高中物理內能教學設計

　　導語：本節(jié)講述另一類熱力學過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內能的關系，以下是小編整理高中物理內能教學設計的資料，歡迎閱讀參考。

　　熱和內能

　　一、教材分析

　　首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。進而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內能的變化，自然引出熱量與系統(tǒng)內能概念的區(qū)別與聯(lián)系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內能上的異同。

　　二、教學目標

　　知識與技能

　　1．了解熱傳遞的三種方式。

　　2．知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內能的一種方式。

　　3．能區(qū)分熱量與內能的概念。

　　4．知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內能是有區(qū)別的

　　過程與方法

　　能舉例說明熱傳遞能夠改變系統(tǒng)內能

　　情感、態(tài)度與價值觀

　　了解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。

　　三、教學重點難點

　　重點：熱傳遞對內能的改變。

　　難點：熱量與內能的區(qū)別

　　四、學情分析

　　本節(jié)內容稍簡單，易于學生接受。

　　五、教學方法

　　自主學習、討論、講解

　　六、課前準備

　　鐵絲、布、酒精燈

　　七、課時安排1課時 八、教學過程

　�。ㄒ唬╊A習檢查、總結疑惑

　　基礎知識提問：

　　1、焦耳的兩個實驗說明了什么？

　　2、什么是內能？內能于什么有關？

　　（二）情景引入、展示目標

　　想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？

　　回答：將鐵絲來回多次彎折，用布摩擦，將鐵絲放在火上燒，與高溫物體接觸……

　　教師：可以通過做功改變物體內能，今天我們來學習改變物體內能的另一種方式——熱傳遞。

　　（三）合作探究、精講點播

　　教師：引導學生閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。

　　（1）什么是熱傳遞？

　　（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。

　�。�3）熱傳遞過程的實質是什么？

　　1．熱傳遞

　�。�1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。

　�。�2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。

　　（3）熱傳遞的實質：能量的轉移

　�、贌醾鲗В翰唤柚�于物質的宏觀移動，而靠分子、原子等粒子的熱運動，使能量由高溫物體（或物體的高溫部分）向低溫物體（或物體的低溫部分）傳遞的過程，這種過程在氣體、液體和固體中都能發(fā)生。

　�、跓釋α鳎毫黧w依靠宏觀流動而實現(xiàn)熱傳遞的過程，在對流過程中伴隨著大量分子的定向運動。熱對流又分自然對流和強迫對流。自然對流——當流體內部存在溫度梯度，進而出現(xiàn)密度梯度時，高溫處流體的密度—般小于低溫處（水在0～4oC 時的反常膨脹現(xiàn)象除外），這時如果流體的密度由小到大對應空間位置的由低到高，在重力作用下，流體便開始作宏觀的定向流動，密度小處溫度較高的流體向上運動，而溫度低處密度較大的流體填充過來，行成了流體的對流，從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環(huán)流動而傳遞熱量的過程，例如制冷系統(tǒng)內工作物質的循環(huán)流動就是靠壓縮機的工作強迫實現(xiàn)的。

　�、蹮彷椛洌翰灰蕾囉谖镔|的接觸而由熱源自身的溫度作用借助電磁波傳遞能量的方式。溫度的高低決定著輻射的強弱。溫度較低時，主要以不可見的紅外線進行輻射，溫度較高時，熱輻射最強的成分在可見光區(qū)。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經(jīng)宇宙空間傳給地球的。

　　2．熱和內能

　　對于一個熱力學系統(tǒng)，單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)。

　　熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內能變化的量度。

　　當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達到狀態(tài)2時，內能的增加量 等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即 。

　　引導學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。

　�。�1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？

　　（2）傳遞的熱量與內能改變滿足什么關系?

　�。�3）做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能，有何不同？

　　回答：

　　（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。

　　（2）傳遞的熱量與內能改變的關系

　�、僭趩渭儫醾鬟f中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內能就增加多少。即ΔU= Q吸

　　②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內能就減少多少。即Q放= -ΔU

　�。�3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。如內能與機械能、內能與電能等發(fā)生轉化。

　　典例例題

　　例1 如果鐵絲的溫度升高了，則（ ）

　　A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量

　　C.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功

　　解析：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。

　　答案：C

　　友情提示：鐵絲的溫度升高從結果我們無法判斷是哪種方式改變了內能，因為做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

　　例2 下列關于熱量的說法，正確的是 （ ）

　　A.溫度高的物體含有的熱量多

　　B.內能多的物體含有的熱量多

　　C.熱量、功和內能的單位相同

　　D.熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量

　　解析：熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D

　　答案：C、D

　　友情提示：注意區(qū)分狀態(tài)量與過程量的不同特點

　　課后練習1、（1）內能增加（2）內能減少

　　課后練習2、鉛的比熱是0.13×103J/kg℃

　　設增加的內能為ΔU

　　ΔEk= mv2-0 ①

　　ΔU= ΔEk×80℅＝c m Δt ②

　�、佗诼�(lián)立并代入數(shù)值得：Δt=123℃

　　（四）反思總結、當堂檢測

　�。ㄎ澹┌l(fā)導學案、布置作業(yè)

　　九、板書設計

　　1．熱傳遞

　�。�1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。

　�。�2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。

　�。�3）熱傳遞的實質：能量的轉移

　　2．熱和內能

　　（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。

　�。�2）傳遞的熱量與內能改變的關系ΔU= Q

　　①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內能就增加多少。

　　②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內能就減少多少。

　　（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。

　　做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。

　　十、教學反思

　　本節(jié)還需加強學生的能量的觀點，使學生能從不同的角度認識物理現(xiàn)象，解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。

[高中物理內能教學設計]

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