小學(xué)語文的教學(xué)教案
發(fā)表時間:2020-11-02《物體的內(nèi)能》教學(xué)反思。
俗話說,磨刀不誤砍柴工。教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點(diǎn),使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編精心為您整理的“《物體的內(nèi)能》教學(xué)反思”,僅供參考,希望能為您提供參考!
《物體的內(nèi)能》教學(xué)反思
一、《物體的內(nèi)能》這堂課不管從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計還是從教學(xué)實(shí)施或是教學(xué)效果看,無疑是一節(jié)成功的課,展示了執(zhí)教者個人的教學(xué)風(fēng)格、魅力,充分體現(xiàn)教師對課堂的組織能力、調(diào)控能力和創(chuàng)新精神,以及獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格,同時也是一堂優(yōu)秀示范課。
(一)從教學(xué)內(nèi)容設(shè)計有效性看《物體的內(nèi)能》成功之處
1、知識結(jié)構(gòu)合理、重難點(diǎn)突出、難易也適度。本節(jié)以“物體的內(nèi)能”為題,從學(xué)生原有的知識經(jīng)驗(yàn)入手,引出熱運(yùn)動和內(nèi)能的概念,弄清內(nèi)能和溫度的關(guān)系,著重討論了改變內(nèi)能的兩種方法:做功和熱傳遞,最后以具體的學(xué)生熟悉例子(如何改變可樂內(nèi)能)討論改變內(nèi)能的兩種方法是等效的。
2、始終以學(xué)生原有的知識、經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn),聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際。如引入時用紅墨水?dāng)U散現(xiàn)象入手;在講改變內(nèi)能方法之前,讓學(xué)生設(shè)計判斷溫度變化的方法等。
3、注重教學(xué)資源的開發(fā)和利用。如課堂使用了多種溫度計用來增大實(shí)驗(yàn)的可見度。
(二)從教學(xué)實(shí)施有效性看《物體的內(nèi)能》成功之處
1、教學(xué)過程中充分利用了科學(xué)學(xué)科特點(diǎn)來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,營造民主、和諧、互動、開放的學(xué)習(xí)氛圍。如通過“假如沒有溫度計你有哪些方法判斷溫度的變化?”的活動,引導(dǎo)學(xué)生主動參與討論、交流和解決問題。
2、能根據(jù)教學(xué)實(shí)際需要進(jìn)行準(zhǔn)確、熟練的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用,充分體現(xiàn)學(xué)科的特點(diǎn),以實(shí)驗(yàn)和觀察、科學(xué)探究為主要教學(xué)方法和手段。
3、學(xué)生參與主動、熱情高漲,參與面廣,并能積極的提出有意義的方法、問題、見解。
(三)從教學(xué)效果看《物體的內(nèi)能》成功之處
1、絕大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動,能對重點(diǎn)知識改變內(nèi)能的方法有較深刻的認(rèn)識。
2、通過本堂的學(xué)習(xí),學(xué)生的表達(dá)能力、觀察能力以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力等得到煅煉和提升。同時激發(fā)學(xué)生對科學(xué)興趣和熱愛。
二、這堂《物體的內(nèi)能》讓我學(xué)習(xí)的地方很多,當(dāng)然也有讓我思考的地方。
(一)在學(xué)習(xí)了內(nèi)能概念后教師提出這么一個問題:你有哪些方法判斷溫度的變化?當(dāng)然學(xué)生表現(xiàn)相當(dāng)出色,他們的思維得到了煅煉,能設(shè)計出各種各樣判斷溫度變化的方法。
思考一:是否應(yīng)該對學(xué)生的各種設(shè)計給以適當(dāng)簡明的點(diǎn)評,特別是其中有幾種不是很恰當(dāng)?shù)姆椒?。本堂課中教師開火車式的讓學(xué)生發(fā)表他們的看法和見解,但教師不管對錯都一笑而過,這種模糊的態(tài)度,是不是也會讓學(xué)生對自己的方法很模糊,甚至對其它學(xué)生也有誤導(dǎo)。
思考二:判斷溫度變化主要方法有兩種,一是用人的眼、手等的感覺來判斷;二是用各種溫度計。讓學(xué)生設(shè)計這么多奇特的方法,是否有誤導(dǎo)之嫌,為什么把簡單的問題一定要復(fù)雜化呢?如果學(xué)生以后研究時也這么復(fù)雜的想問題、設(shè)計問題,是不是讓他們走彎路,他們成功的機(jī)會會不會大大的降低?
