高二改變內(nèi)能的兩種方式教案
作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者，就不得不需要編寫(xiě)教案，編寫(xiě)教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。那么教案應(yīng)該怎么寫(xiě)才合適呢？下面是小編整理的高二改變內(nèi)能的兩種方式教案，希望對(duì)大家有所幫助。
高二改變內(nèi)能的兩種方式教案1
教學(xué) 目標(biāo)
�。�1）知道改變物體內(nèi)能的兩種方式
�。�2）知道做功是能量的轉(zhuǎn)化；熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
�。�3）知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
教學(xué) 建議
教材分析
分析一：本節(jié)教材內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹，本節(jié)教材以復(fù)習(xí)為主．要求學(xué)生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能，它們?cè)诟淖兾矬w內(nèi)能方面是等效的．
分析二：物體的內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能，而改變物體內(nèi)能的方法又有兩種：做功和熱傳遞．做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的，當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變，而我們不知道其改變過(guò)程，我們是無(wú)法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變，還是做功使其內(nèi)能改變，或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在．
分析三：功是能量轉(zhuǎn)化的一個(gè)量度，做了多少功就意味著有多少某種形式的`能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量；熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的一個(gè)量度．如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而無(wú)熱交換，則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等；如果一個(gè)物體與外界間的無(wú)做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而僅有熱交換，則傳遞了多少熱量，內(nèi)能就改變多少．
教法建議
建議一：本節(jié)內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹，因此可以提出問(wèn)題：怎樣改變物體內(nèi)能？然后由學(xué)生回憶初中知識(shí)，回答問(wèn)題．
建議二：做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的，這一說(shuō)法較抽象，學(xué)生不易理解，可舉例加深學(xué)生的理解：如一物體內(nèi)能增加了，在沒(méi)有告訴其他條件下，是否能判斷出是什么原因使物體內(nèi)能增加．
教學(xué) 設(shè)計(jì)示例
教學(xué) 重點(diǎn)：做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能
教學(xué) 難點(diǎn)：做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的
示例
一、引入課題
提問(wèn)：什么是物體內(nèi)能？它包括什么能量？
二、做功改變物體內(nèi)能
做功可以改變物體內(nèi)能，做功可以使內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化．如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而無(wú)熱交換，則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等．
例題1：有一個(gè)10m高的瀑布，水流在瀑布頂端時(shí)速度為2m/s，在瀑布底與巖石的撞擊過(guò)程中，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，請(qǐng)問(wèn)水的溫度上升了多少攝氏度？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，g取10m/s2.
解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，當(dāng)水流到達(dá)瀑布底時(shí)的動(dòng)能
水吸收熱量 與溫度變化 滿足關(guān)系
由題目知，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，所以
代入數(shù)據(jù)得 =2.4×10 –3 ℃
評(píng)析：本題是一個(gè)力、熱綜合題，需要熟知機(jī)械能守恒定律、內(nèi)能等相關(guān)知識(shí)．
三、熱傳遞改變物體內(nèi)能
熱傳遞可以改變物體內(nèi)能，熱傳遞是內(nèi)能從一個(gè)物體（或物體的一部分）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體（或物體的另一部分）．如果一個(gè)物體與外界間的無(wú)做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而僅有熱交換，則傳遞了多少熱量，內(nèi)能就改變多少．熱量是描述熱傳遞過(guò)程中能量轉(zhuǎn)移的多少．
例題2：關(guān)于熱量的下列說(shuō)法中正確的是
A、溫度高的物體含有的熱量多
B、內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C、熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D、熱量和功都是過(guò)程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量
答案：CD
評(píng)析：本題著重考查了熱量的概念，以及它與內(nèi)能、功的聯(lián)系與區(qū)別．
四、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的
當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變，而我們不知道其改變過(guò)程，我們是無(wú)法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變，還是做功使其內(nèi)能改變，或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在．
五、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目：內(nèi)能的利用
組織：分組
方案：調(diào)查內(nèi)能在哪些領(lǐng)域有哪些應(yīng)用，說(shuō)明內(nèi)能應(yīng)用的意義，寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告
評(píng)價(jià)：調(diào)查報(bào)告的科學(xué)性
改變內(nèi)能的兩種方式
高二改變內(nèi)能的兩種方式教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解內(nèi)能改變的兩種方式:做功、熱傳遞.
2.知道內(nèi)能的變化可以分別由功和熱量來(lái)量度.
3.知道做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的.
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):理解并掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.
難點(diǎn):對(duì)做功和熱傳遞等效性的理解.
三、教與學(xué)
教學(xué)過(guò)程:
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對(duì)給定的物體其內(nèi)能跟溫度和體積有關(guān),溫度和體積的變化導(dǎo)致物體的內(nèi)能變化,那么通過(guò)怎樣的物理過(guò)程來(lái)達(dá)到物體內(nèi)能的變化是我們所討論的問(wèn)題.
(-)做功可以改變物體的內(nèi)能
【演示】在一個(gè)厚壁玻璃筒里放一塊棉花,盡快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來(lái).
