物体在力的方向上通过距离的乘积称为
机械功,简称功(W)。
(1)定义:
在一个配有活塞的厚玻璃里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,硝化棉就燃烧起来,这是因为活塞压缩空气,使空气内能 ,温度 ,达到硝化棉的燃点使它燃烧,把活塞压下去的过程中是把 能转化为 能
思考练习:
增加
升高
机械
内
三、改变内能的方式
2、做功
力与物体在力的方向上通过距离的乘积称为
机械功,简称功(W)。
外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高。
物体对外做功,物体的内能减小,温度降低。
(1)定义:
在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是( )
A.在炎热的夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉
C.行驶的汽车,轮胎会变热
B.太阳能热水器水箱中的水被晒热
D.划火柴,火柴燃烧
C、D
练一练(多选)
温度降低,啤酒的内能减少
温度升高,内能增加
克服摩擦力做功
克服摩擦力做功
温 度 热 量 内 能
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有,具有、增加、减少”等
联系 热传递传递的是热量,吸放热可以改变物体的内能,使内能增加或减少,但温度不一定改变
温度、热量、内能的区别与联系
(1)内能和温度
1.物体内能增大,温度一定升高
2.物体温度升高,内能一定增大
温度是衡量分子平均动能的标志
温度越高,分子的动能越大,内能越大。
温度/℃
时间/min
温度不变
吸收热量内能增大
(2)内能和热量
1.物体内能增大,一定吸收了热量
2.物体吸收了热量,内能一定增加
气体在吸热的同时对外做功,内能可能会减小
也可能是外界对物体做功使物体内能增加
(3)温度和热量
1.物体温度升高,一定吸收了热量
也可以通过做功的形式来改变温度
2.物体吸收了热量,温度一定升高
温度/℃
时间/min
晶体熔化时,不断吸热,温度不变
1、下列属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A.在火炉上烧水,水温升高
B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热
D.炎热的夏天,柏油路面温度升高
C
课堂练习
2、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.0℃的冰可从0℃的水中吸热
B.100℃水的内能比0℃水的内能大
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体的内能不会为零
D
热传递发生条件是存在温度差
物质内能与温度、质量、状态都有关系
热量是物体发生热传递时吸收或放出的能量
3、关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动得越快,内能越大
B.物体被举得越高,内能越大
C.物体运动得越快,举得越高,内能越大
D.物体温度越高,内能越大
D
课堂结束
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