思考三、這個問題是不是象教參中那樣設(shè)計更好些:內(nèi)能為什么會發(fā)生變化?你能否舉出幾個物體的內(nèi)能發(fā)生改變的實(shí)例來?這樣做一方面能看看學(xué)生的原有知識經(jīng)驗(yàn),另一方面也能為下面學(xué)習(xí)埋下伏筆,也同樣能培養(yǎng)學(xué)生的思維,問題也更明確了。
(二)對用壓縮空氣引燃儀探究對氣體壓縮做功內(nèi)能增大時實(shí)驗(yàn)失敗的思考。
思考一、實(shí)驗(yàn)是我們科學(xué)的基礎(chǔ),也是我們學(xué)習(xí)科學(xué)的主要方法,而教材中很多實(shí)驗(yàn)的成功率都很低,在這里教師是否可以課前錄制成功實(shí)驗(yàn)的視頻以備不測之需,我想視頻應(yīng)該不同于動畫,學(xué)生的學(xué)習(xí)很大程度上本來就是建立在對教材和教師的信任上的。
思考二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn),測量壓縮前后密封瓶內(nèi)的溫度變化,這一點(diǎn)本來很難做到,不過用點(diǎn)式溫度計對改進(jìn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該不成問題了(在課堂中教師有使用過)。
三、本人就這節(jié)課對初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)談?wù)勔恍┎怀墒斓目捶ā?/p>
本節(jié)課做了“搓手后手的溫度升高用紅外線進(jìn)行測量?!蔽覀€人認(rèn)為有些不妥??茖W(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,但是不是說教材中的實(shí)驗(yàn)非做不可呢?許多知識學(xué)生已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn),無需大動干戈地去做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。如在浮力這節(jié)上教材中安排了一個把礦泉水壓入水中,讓學(xué)生看到放手后瓶水上浮了,類似于這樣的難度的實(shí)驗(yàn)六冊中不下20個。還有些實(shí)驗(yàn)在教材中重復(fù)出現(xiàn)的,很多教師盲目的做實(shí)驗(yàn),可以不用做也創(chuàng)造條件去實(shí)驗(yàn),顯然對學(xué)生的抽象思維、邏輯推理、計算能力的培養(yǎng)和煅煉起到負(fù)面的作用,我們都知道很多科學(xué)的發(fā)現(xiàn)來自于推理、計算等其它方法,實(shí)驗(yàn)不是我們唯一的方法,可現(xiàn)在學(xué)生這方面的能力實(shí)在讓人擔(dān)憂。而很多老師為了課堂搞形式、搞熱鬧,明明這堂課的時間很緊還一定湊出時間去做些可做可不做的實(shí)驗(yàn),再如在《生物多樣性和適應(yīng)性》這一節(jié)中有一個探究蝎子為什么躲在沙子中的探究,教參中的目標(biāo)是練習(xí)溫度計使用,當(dāng)然你有時間可以讓學(xué)生猜想,設(shè)計控制變量法實(shí)驗(yàn)都行,老師在這個實(shí)驗(yàn)上花了好多時間,最后保護(hù)生物多樣性意義和措施卻草草了事。本人的觀點(diǎn)是:1、探究性的,它的結(jié)論對下面學(xué)習(xí)至關(guān)重要的,并且實(shí)驗(yàn)沒什么意外一定成功的,當(dāng)然要做;2、課堂實(shí)驗(yàn)活動要做就得讓學(xué)生有足夠的時間。3、有些實(shí)驗(yàn)學(xué)生在家中也能完成可做為課后作業(yè)來完成。4、對教材中現(xiàn)象不明顯或成功率不高或受儀器限制的實(shí)驗(yàn)可以采用課前準(zhǔn)備的視頻(因?yàn)閷σ恍┙Y(jié)論還不知的失敗實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生討論失敗的原因是沒有意義的)5、那些學(xué)生已經(jīng)有正確經(jīng)驗(yàn)的能不做就不做。6、教師應(yīng)該揚(yáng)長避短,課堂調(diào)控能力、組織能力差的可以用演示。
精選閱讀
《物體的內(nèi)能》教案
《物體的內(nèi)能》教案
教學(xué)目標(biāo):
1.通過分子運(yùn)動模型和動能、勢能的類比建構(gòu)內(nèi)能概念模型,通過對內(nèi)能大小因素影響的活動,加深學(xué)生對內(nèi)能概念的理解。
2.通過學(xué)生加熱銅片上熱變色指甲油的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀的感受并理解熱傳遞的規(guī)律。通過摩擦雙手升溫的活動、彎折鐵絲發(fā)熱活動以及壓縮空氣引火儀的演示實(shí)驗(yàn)等讓學(xué)生歸納出對物體做功能使內(nèi)能增加的科學(xué)規(guī)律。通過氣體對外做功實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白物體對外做功內(nèi)能減少的科學(xué)規(guī)律。
3.通過讓學(xué)生回答生活中熱傳遞和摩擦生熱的例子,體會科學(xué)來自生活,服務(wù)于生活。
4.引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)步驟并用科學(xué)的方法來解釋進(jìn)行討論,提高學(xué)生的分析能力、培養(yǎng)孩子的合作精神、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn):內(nèi)能概念的理解、改變內(nèi)能的方法。
難點(diǎn):內(nèi)能概念的建構(gòu),對科學(xué)現(xiàn)象的解釋。
教學(xué)過程:
老師活動:學(xué)生活動:設(shè)計意圖
引入:老師:同學(xué)們,老師今天帶來了一個有趣的玩具叫斯特林發(fā)動機(jī)。轉(zhuǎn)一下它會慢慢停下來(用手輕輕撥動)。
老師:這杯是開水,現(xiàn)在把它放在開水上,看它在不停的轉(zhuǎn)動(用手輕輕撥動)。它能不停的轉(zhuǎn)動說明有什么?
