1、第十六章 热和能第一节 分子热运动授课时间: 2月 20 日教学目标一、知识目标1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释3.知道分子热运动的快慢与温度的关系4.知道分子之间存在相互作用力二、过程和方法1.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动2.通过演示实验使学生推测出物体温度越高,热运动越剧烈3.通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力三、情感、态度、价值观用演示实验激发学生的学习兴趣,通过交流讨论培养学生的合作意识和能力教学重点分子的热运动 教学难点通过直接感知的现象,
2、推测无法直接感知的事实是本节的难点教学准备:烧杯、蜡烛、酒精灯、火柴、分子内聚力演示器。教学过程一、新课导入在我们的生活中有一些现象,例如墙里开花墙外香;炒菜时香气四处飘逸;到医院时闻到一股药味等,同学们还能举出其它的一些例子吗?这些现象为什么?学生答后,讲解这就是本节课所要学习的内容,出示课题:第一节 分子热运动。二、新课教学1.分子和分子的运动(1)物质是由大量分子组成的如果把分子看成球形,它的直径大约只有10-10m,因此,在一个物体中,分子的数目是巨大的。0,一标准大气压下,1cm3的空气中大约有2.71019个分子,如果每秒可以数到100亿,那么,把这些分子数完需要80年的时间。(2
3、)扩散现象 演示P124气体扩散现象。举例:打开一盒香皂,很快就会闻到香味,这是为什么?是什么跑到了我们的鼻子里了?红墨水滴入水中水变红、盐放入水中盐不见而水变咸等。一些带有香味的分子,从香皂中挥发出来,进入空气,向各个方向散步开来,当它们到达你的鼻子里,你就会闻到香味。 扩散:不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。 说明:气体、液体、固体都能发生扩散现象。 结论:扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,分子间有间隙。 学生列举扩散现象的实例:(擦香水时,周围的人都能闻到;花开时,花香满园;长时期放煤的墙角变黑;糖放在水中,水变甜了。)气体扩散最快,其次是液体,固体最慢。2
4、.影响扩散快慢的因素演示实验:将一滴红墨水分别滴入热水和冷水中,观察扩散快慢的情况。分析:热水温度高,扩散进行的快,说明温度高,分子运动快。冷水温度低,扩散进行的慢,说明温度低,分子运动慢。热运动 :由于分之的运动跟温度有关,所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。 3.分子间的作用力提出问题:既然分子在运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积呢?既然物体里的分子能够运动,则说明分子之间有间隙,为什么物体既不容易压缩又不容易拉伸固体和液体呢?演示实验:1、分子之间有引力,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铅就会结合起来,甚至下面吊一个重
5、物都不能把它们拉开。指导学生看课本P126图16.1-1由弹簧连接的小球间的作用力说明分子之间既有引力又有斥力。结论:分子之间既有引力又有斥力,当分子间的距离很小时,作用力表现为斥力;当分子之间的距离稍大时,作用力表现为引力;如果分子相距很远时,作用力就变得十分微弱,可以忽略。平时我们很少看到两个物体能粘到一起,就是因为分子间的引力作用距离很小,在分子间离得很近时才能明显地显示出来。三、小结 本节课我们学习了哪些内容?四、作业布置 课本P126动手动脑学物理 第1、2、3 题。 五、板书设计: 第一节分子热运动一、扩散现象:不同物体在相互接触时,彼此进入对方的现象二、分子动理论 1、物质是由大
6、量分子组成的;2、分子在不停地做无规则运动;3、分子间存在引力和斥力三、热运动:分子的无规则运动与温度有关教学反思:1本节课作为本章的第一节内容,是学生在学完宏观物体的有关知识后,对微观世界的知识进一步探究学习,为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。但由于分子的运动无法直接观察探究,所以本节课主要采用实验为主,学生观察、讨论的方法为辅组织教学。 2为加深学生对扩散这个常见现象的探究兴趣,设计了学生熟悉的红墨水在水中扩散的实验。同时为实现物理源于生活,服务于生活,同时了解和分子热运动有关的现代科技,所以让学生列举扩散现象在生活中的有关实例。 第二节 内能教学目标一、知识与技能 1.了解内能的概
