物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀
作為一位不辭辛勞的人民教師,編寫教學(xué)設(shè)計(jì)是必不可少的,借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以更好地組織教學(xué)活動(dòng)。優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)都具備一些什么特點(diǎn)呢?以下是小編收集整理的物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀,歡迎大家分享。
物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀1
教學(xué)目的和要求
1、知道分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能跟溫度有關(guān),知道分子平均動(dòng)能的概念。掌握溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。
2、了解分子勢(shì)能的定義知道改變分子間的距離必須克服分子力做功,分子勢(shì)能發(fā)生變化,知道分子勢(shì)能與物體體積有關(guān)。
3、了解物體的內(nèi)能,以及內(nèi)能的影響因素,區(qū)分內(nèi)能與機(jī)械能。
重點(diǎn)
物體的內(nèi)能和決定物體內(nèi)能的因素。
難點(diǎn)
分子力做功跟分子勢(shì)能變化的關(guān)系。
課型教法教具
教學(xué)內(nèi)容及過程引課:
自然界中能量的存在形式有很多種。請(qǐng)同學(xué)們考慮一下我們以前都學(xué)過那幾種形式的能
。▌(dòng)能、勢(shì)能、化學(xué)能……)
我們?cè)诔踔性鴮W(xué)過物體的內(nèi)能,今天我們來更加深入的學(xué)習(xí)物體的內(nèi)能。
一、分子的動(dòng)能
1、分子有動(dòng)能
分子運(yùn)動(dòng)論的內(nèi)容之一:構(gòu)成物體的大量分子永不停息的做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)說明分子一定有動(dòng)能。
2、平均動(dòng)能
分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),每個(gè)分子的速率都不相同,有的大、有的小,而且在分子相互碰撞時(shí)速率也會(huì)改變,但大多數(shù)分子的速率處在中等速率。因此,在研究分子動(dòng)能時(shí),不是關(guān)心個(gè)別分子的。情況,而是研究大量分子的集體行為。我們引進(jìn)新的概念:平均動(dòng)能:物體里所有分子動(dòng)能的平均值。
3、平均動(dòng)能與溫度有關(guān)
擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都說明分子運(yùn)動(dòng)的速率與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度升高時(shí),大部分分子運(yùn)動(dòng)的速率加快,也有極少數(shù)分子運(yùn)動(dòng)的速率減慢,但分子的.平均動(dòng)能增大?梢,溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。
4、微觀溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。
宏觀溫度是表示物體的冷熱程度。
二、分子勢(shì)能
1、定義:由分子間的相互作用力和分子間的距離決定的勢(shì)能叫分子勢(shì)能。
2、分子力做功
用重力做功說明:力做正功,力對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減小;相反,力做負(fù)功,力對(duì)應(yīng)的勢(shì)能增大。
。1)當(dāng)分子間距離從無窮遠(yuǎn)減小到10倍r。時(shí),分子力非常微小,不考慮分子力做功。
。2)當(dāng)分子間距離從10倍r。減小到r。時(shí),分子力的
方向與分子運(yùn)動(dòng)方向相同,分子力做正功。
。3)當(dāng)分子間距離從r。減小到不能再小時(shí)分子力的
方向與分子運(yùn)動(dòng)方向相反,分子力做負(fù)功。
3、勢(shì)能曲線
取橫軸r表示分子間距離,縱軸Ep表示分子勢(shì)能。
。1)r=10r。 Ep=0
。2)r>r.r Ep
。3)r=r.Ep最小(負(fù))
。4)r
微觀:分子勢(shì)能與分子間距離有關(guān)。
宏觀:分子勢(shì)能與物體體積有關(guān)。
氣體分子間距離太大,分子勢(shì)能忽略不計(jì)。
三、物體的內(nèi)能
1、定義;物體中所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的和叫做物體的內(nèi)能。
2、影響因素:溫度、體積、摩爾數(shù)。
四、機(jī)械能與物體內(nèi)能的區(qū)分
機(jī)械能物體的內(nèi)能
定義物體的動(dòng)能和勢(shì)能的和物體中所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的和
決定因素物體的速度、質(zhì)量、高度物體的溫度、體積、摩爾數(shù)
其他可能為零不能為零
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教學(xué)目的
1、了解組成物質(zhì)的分子具有動(dòng)能及勢(shì)能,并且了解分子平均動(dòng)能和分子勢(shì)能都與哪些因素有關(guān)。
2、理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點(diǎn)
物體的內(nèi)能是一個(gè)重要的概念,是本章教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn)
分子勢(shì)能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢(shì)能?彈性勢(shì)能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣?
二、新課教學(xué)
1、分子動(dòng)能。
。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運(yùn)動(dòng)著,所以運(yùn)動(dòng)著的分子具有動(dòng)能,叫做分子動(dòng)能。
(2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的觀察,分子運(yùn)動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)?