能量是來自哪里呢?
老師:開水具什么能量呢?
老師:今天,我們一起來學(xué)習(xí)物體的內(nèi)能就是同學(xué)們說的熱能(板書:物體的內(nèi)能)
新課展開:老師:為了認(rèn)識內(nèi)能我們先來回顧一下曾經(jīng)學(xué)過有關(guān)分子運(yùn)動的知識和機(jī)械能的知識。
老師:我們根據(jù)分子運(yùn)動的特點(diǎn)看一下分子的動態(tài)模型圖,類比一下飛行的子彈和拉伸或壓縮的彈簧(PPT上展示)
老師:我們來仔細(xì)觀察一下分子具備什么樣的能量?
追問:為什么這樣認(rèn)為?
追問:還有什么能?
追問:為什么這樣認(rèn)為?
老師:回答很好(并用彈簧分子模型模型進(jìn)行類比)
定義:我們把物體內(nèi)部所有分子動能和勢能的總和.(板書:總和)
介紹:在這里,“總和”這個詞非常關(guān)鍵,它揭示了內(nèi)能其實(shí)是一個統(tǒng)計量,而不是一個分子的動能或一對分子的勢能那么簡單,這應(yīng)該就是內(nèi)能與機(jī)械能最本質(zhì)的區(qū)別。
老師:同學(xué)們,讀一下內(nèi)能的概念。
老師:在概念中找出關(guān)鍵詞,并說明影響關(guān)鍵詞的大小的因素和對應(yīng)的宏觀量。
(板書:在動能下打一箭頭寫上溫度)
(板書:在勢能下打一箭箭頭寫上狀態(tài)和體積)
老師:回答的很好,還有哪位同學(xué)找的關(guān)鍵詞呢?
(板書:在所有分子下打一箭頭寫上質(zhì)量)老師:考慮的很仔細(xì),還有沒有同學(xué)找到其他的關(guān)鍵詞。
(板書:分子下打一箭頭寫上材料)
思考1:大氣層熱層溫度高達(dá)一千多攝氏度,可是在那里宇航員并不覺得熱。這是為什么?
材料:大氣層熱層空氣密度只及地面密度的千億分之一
思考2:為什么說無論高溫物體還是低溫物體,都具有內(nèi)能。
過渡:我們?nèi)绾蝸砀淖兾矬w內(nèi)能大小呢?
老師:我們來做一個實(shí)驗(yàn),:銅片上涂的是熱變色指甲油,溫度低的時候是藍(lán)紫色,溫度高的是紅色。我們把沒有涂上指甲油的一端對著酒精燈加熱觀察現(xiàn)象。
老師:說明熱傳遞方向是怎么樣的?
(板書:改變內(nèi)能:熱傳遞:高溫→低溫)(熱量)
老師:請同學(xué)們說一說生活中靠熱傳遞改變內(nèi)能的例子。
老師:請思考此時能量是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移過去的?
追問:為什么?
過渡:除了熱傳遞還有沒有其他的方法改變內(nèi)能呢?
(板書:做功)
老師:能不能舉例說明?
老師:能不能舉些摩擦生熱的例子?
老師:我們現(xiàn)在就體會一下,雙手摩擦內(nèi)能增加。
小結(jié):外界對物體做功可以使物體內(nèi)能增加
(板書:做功:對內(nèi)增加)
老師:只要外界對物體做功不一定的摩擦的方式內(nèi)能都會增加。(演示實(shí)驗(yàn)空氣壓縮引火儀)我們觀察到什么?
老師:為什么老師壓縮空氣會使得硝化棉燃燒起來?
老師:我們摸一下鐵絲彎折的地方有什么感覺?
追問:為什么會感覺熱?
過渡:物體對外做功又會怎么樣呢?(演示實(shí)驗(yàn)壓縮空氣對外做功)
老師:請同學(xué)們仔細(xì)觀察現(xiàn)象。說一說看到了什么?
老師:有白霧說明了什么?
老師:為什么溫度會下降?