7、念,能简单描述温度和内能的关系 2.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 3.了解热量的概念,热量的单位是焦耳 4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例二、过程与方法 1.通过探究找到改变物体内能的多种方法 2.通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少 3.通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”三、情感态度与价值观 1.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 2.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 3.鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力教学重点1.内能的概念,影响物体内能大小的因素2.热传递
8、和做功改变物体内能是等效的,热量的概念引出教学难点:1.理解内能的定义,内能与机械能的区别2.做功与物体内能改变的关系,探究实验的过程教学准备压缩空气引火器、广口瓶、烧杯、热水、打气筒教学课时:2时第一课时授课时间:2 月22 日教学过程:一、新课引入装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来,这是什么能量把瓶盖推动的?暖瓶没有动,所以不是机械能;暖瓶也没有接电源,所以也不是电能,那么这一能量来自哪里呢?这就是我们今天所要学习的内容,出示课题:第二节内能。二、进行新课1.内能 如课本图16.2-1所示运动的足球具有动能,那么运动的分子是否也有动能呢?运动的分子也具有动能,称为分子动能。如课本图16.2-
9、2所示,弹簧在发生弹性形变时,具有势能,那么,相互吸引或排斥的分子之间是否也具有势能呢?相互吸引或排斥的分子间也有势能,称为分子势能。(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。(2)注意:内能指的是物体内部所有分子的能量,单独某个分子的动能或势能不能称为物体的内能。内能是由分子动能和分子势能共同决定。(3)一切物体,不论温度高低,都具有内能。事例:铁水和冰块的温度虽然不同,但它们都具有内能。2.影响内能大小的因素一个物体的动能和势能跟什么因素有关?那么,物体的内能有与哪些因素有关呢?演示实验:将两只完全相同的灯泡,一只通电,另一只不通电。让学生分析两个灯丝内能大小不同的原因。
10、分析:温度越高,分子运动速度越快,分子动能越大,内能越大。(1)物体的内能与温度有关,物体温度升高时,内能增加;温度降低时,内能减少。物体内能增大时,其温度不一定升高。(2)物体的质量:它反映物体内部分子数量的多少。(3)物体的体积:它反映了分子间平均距离大小,影响分子的势能的大小。3.内能与机械能的区别:机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子热运动和分子间的相互作用情况有关,所以,内能是不同于机械能的另一种形式的能,在一定条件下两者之间可以相互转化。 内 能机 械 能表现微观粒子的能量宏观物体的能量影响因素温度,物态物体速度,位置其他物体的机械能可能是零,但物体的内能一定不为
11、零。机械能与内能之间可以相互转化4.内能的单位:焦耳 J5.利用内能解释生活中的现象好香啊!就是看不清楚啦!炒菜时,将盐放入锅中,菜立刻便会变咸,而腌菜时,将盐放在缸中,很长时间菜才会咸,这是为什么?三、课堂练习1.请你根据右图所展现的情景,提出一个与物理知识有关的问题,并针对所提出的问题给以简答: 例:问题:他为什么看不清热锅中食物?简答:水蒸气遇到温度较低的眼镜片液化,使镜片蒙上一层小水珠问题:_;简答:_。2. 物体内部所有分子做无规则运动的_和_总和叫做物体的内能物体的温度越高,物体内部分子无规则运动越_,物体的内能越_.3. 无论是冰冷的冰块,还是炽热的铁水,尽管它们温度相差很大,但
12、它们的分子都在做无规则的运动,因而都具有_,也就是说_具有内能四、小节:通过本节课的学习你对能量又有一个怎样的认识?五、作业布置:动手动脑学物理第1、2题。 六、板书设计: 第二节 内能(1)一、内能 1.定义:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都具有内能。二、影响内能大小的因素:温度 、质量 、体积 。 三、内能与机械能的区别 四、内能的单位焦耳 J第二课时授课时间:2月 24 日一、创设情景、引入新课启发学生“搓手”和“玩滑梯”时的感觉,物体的内能是否改变?探究:(1)找来一根铁丝,让学生尽量想办法让它的温度升高。(2)让学生用钢笔帽在桌布上