應(yīng)答:分子運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的,在同一時(shí)刻,同一物體內(nèi)的分子運(yùn)動(dòng)方向不相同,分子的運(yùn)動(dòng)速率也不相同。
教師分析分子速率分布特點(diǎn)——在同一時(shí)刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個(gè)分子的動(dòng)能也不同。對(duì)于熱現(xiàn)象的研究來說,每個(gè)分子的動(dòng)能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能的平均值,此平均值叫做分子的平均動(dòng)能。
。3)要學(xué)生討論研究。
用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn),分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的'大量分子的速率各不相同,則其動(dòng)能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動(dòng)能小于熱水的分子平均動(dòng)能。
教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
2、分子勢(shì)能。
。1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí),它們之間便具有勢(shì)能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對(duì)位置所決定的能,稱之為分子勢(shì)能。
。2)分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系。
提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系?
應(yīng)答:當(dāng)r=r0時(shí),F(xiàn)=0,r<r0時(shí),F(xiàn)為斥力,r>r0時(shí),F(xiàn)為引力。
教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長(zhǎng)或壓縮兩種情況,因此分子勢(shì)能與分子間距離也分兩種情況。
①當(dāng)r>r0時(shí),F(xiàn)為引力,分子勢(shì)能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長(zhǎng)彈性勢(shì)能的增加很相似。
、诋(dāng)r
小結(jié):分子勢(shì)能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減。。可見分子勢(shì)能跟物體體積有關(guān)。
。3)物體的內(nèi)能。
教師指出:物體里所有的分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
、傥矬w的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。
提問:對(duì)于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎?
應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動(dòng)能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢(shì)能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。
、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明:當(dāng)水沸騰時(shí),水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢(shì)能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時(shí),分子動(dòng)能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢(shì)能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。
③物體的內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
a、靜止在地面上的物體以地球?yàn)閰⒄瘴,物體的機(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運(yùn)動(dòng)著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。
b、物體在具有一定的內(nèi)能時(shí),也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。
C、不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。
。4)學(xué)生討論題:
、凫o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運(yùn)動(dòng),木箱具有什么能?此時(shí)木箱的內(nèi)能與靜止時(shí)相比較變化了沒有?
、谫|(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?
最后總結(jié)一下本課要點(diǎn)。
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教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
●了解內(nèi)能的概念,能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系、
●知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內(nèi)能改變、
●了解熱量的概念,熱量的單位是焦耳、
●知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例、
2、過程與方法
●通過探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法、
●通過演示實(shí)驗(yàn)說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少
●通過學(xué)生查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
●通過探究,使學(xué)生體驗(yàn)探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣
●通過演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系、
●鼓勵(lì)學(xué)生自己查找資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力、
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):探究改變物體內(nèi)能的多種方法、
難點(diǎn):內(nèi)能與溫度有關(guān)、
教學(xué)課時(shí):1時(shí)
教學(xué)過程:
引入新課
分子動(dòng)理論告訴我們,分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。那么公司也同一切運(yùn)動(dòng)物體具有動(dòng)能一樣,也具有動(dòng)能。分子動(dòng)理論還告訴我們:分子之間有相互作用力。這又使分子具有勢(shì)能。
新課教學(xué)
。1)物體的內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)部的每一個(gè)分子都在運(yùn)動(dòng),都受分子作用力,但每單個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能,不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。內(nèi)能也不同于機(jī)械能。物體的動(dòng)能跟物體的速度有關(guān),物體的重力勢(shì)能跟物體被舉起的高度有關(guān)。一個(gè)鋼球是否運(yùn)動(dòng),是否被舉高,這只能影響鋼球的機(jī)械能,并不是能改變鋼球內(nèi)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢?