(做功:對外減少)
老師:做功的過程能量是發(fā)生的轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移?為什么?
老師:我們觀察了這整個實(shí)驗(yàn)過程。同學(xué)們試著把這個現(xiàn)象的利用科學(xué)原理來解釋說明一下。
提示:(PPT)
1.變化的原因是什么變化的結(jié)果是什么?
2.是直接變化還是間接一連串的變化?
3.找出變化的關(guān)鍵詞。
4.根據(jù)它們之間的關(guān)系,用簡潔的科學(xué)性的語言串接起來。
課堂小結(jié):
課內(nèi)作業(yè):(見課件課學(xué)案)
學(xué)生:由于慣性還能轉(zhuǎn)動。
學(xué)生:說明有能量。
學(xué)生:說明有動能。
學(xué)生:來自開水。
學(xué)生:開水有熱能
學(xué)生:完成任務(wù)單一:并回答提問
任務(wù)一:知識儲備
1、物質(zhì)是由大量的組成的,分子間有。
2、分子在做永不停息的,越高分子運(yùn)動越劇烈。
3、分子間不僅存在力,而且還存在力。
任務(wù)二:認(rèn)識內(nèi)能
學(xué)生:具有動能。
學(xué)生:分子一直在運(yùn)動(板書:動能)。
學(xué)生:具有勢能。
學(xué)生:分子間存在引力和斥力(板書:勢能)
學(xué)生:當(dāng)分子距離近的時候斥力大于引力,當(dāng)分子距離遠(yuǎn)的時候引力大于斥力。
學(xué)生:完成任務(wù)二,并回答問題
思考:影響內(nèi)能大小的因素
關(guān)鍵詞影響因素對應(yīng)的宏觀量學(xué)生:我找到的關(guān)鍵詞是分子動能,影響分子能的因素是分子運(yùn)動的快慢,對應(yīng)宏觀量是溫度。
學(xué)生:我找的關(guān)鍵詞是分子勢能,影響分子勢能的因素是的分子間的引力和斥力,與分子間的距離有關(guān),對應(yīng)的宏觀量是狀態(tài)和體積。
學(xué)生:我找到的關(guān)鍵詞是所有分子,影響因素是分子的數(shù)量,對應(yīng)的宏觀量是質(zhì)量。
學(xué)生:我找的是分子,影響因素是分子的種類,對應(yīng)的宏觀量是材料。
思考討論后,學(xué)生:由于那里分子的密度極低,雖然分子熱運(yùn)動很劇烈,但是數(shù)量太少太少,所以內(nèi)能非常非常的小,以至于人們并不感覺熱。
學(xué)生:因?yàn)榉肿釉谟啦煌O⒌淖鰺徇\(yùn)動,分子始終有動能和勢能,所以我們說低溫物體也具有內(nèi)能。
任務(wù)三:改變內(nèi)能
(學(xué)生實(shí)驗(yàn):用試管夾夾住銅片放在酒精燈上加熱)
學(xué)生:我看到熱變色指甲油慢慢從高溫部位紅過來。
學(xué)生:熱量從高溫物體傳到低溫物體,從物體的高溫部分傳到物體的低溫部分。
學(xué)生:煮飯、燒開水、用熱水袋暖手……
學(xué)生:是轉(zhuǎn)移過去的。
學(xué)生:因?yàn)槭峭环N能,都是內(nèi)能,一個增加一個減少。
學(xué)生:做功
學(xué)生:鉆木取火
學(xué)生:滑滑梯屁股發(fā)燙、雙手摩擦?xí)杏X暖、流星……
學(xué)生活動:摩擦雙手生熱
學(xué)生:我們看到引火儀里的東西燃燒了。
學(xué)生:因?yàn)橥饨鐚ξ矬w做功使得內(nèi)能增加,當(dāng)硝化棉溫度達(dá)到著火點(diǎn)于是就燃燒起來。
學(xué)生活動:多次彎折鐵絲
學(xué)生:感覺有點(diǎn)發(fā)熱
學(xué)生:因?yàn)閷﹁F絲做功,鐵絲的內(nèi)能增加。
學(xué)生:我們看到老師打氣后,吸濾瓶的瓶塞“嘭”的飛起來,看到瓶子里出現(xiàn)了大量的白霧。
學(xué)生:說明溫度下降水蒸氣液化。
學(xué)生:氣體對外做功,內(nèi)能減少。
學(xué)生:發(fā)生的轉(zhuǎn)化,因?yàn)樽兂闪瞬煌问降哪堋?/p>
學(xué)生小組討論。
學(xué)生:變化的原因是老師在打氣,結(jié)果是瓶子里出現(xiàn)了大量白霧。
學(xué)生:是一連串的變化。
學(xué)生:打氣→氣壓差→瓶蓋跳起→氣體對外做功→氣體溫度降低→瓶內(nèi)氣體液化→白霧。
學(xué)生:不停打氣,瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓,由于氣壓差塞子向外飛出,此時氣體對外做功,內(nèi)能減少,溫度下降,瓶內(nèi)的水蒸氣遇冷對外放熱液化成小水滴。所以就看到這樣的現(xiàn)象。
學(xué)生:……
激趣激疑引入。對內(nèi)能的學(xué)習(xí)充滿期待。
為構(gòu)建內(nèi)能概念模型進(jìn)行知識的回顧和鋪墊。
通過對分子模型的分析得出內(nèi)能的定義。
通過對內(nèi)能尋找內(nèi)地大小的因素使得與宏觀現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)系。進(jìn)一步建構(gòu)起內(nèi)能的概念。
理解內(nèi)能大小不是單單由溫度的高低引起的。
通過創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白什么是熱傳遞以及熱傳遞的規(guī)律。
體會熱傳遞對生活中的作用。
引導(dǎo)學(xué)生熱傳遞屬于能量轉(zhuǎn)移。
體會摩擦做功內(nèi)能增加過程。
通過大量外界對物體做功使得內(nèi)能增加,這種歸納的思維方式。
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
引導(dǎo)學(xué)生回答做功是能量轉(zhuǎn)化的過程。
對科學(xué)現(xiàn)象的解釋進(jìn)行方法指導(dǎo)。