13、来回摩擦,感觉笔帽温度的变化。以上实验或现象说明物体内能是可以改变的,而且有多种方法来办到本节课我们将继续学习内能。二、进行新课1.热传递改变物体的内能冬天用热水袋取暖时,人感觉暖和了,而热水袋会渐渐凉下来;将热水瓶放入冷水中,瓶中的水变凉,而冷水变热,这种现象就是所谓的热传递现象。探究:同学们回想一下平时你们是怎样将袋装奶预热的。 学生答后分析:在热传递过程中,低温物体温度升高,高温物体温度降低。(1)实质:能量从高温物体传到低温物体,或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。(2)热量:在热传递过程中,传递内能的多少。(3)说明: 热量是一个过程量; 物体吸收热量,内能增加;放出热量,内
14、能减少,吸收或放出的热量越多,物体内能改变越大; 两个物体间发生热传递的条件是有温度差。2.做功改变物体的内能(1)对物体做功,物体的内能会增加。演示:如课本图16.2-5甲,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,观察现象。分析:活塞压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点而使棉花燃烧。 学生列举物体做功改变物体内能的例子: 给自行车胎打气时,打气筒会变热; 用铁锤敲打铁钉,钉子会变热; 划火柴时,火柴头在皮上一划就燃烧了; 陨石坠入大气层,迅速降落时,与空气摩擦而燃烧形成流行。(2)物体对外做功,本身的内能会减少演示:如课本图16.2-5乙,广
15、口瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。分析:瓶内空气推动活塞做功时,内能减少,温度降低,使水蒸气液化成小水滴,形成水雾。学生列举物体对外做功的例子: 刚刚打开的啤酒瓶,瓶口会冒“白雾”;给自行车胎放气时,气门心处温度降低;用塞子塞紧保温瓶,常发生“蹦塞”现象;同时会看到瓶口上方有“白气”。3.改变物体内能的两种方式:改变物体内能的方式做功热传递内能增加克服摩擦做功;使物体形变做功;电流使导体发热物体吸收热量内能减少气体膨胀做功物体放出热量区 别其他形式能与内能相互转化物质间内能的转移联 系做功和热传递在改变物体内能上是等效的三、课堂训练1. 热传递实质上就
16、是_ 从_物体传到_物体或从同一物体的_部分传到_部分的过程。2. 在热传递过程中,传递_的多少叫做热量,物体放出或吸收的热量越_,它的内能改变越_。3.火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃,使火柴燃烧,这两种方法都可以改变火柴的_,前者是利用_的方法,后者是利用_的方法。4.冬天人们常用两手搓擦取暖,这表明通过_方式可以改变物体的内能;用热水袋也能给手取暖,这表明通过_方式也可以改变物体的内能。5. 下面事例中,属于机械能转化为内能的是 ( )A、火药的燃气把子弹从枪膛中射出B、电流通过白炽灯泡发光C、古人用钻木的方法取火D、用酒精灯加热烧杯里的水6. 以下事例中利用热传递改变物体内能的是 (
17、)A、“和平”号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热 B、冬天,用热水袋取暖,人体暖和C、冬天手冷时,两手互相搓搓就暖和了 D、用锯锯木头,锯条发热7. 下面列举的现象中,由于做功使物体的内能发生改变的是 ( )A、酒精涂在手背上觉得凉 B、把铁钉钉进墙里,铁钉变热C、水被太阳晒热D、烧红的铁块放在冷水中,铁块温度降低四、小节 通过两节课的学习谈谈你们对内能的认识? 五、作业布置 课P130动手动脑学物理 第1、2题。六板书设计 第二节 内能(2)一、热传递改变物体内能:1.热量:热传递过程中传递能量的多少。2.实质:能量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分。二、做功改变物
18、体内能1.对物体做功,物体内能会增加。2.物体对外做功,物体内能会减少。三、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。教学反思:1.内能是比较抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。2多媒体课件和演示实验,能多角度调动学生的情绪、感情、注意力和兴趣,能有效地突破重点和难点,这样的教学促使学生用多种感官去学,能极大地提高学生的学习兴趣和学习效率