(2)內(nèi)能的變化:物體內(nèi)能既然是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和,那么當(dāng)分子運(yùn)動(dòng)加劇時(shí),物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們?cè)M(jìn)過:物體的溫度升高,其內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇?茖W(xué)的論斷,必須要有證據(jù),在物理學(xué)中,通常是用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)論斷的。今天我們同樣用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)上面的論斷。
實(shí)驗(yàn)演示:取三只燒杯,分別倒入冷水、溫水和熱水,然后分別向三只杯內(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三只杯內(nèi)墨擴(kuò)散的快慢。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溫度越高,擴(kuò)散過程越快。擴(kuò)散得快,說明分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度大,即分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)激烈。
因此:物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時(shí),物體的內(nèi)能增加。溫度降低時(shí),物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān),人們常常把物體的內(nèi)能叫做熱能,把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
(3)一切物體都有內(nèi)能。這是因?yàn)槲矬w內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子運(yùn)動(dòng)激烈,它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊,溫度雖低,其內(nèi)部分子仍在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),它也具有內(nèi)能。
。4)內(nèi)能和機(jī)械能
通過機(jī)械能和內(nèi)能的對(duì)比,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解內(nèi)能概念。分析在水平光滑桌上滑動(dòng)的'木塊具有什么能。
首先木塊有勢(shì)能,也有動(dòng)能棗統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)。
木塊內(nèi)部的分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),且分子間有作用力,木塊有內(nèi)能。內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的勢(shì)運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用有關(guān)。
小結(jié)
(1)內(nèi)能不是單個(gè)分子具有的,而是所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。
。2)內(nèi)能所指的動(dòng)能是所有分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的總和。這種無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運(yùn)動(dòng)”,而不是隨著物體整體一起所做的運(yùn)動(dòng)。物體作為整體運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能是機(jī)械能不是內(nèi)能。
物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)秀4
【教學(xué)課時(shí)】
1課時(shí)。
【教材分析】
"注重學(xué)生發(fā)展,改變學(xué)科本位"。本節(jié)闡述了有關(guān)燃料的熱值,熱機(jī)效率等物理概念,還涉及了科技發(fā)展史(熱機(jī)的發(fā)展),生物,化學(xué)知識(shí)(酸雨的構(gòu)成和生物的影響),環(huán)境保護(hù)(大氣污染)等方面的資料。經(jīng)過具體分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在利用燃料內(nèi)能方面,也不可避免地會(huì)有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面,所以要建立熱機(jī)效率的概念,并與機(jī)械效率作聯(lián)系和類比。使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)人類提高起到的作用,同時(shí)要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到它給環(huán)境帶來的污染問題。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、建立熱值概念。明白熱值是燃料燃燒放熱的特性,了解熱值的表示法和常見燃料的熱值,能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃燒放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
2、了解熱機(jī)效率。明白熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向,明白能夠怎樣提高熱機(jī)效率,及提高熱機(jī)效率的意義所在。
3、了解熱機(jī)的利用與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,并能簡(jiǎn)述熱機(jī)的使用產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
了解熱機(jī)效率及提高熱機(jī)效率的途徑,明白在利用熱機(jī)構(gòu)成的環(huán)保問題。
【教學(xué)難點(diǎn)】
熱機(jī)效率的理解,并能用熱機(jī)效率進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
【教學(xué)過程】
引入新課
人要生存,離不開能量,機(jī)器要運(yùn)轉(zhuǎn),也離不開能量,而內(nèi)能又是人類和各種動(dòng)力機(jī)械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃燒正是這一的主要途徑。下頭我們先來討論燃料及與燃料有關(guān)的問題。
。1)燃料的特點(diǎn):能夠燃燒,并放出熱量;燃料燃燒的過程是化學(xué)能變?yōu)閮?nèi)能的過程。
。2)介紹燃料種類(固體、液體、氣體),
(3)舉例說明不一樣的燃料燃燒時(shí)放出熱量不一樣。
新課教學(xué)
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。符號(hào):q
(1)單位:焦千克。(g)。或氣體燃料的熱值:3
。2)熱值的物理意義:干木柴的燃燒值是1、2×l07焦物理意義是1千克的干木柴完全燃燒放出的熱量是1、2×l07焦。
(3)公式:Q=q或q=Q
。4)例題:計(jì)算4g柴油完全燃燒釋放的熱量。
析:從熱值表中查得柴油的熱值是q=3.3×107g,則Q=q=4g×3.3×107g=1.32×108
二、熱機(jī)效率。
熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問題。熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的'一個(gè)重要指標(biāo)。
。1)熱機(jī)的效率:用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。
(2)學(xué)生分析圖的熱機(jī)燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機(jī)效率的效率?讓燃料盡可能充分燃燒,減小內(nèi)能損失,運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑良好。
三、環(huán)境保護(hù)。
1、內(nèi)能對(duì)環(huán)境的影響。
。1)廢氣污染(CO、SO、酸雨),
(2)噪聲污染。
2、保護(hù)環(huán)境,減小污染措施。
(1)改善燃燒設(shè)備,采取集中供熱,加裝消煙除塵裝置。
。2)提高內(nèi)能的綜合利用率。把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品;把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋?/p>
。3)充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源(如太陽能等)。
小結(jié)
我國(guó)政府歷來重視環(huán)境問題,把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境,責(zé)無旁貸地承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境的義務(wù),難題也就變得不難了,就必須能使天更藍(lán)、水更清。
【板書設(shè)計(jì)】
第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。
(1)符號(hào):q
。2)單位:焦千克。(g);驓怏w燃料的熱值:3
(3)熱值的物理意義:
。4)公式:Q=q或q=Q
二、熱機(jī)效率。
三、環(huán)境保護(hù)。
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內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)教學(xué)設(shè)計(jì)初中物理教案03-17
物理教學(xué)設(shè)計(jì)11-10
新課程高中物理優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)12-13