反思:通過紅墨水分別在熱水、冷水中擴(kuò)散的快慢不同,回顧了初一所學(xué)的知識:構(gòu)成物質(zhì)的分子在永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動,而且這種運(yùn)動的快慢與溫度有關(guān),所以稱為分子的熱運(yùn)動。通過對比子彈的運(yùn)動與分子的運(yùn)動得出運(yùn)動著的分子也具有動能;通過對比形變的彈簧與相互作用的分子得出分子也具有勢能。最后確定物質(zhì)內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動的動能和勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。為了明確物體內(nèi)能的影響因素(前面學(xué)生已經(jīng)確定溫度越高,物體的內(nèi)能越大),通過對分子模型的分析得出內(nèi)能的定義。用彈簧分子模型模型進(jìn)行類比,對內(nèi)能尋找內(nèi)地大小的因素使得與宏觀現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)系。進(jìn)一步建構(gòu)起內(nèi)能的概念。
11.4物體的內(nèi)能熱量
11.4物體的內(nèi)能熱量
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道分子的動能,分子的平均動能,知道物體的溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志。
2.知道分子的勢能跟物體的體積有關(guān),知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律。
3.知道什么是物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能與哪個宏觀量有關(guān),能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生掌握三個概念(分子平均動能、分子勢能、物體內(nèi)能),掌握三個物理規(guī)律(溫度與分子平均動能關(guān)系、分子勢能與分子之間距離關(guān)系、熱傳遞與功的關(guān)系)。
2.區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量三個物理量是教學(xué)上的一個難點(diǎn);分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線是教學(xué)上的另一難點(diǎn)。
三、教學(xué)方法:教師講解,課件演示
四、教具:計算機(jī)、大屏幕、多媒體課件
五、教學(xué)過程
(-)引入新課
我們知道做機(jī)械運(yùn)動的物體具有機(jī)械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中,也有相應(yīng)的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運(yùn)動產(chǎn)生的。那么熱運(yùn)動的能量與大量的無規(guī)律運(yùn)動有什么關(guān)系呢?這是今天學(xué)習(xí)的問題。
【板書】第四節(jié)物體的內(nèi)能
(二)進(jìn)行新課
【板書】1.分子的動能、溫度
物體內(nèi)大量分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動,對于每個分子來說都有無規(guī)則運(yùn)動的動能。由于物體內(nèi)各個分子的速率大小不同,因此,各個分子的動能大小不同。由于熱現(xiàn)象是大量分子無規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果,所以研究個別分子運(yùn)動的動能是沒有意義的。而研究大量分子熱運(yùn)動的動能,需要將所有分子熱運(yùn)動動能的平均值求出來,這個平均值叫做分子熱運(yùn)動的平均動能。
學(xué)習(xí)布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象時,我們知道布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象都與溫度有關(guān)系,溫度越高,布朗運(yùn)動越激烈,擴(kuò)散也加快。依照分子動理論,這說明溫度升高后分子無規(guī)則運(yùn)動加劇。用上述分子熱運(yùn)動的平均動能來說明,就是溫度升高,分子熱運(yùn)動的平均動能增大。如果溫度降低,說明分子熱運(yùn)動的平均動能減小。因此從分子動理論觀點(diǎn)來看,溫度是物體分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志?!皹?biāo)志”的含義是指物體溫度升高或降低,表示了物體內(nèi)部大量分子熱運(yùn)動的平均動能增大或減小。溫度不變,就表示了分子熱運(yùn)動的平均動能不變。其他宏觀物理量如時間、質(zhì)量、物質(zhì)種類都不是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志。但是,溫度不是直接等于分子的平均動能。
另一方面,溫度只與物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動的統(tǒng)計意義上的平均動能相對應(yīng),對于個別分子或幾十個、幾百個分子熱運(yùn)動的動能大小與溫度是沒有關(guān)系的。
我們知道,溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度,而它又是大量分子熱運(yùn)動平均動能大小的標(biāo)志,這是溫度的微觀含義。
【板書】溫度在宏觀上表示物體冷熱程度,微觀上是大量分子熱運(yùn)動平均動能大小的標(biāo)志
