做功和内能的改变的教学设计-做功和热传递在改变物体内能上是.docx

做功和内能的改变的教学设计|做功和热传递在改变物体内能上是做功和内能的变更的教学设计(一) 教学目的使学生知道做功可以变更物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的变更，能用做功和内能变更的关系来说明摩擦生热等常见的物理现象。(二)教具压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。(三)教学过程1. 复习提问(1)什么叫做物体的内能?(2)物体的内能跟什么有关?2.引入新课物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了改变时，它的内能就发生了改变。如何变更物体的温度，同学们能够从生活事实上举出很多的事例。今日我们先探讨一种变更内能的方法-做功。3.进行新课(1)对物体做功，物体的内能会增大。演示试验：压缩空气引火试验。出示压缩空气引火器，简洁介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此时要提示学生留意视察筒内的棉花。快速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。试验后，组织学生争论"试验现象说明白什么"，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度上升引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的原因。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生说明课本图2-9、图2-11的事例，并列举其他事例。归纳学生所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?(2)物体对外做功时，本身的内能会减小。演示试验：气体膨胀温度降低的试验。根据课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。试验时告知学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透亮的，所以水蒸气是看不到的。提示学生留意视察瓶塞跳起时容器中有什么现象。试验结果，当塞子跳起时，瓶内出现了雾。引导学生分析试验现象。进而得出物体对外做功时，本身的内能会减小。(3)用功来量度内能的变更。做功可以变更物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们可以用功来量度内能的改变。这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。假如对物体做了2焦的功，物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能，都可以用功来量度，因此国际单位制规定：各种形式的能的单位都是焦耳。(4)小结通过课本本章刊头画的试验演示和本节的"想想议议"，小结本节的内容。该试验是机械能和内能相互转化的演示试验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后，注入约1容积的禁药，立即塞上塞子。用稍宽一点的布带，在金属筒下端绕二圈，然后快速地来回拉布带，一会儿塞子就被冲起，引导学生说明所看到的现象。外力克服摩擦力做功，使金属筒温度上升、内能增加，并引起筒内禁药的蒸发。最终由于禁药蒸汽压强不断增大，而将塞子冲起。告知学生，在此过程中，克服摩擦做功，转化为内能。此试验中的另一个现象，往往被学生忽视。即当塞子被冲起时，在管口旁边也有淡淡的雾出现。应引导学竹留意这一现象，并加以说明。这是由于气体膨胀对外做功时内能削减、温度降低，从而使筒口四周的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明白：物体对外做功时，本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。通过试验和争论，使学生进一步明确，做功能变更物体的内能。并且对物体做功时，有机械能转化为内能，物体内能增加。物体对外做功时，有内能转化为机械能，物体内能削减。(四)说明1. 压缩空气引火试验难度较高，有几个关键要留意：(1) 密封性要好，主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时，感到阻力比较大，且当活塞离开管口的瞬间能听到"嘭"的响声。这种状况可认为密封较好。试验时应在活塞上涂少许蓖麻油，起密封和润滑作用。(2) 管内保持足够的氧气。试验时可用尖嘴吹风球，向管内注入簇新空气。(3)所用燃料燃点要低，一般棉花难于压燃。试验中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取浓硝酸和浓硫酸，按体积比先后倒入烧杯内混合，使其温度保持在30左右。将脱脂棉浸入混合酸内，约15分钟左右，取出棉花用清水反复冲洗，直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干，保存时应放在密封瓶内，保持干燥。2.气体膨胀做功的试验，打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太敏捷，打气速度就不能慢，建议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀，能使学生视察到进气的现象。3.做功变更物体内能的过程，也都有能量的转化。课本只在"想想议议"的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度相识内能的变更，虽非本节课的重点，但能使学生有个初步的相识，有利于后面学习能量守恒定律。所以在"想想议议"的探讨中，增加了能量转化的内容。