1.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加
【演示】厚壁容器的一端通過(guò)膠塞插進(jìn)一只靈敏溫度計(jì)和一根氣針;另一端有一可移動(dòng)的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強(qiáng).當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度時(shí),讀出靈敏溫度計(jì)的示數(shù),打開(kāi)卡子,讓氣體沖開(kāi)膠塞后,再讀出該溫度計(jì)的示數(shù),實(shí)驗(yàn)時(shí)可以觀察到,膠塞沖出容器后,溫度計(jì)的示數(shù)明顯變小.
2.物體對(duì)外界做功,物體的內(nèi)能減少.
(二)熱傳遞可改變物體的內(nèi)能
【演示】點(diǎn)燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學(xué)手握鐵絲的另一端,一會(huì)就覺(jué)得發(fā)燙.
此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了.
1.熱傳遞:沒(méi)有做功而使內(nèi)能改變的物理過(guò)程叫做熱傳遞.
做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來(lái)量度.外界對(duì)物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對(duì)外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少.
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變是用熱量來(lái)量度的.物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少.
2.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的.
3.做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的.
做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化(不同形式能量間的轉(zhuǎn)化)
熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移(同種形式能量的轉(zhuǎn)移)
【例1】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達(dá)到燃點(diǎn)的.過(guò)程是()
A.迅速向里推活塞
B.迅速向外拉活塞
C.緩慢向里推活塞
D.緩慢向外技活塞
【解析】物體內(nèi)能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的.迅速向里推活塞,外界對(duì)氣體做功,而且沒(méi)來(lái)得及進(jìn)行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達(dá)到燃點(diǎn)即點(diǎn)燃,故A正確.迅速向外拉活塞氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯(cuò).緩慢向里推活塞,外界對(duì)氣體做功,但由于緩慢推,可充分進(jìn)行熱交換無(wú)法確定溫度情況,故C錯(cuò).同理D錯(cuò).正確答案是A.
【例2】關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是()
A.相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
B.一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能一定減少
C.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少
D.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少
【解析】?jī)?nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和相互作用的勢(shì)能之和.相同質(zhì)量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時(shí),內(nèi)能增量不一定相同,選項(xiàng)A不正確.
0℃的水結(jié)成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對(duì)外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)B正確.
一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過(guò)程,對(duì)外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)C正確。
一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對(duì)外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
綜上所述,本題正確答案為B、C.
【例3】一銅塊和一鐵塊,質(zhì)量相等,銅塊的溫度 比鐵塊的溫度 高,當(dāng)它們接觸在一起時(shí),如果不和外界交換能量,則()
A.從兩者開(kāi)始接觸到熱平衡的整個(gè)過(guò)程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量
B.在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量.
C.達(dá)到熱平衡時(shí),銅塊的溫度
D.達(dá)到熱平衡時(shí),兩者的溫度相等
【解析】一個(gè)系統(tǒng)在熱交換的過(guò)程中,如果不與外界發(fā)生熱交換,溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量,直至溫度相等,不再發(fā)生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的變化量,所以選項(xiàng)A和D都正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.根據(jù)熱平衡方程 ,解得 ,由此可知選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.該題正確答案是A、D.
兩個(gè)物體相接觸,能夠發(fā)生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在溫度差,熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量可用熱量采量度,熱傳遞的最終結(jié)果是兩者溫度相等.
【例4】請(qǐng)指出熱量與內(nèi)能、熱量與溫度的主要區(qū)別
【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能改變的量度".這個(gè)熱量的定義反映了熱量與內(nèi)能的內(nèi)在聯(lián)系.但是,內(nèi)能與熱量又是兩個(gè)本質(zhì)不同的物理吳,不能混為一談.內(nèi)能是"狀態(tài)量",一個(gè)物體在一定的狀態(tài)下具有一定的內(nèi)能;而熱量是"過(guò)程量",它是在熱傳遞過(guò)程中用來(lái)量度物體內(nèi)能改變多少的物理量.離開(kāi)熱傳遞的物理過(guò)程,談熱量的多少是毫無(wú)意義的,我們只能說(shuō):"在某一熱傳遞的過(guò)程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能說(shuō)"某物體在某一狀態(tài)下具有多少熱量".
(2)熱量和溫度也不能混為一談,溫度是"狀態(tài)全",熱量是"過(guò)程量",它們之間的聯(lián)系只表現(xiàn)在熱傳遞的過(guò)程,絕不能認(rèn)為"溫度越高的物體含有的熱量越多".
【小結(jié)】做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個(gè)物理過(guò)程.它們?cè)诟淖兾矬w內(nèi)能上等效.但本質(zhì)不同.物體內(nèi)能的變化由功和熱量來(lái)量度.
教案點(diǎn)評(píng):
本節(jié)重點(diǎn)掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.教案圍繞這些重點(diǎn),對(duì)做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,由淺入深,思路明確,同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示和例題講解,合理使用此教案可以達(dá)到較好的教學(xué)效果.
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