【板書】2.分子勢能
分子間存在著相互作用力,因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能。
如果分子間距離約為10-10m數(shù)量級時,分子的作用力的合力為零,此距離為r0。
當(dāng)分子距離小于r0時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,要減小分子間的距離必須克服斥力做功,因此,分子勢能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮,彈性勢能Ep增大。
如果分子間距離大于r0時,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,要增大分子間的距離必須克服引力做功,因此,分子勢能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸,Ep增大。
從以上兩種情況綜合分析,分子間距離以r0為數(shù)值基準(zhǔn),r不論減小或增大,分子勢能都增大。所以說,分子在平衡位置處是分子勢能最低點(diǎn)。如果分子間距離是無限遠(yuǎn)時,取分子勢能為零值,分子間距離從無限遠(yuǎn)逐漸減少至r0以前過程,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,而且距離減少,分子引力做正功,分子勢能不斷減小,其數(shù)值將比零還小為負(fù)值。當(dāng)分子間距離到達(dá)r0以后再減小,分子作用力表現(xiàn)為斥力,在分子間距離減小過程中,克服斥力做功,使分子勢能增大。其數(shù)值將從負(fù)值逐漸變大至零,甚至為正值。分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在圖2的圖象中表現(xiàn)出來。從圖中看到分子間距離在r0處,分子勢能最小。
既然分子勢能的大小與分子間距離有關(guān),那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢能的大小變化情況呢?如果對于確定的物體,它的體積變化,直接反映了分子間的距離,也就反映了分子間的勢能變化。所以分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。
【課件演示】分子勢能的大小與分子間距離有關(guān)
【板書】分子勢能的大小與分子間距離有關(guān),宏觀上與物體的體積有關(guān)
【板書】3.物體的內(nèi)能
(1)物體中所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動并且相互作用著的分子組成,因此任何物體都是有內(nèi)能的。
提問學(xué)生:宏觀量中哪些物理量是分子熱運(yùn)動的平均動能和分子勢能的標(biāo)志?
根據(jù)學(xué)生的回答,引導(dǎo)到一個確定的物體,分子總數(shù)是固定的,那么這物體的內(nèi)能大小是由宏觀量——溫度和體積決定的。如果不是確定的物體,那么物體的內(nèi)能大小是由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來決定。
課堂討論題:下列各個實(shí)例中,比較物體的內(nèi)能大小,并說明理由。
①一塊鐵由15℃升高到55℃,比較內(nèi)能。
②質(zhì)量是1kg50℃的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50℃的鐵塊,比較內(nèi)能。
③質(zhì)量是1kg100℃的水與質(zhì)量是1kg100℃的水蒸氣,比較內(nèi)能。
(2)物體機(jī)械運(yùn)動對應(yīng)著機(jī)械能,熱運(yùn)動對應(yīng)著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能,同時還可以具有機(jī)械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內(nèi)能,還具有機(jī)械能——動能和重力勢能。
提問學(xué)生:一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣,當(dāng)汽車以60km/h行駛起來后,氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加?
通過此問題,讓學(xué)生認(rèn)識內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能之總和,而不是分子定向移動的動能。另一方面,物體機(jī)械能增加,內(nèi)能不一定增加。
【板書】(1)物體中所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。內(nèi)能大小是由質(zhì)量、溫度、體積和物態(tài)來決定。
(2)物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能是不同的
(三)課堂練習(xí):
1.判斷下面各結(jié)論是否正確?
(1)溫度高的物體,內(nèi)能不一定大。
(2)同樣質(zhì)量的水在100℃時的內(nèi)能比60℃時的內(nèi)能大。
(3)內(nèi)能大的物體,溫度一定高。
(4)內(nèi)能相同的物體,溫度一定相同。
(5)溫度高的物體,含有的熱量多,或者說內(nèi)能大的物體含有的熱量多。
答案:(1)、(2)是對的。
2.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,100℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程,下面的說法是否正確?
(1)分子熱運(yùn)動的平均動能不變,因而物體的內(nèi)能不變。
(2)分子的平均動能增加,因而物體的內(nèi)能增加。
(3)所吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量。
(4)分子的內(nèi)能不變。
答案:以上四個結(jié)論都不對。
(四)課堂小結(jié)
(1)這節(jié)課上新建立了三個物理概念:分子熱運(yùn)動的平均動能、分子勢能、內(nèi)能。要知道這三個概念的確切含義,更為重要的是能夠區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量,知道內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系。
(2)要掌握兩個物理規(guī)律:分子熱運(yùn)動的平均動能與溫度的關(guān)系、分子間的相互作用力與分子間距離的關(guān)系。
(五)布置作業(yè):完成課本練習(xí)四(P79)第(2)、(4)題。
教學(xué)建議
這節(jié)課是概念性很強(qiáng)的課,又不是從物理實(shí)驗(yàn)或物理現(xiàn)象直接得出結(jié)論的課。對于概念要知道引入的目的、確切含義、與其他概念的區(qū)別和聯(lián)系。所以課上要講分子熱運(yùn)動平均動能、內(nèi)能、熱量等概念的意義,并且要通過實(shí)際例題,讓學(xué)生通過判斷、推理來加深對這些概念的認(rèn)識。
物理教案物體的內(nèi)能
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道什么是物體的內(nèi)能
(2)知道物體內(nèi)能的組成
(3)知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關(guān)
教學(xué)建議
教材分析
分析一:教材先由所學(xué)知識推出分子動能的存在,并說明分子動能與溫度的關(guān)系,再又分子力說明分子勢能的存在,最后總結(jié)出內(nèi)能的概念
分析二:分子勢能在微觀上與分子間距離有關(guān)(宏觀上表現(xiàn)為體積),當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因?yàn)榉肿觿菽苁窍鄬Φ模肿觿菽芘c分子間距離的關(guān)系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學(xué)習(xí),分子相距平衡距離時相當(dāng)于彈簧的平衡位置,但對比學(xué)習(xí)時,也要注意兩者的區(qū)別.
分析三:比較兩物體內(nèi)能大小,需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數(shù).分子平均動能與溫度有關(guān),溫度越高,分子平均動能越大,溫度越低,分子平均動能越?。肿觿菽芘c分子間距離(宏觀上表現(xiàn)為體積)有關(guān),分子間距離改變(宏觀上表現(xiàn)為體積改變),分子勢能改變,但分子勢能與分子間距離(體積)的關(guān)系比較復(fù)雜:分子間距離增大,分子勢能可能增大,也可能減小,即體積增大,分子勢能可能增大,也可能減?。虼宋覀儾荒軉螐捏w積的改變上判斷分子勢能如何改變,而是往往要視具體情況而定.
分析四:機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運(yùn)動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
教法建議
建議一:在分析物體內(nèi)能時要充分利用前三節(jié)所學(xué)分子動理論的基本觀點(diǎn),由舊有知識推導(dǎo)出新知識.
建議二:在講分子勢能時,最好能與彈簧的彈性勢能進(jìn)行類比學(xué)習(xí).
建議三:在區(qū)分機(jī)械能與內(nèi)能時,最好能舉例說明.
--方案
教學(xué)重點(diǎn):內(nèi)能的組成,分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關(guān).
教學(xué)難點(diǎn):分子勢能
一、分子動能
溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈,分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個宏觀統(tǒng)計概念,溫度越高,分子平均動能越大,但并不是所有分子動能都增大,個別分子動能還有可能減?。?br>
二、分子勢能
由分子間作用力決定的一種能量,與分子間距離有關(guān),宏觀上表現(xiàn)出與物體體積有關(guān).
當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因?yàn)榉肿觿菽苁窍鄬Φ模肿觿菽芘c分子間距離的關(guān)系如圖所示.
三、物體的內(nèi)能
物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能.
例1:相同質(zhì)量的0℃水與0℃的冰相比較
A、它們的分子平均動能相等
B、水的分子勢能比冰的分子勢能大
C、水的分子勢能比冰的分子勢能小
D、水的內(nèi)能比冰的內(nèi)能多
答案:ABD
評析:質(zhì)量相同的水和冰,它們的分子個數(shù)相等;溫度相等,所以分子平均動能相等,因此它們總的分子動能相等.由水結(jié)成冰,需要釋放能量,所以相同質(zhì)量、溫度的水比冰內(nèi)能多,由于它們總的分子動能相等,所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認(rèn)為水結(jié)成冰,體積增大,所以內(nèi)能增大.
機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運(yùn)動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
例2:下面有關(guān)機(jī)械能和內(nèi)能的說法中正確的是
A、機(jī)械能大的物體,內(nèi)能一定也大
B、物體做加速運(yùn)動時,其運(yùn)動速度越來越大,物體內(nèi)分子平均動能必增大
C、物體降溫時,其機(jī)械能必減少
D、摩擦生熱是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
答案:D
評析:對于機(jī)械能和內(nèi)能,它們是兩種完全不同的形式的能,需要從概念上對它們進(jìn)行區(qū)分.
四、作業(yè)
探究活動
題目:怎樣測量阿伏加德羅常數(shù)
組織:分組
方案:查閱資料,設(shè)計原理,實(shí)際操作
評價:方案的可行性、科學(xué)性、可操作性
高二物理教案:《物體的內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(一)
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé),作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點(diǎn),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?以下是小編收集整理的“高二物理教案:《物體的內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(一)”,歡迎您參考,希望對您有所助益!
高二物理教案:《物體的內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(一)
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道什么是物體的內(nèi)能
(2)知道物體內(nèi)能的組成
(3)知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關(guān)
教學(xué)建議
教材分析
分析一:教材先由所學(xué)知識推出分子動能的存在,并說明分子動能與溫度的關(guān)系,再又分子力說明分子勢能的存在,最后總結(jié)出內(nèi)能的概念
分析二:分子勢能在微觀上與分子間距離有關(guān)(宏觀上表現(xiàn)為體積),當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因?yàn)榉肿觿菽苁窍鄬Φ模肿觿菽芘c分子間距離的關(guān)系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學(xué)習(xí),分子相距平衡距離時相當(dāng)于彈簧的平衡位置,但對比學(xué)習(xí)時,也要注意兩者的區(qū)別.
分析三:比較兩物體內(nèi)能大小,需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數(shù).分子平均動能與溫度有關(guān),溫度越高,分子平均動能越大,溫度越低,分子平均動能越小.分子勢能與分子間距離(宏觀上表現(xiàn)為體積)有關(guān),分子間距離改變(宏觀上表現(xiàn)為體積改變),分子勢能改變,但分子勢能與分子間距離(體積)的關(guān)系比較復(fù)雜:分子間距離增大,分子勢能可能增大,也可能減小,即體積增大,分子勢能可能增大,也可能減小.因此我們不能單從體積的改變上判斷分子勢能如何改變,而是往往要視具體情況而定.
分析四:機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運(yùn)動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
教法建議
建議一:在分析物體內(nèi)能時要充分利用前三節(jié)所學(xué)分子動理論的基本觀點(diǎn),由舊有知識推導(dǎo)出新知識.
建議二:在講分子勢能時,最好能與彈簧的彈性勢能進(jìn)行類比學(xué)習(xí).
建議三:在區(qū)分機(jī)械能與內(nèi)能時,最好能舉例說明.
教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)重點(diǎn):內(nèi)能的組成,分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關(guān).
教學(xué)難點(diǎn):分子勢能
一、分子動能
溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈,分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個宏觀統(tǒng)計概念,溫度越高,分子平均動能越大,但并不是所有分子動能都增大,個別分子動能還有可能減?。?/p>
二、分子勢能
由分子間作用力決定的一種能量,與分子間距離有關(guān),宏觀上表現(xiàn)出與物體體積有關(guān).
當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因?yàn)榉肿觿菽苁窍鄬Φ模肿觿菽芘c分子間距離的關(guān)系如圖所示.
三、物體的內(nèi)能
物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能.
例1:相同質(zhì)量的0℃水與0℃的冰相比較
A、它們的分子平均動能相等
B、水的分子勢能比冰的分子勢能大
C、水的分子勢能比冰的分子勢能小
D、水的內(nèi)能比冰的內(nèi)能多
答案:ABD
評析:質(zhì)量相同的水和冰,它們的分子個數(shù)相等;溫度相等,所以分子平均動能相等,因此它們總的分子動能相等.由水結(jié)成冰,需要釋放能量,所以相同質(zhì)量、溫度的水比冰內(nèi)能多,由于它們總的分子動能相等,所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認(rèn)為水結(jié)成冰,體積增大,所以內(nèi)能增大.
機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運(yùn)動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
例2:下面有關(guān)機(jī)械能和內(nèi)能的說法中正確的是
A、機(jī)械能大的物體,內(nèi)能一定也大
B、物體做加速運(yùn)動時,其運(yùn)動速度越來越大,物體內(nèi)分子平均動能必增大
C、物體降溫時,其機(jī)械能必減少
D、摩擦生熱是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
答案:D
評析:對于機(jī)械能和內(nèi)能,它們是兩種完全不同的形式的能,需要從概念上對它們進(jìn)行區(qū)分.
四、作業(yè)
探究活動
題目: 怎樣測量阿伏加德羅常數(shù)
組織: 分組
方案:查閱資料,設(shè)計原理,實(shí)際操作
評價: 方案的可行性、科學(xué)性、可操作性