内能教学计划(一):
(一)教学目的
使学生理解一些功可以改变物体内能的例子,理解他们可以努力测量内能的变化,并利用功和内能变化之间的关系来解释常见的物理现象,如摩擦热的产生。
(二)教具
压缩空气点火器、机械能转化为热能演示器、无色玻璃瓶、橡胶瓶塞、气泵等
(三)教学过程
1。复习
问题(1)物体的内能是什么(2)与
相关的物体的内能是什么。介绍新课程
物体的内能与物体的温度有关。温度越高,物体的内能越大。换句话说,当物体的温度改变时,它的内能也会改变。如何改变物体的温度?学生们可以从生活中举出许多例子。今天,我们首先研究一种改变内能的方法——做功。
3. 学习新课程
(1)对物体做功,物体的内能会增加。
演示实验:压缩空气点火实验。展示压缩空气点火器并简要介绍其结构。取一片绿豆大小的干硝化棉,用镊子拧松棉花,放入玻璃瓶底部。在活塞上涂抹少量蓖麻油(用于润滑和密封),并将其放入玻璃缸的上口。此时,提醒学生观察桶中的棉花。快速按下活塞,你可以看到硝化棉燃烧发出的火光。实验结束后,组织学生讨论实验现象的解释,从而得出压缩空气确实起作用,增加空气的内能,温度升高导致棉花燃烧的结论。事实上,学生在日常生活中也遇到过这种现象。例如,当给自行车轮胎充气时,充气机也会变热,这也是由于压缩空气造成的。使用其他方法对对象做功也可以增加对象的内能。摩擦热的产生就是一个例子。要求学生解释图2-9和图2-11中的示例,并列出其他示例。
总结学生给出的例子,得出结论,如果你对一个物体进行研究,物体的内能会增加。
学生们引用的所有例子都是做功会增加物体的内能,但做功并不能使物体的内能变小
(2)当物体在外部做功时,其内能会减少。
演示实验:降低气体膨胀温度的实验。
如教科书图2-12所示,提前组装仪器。上课前把瓶子装满少量的水。在实验过程中,告诉学生由于水的蒸发,瓶子里有水蒸气。由于水蒸气无色透明,所以看不到水蒸气。提醒学生观察瓶塞跳跃时容器内发生的情况。实验结果表明,当塞子跳起来时,瓶子里出现了雾。引导学生分析实验现象。然后得出结论,当物体在外部做功时,其自身的内能将减少。
(3)努力测量内部能量的变化。做功可以改变物体的内能。我们对物体做的功越多,物体的内能增加的越多。物体在外部做的功越多,物体的内能减少的越多。因此,我们可以努力测量内能的变化。所以内能的单位和功是一样的,也就是焦耳。如果你对一个物体做2焦耳的功,物体的内能会增加2焦耳。事实上,所有形式的能量都可以通过努力工作来测量,因此国际单位制规定所有形式的能量单位都是焦耳。
(4)小结
通过对教科书本章刊头的实验演示以及本节的思考和讨论,总结了本节的资料。本实验是机械能与内能相互转化的演示实验。将薄壁金属筒固定在工作台上后,立即注入约1/4体积的乙醚并将其塞住。使用稍宽的布带,将其缠绕在金属圆筒的下端两次,然后快速来回拉动布带。一段时间后,插头将被冲洗,以引导学生解释他们看到的现象。外力克服摩擦力做功,使金属气缸的温度和内能升高,导致气缸内乙醚蒸发。最后,由于乙醚蒸汽压力增加,塞子被冲洗。告诉学生在这个过程中,他们可以克服摩擦,做功,功可以转化为内能。
这个实验中的另一个现象经常被学生忽略。也就是说,当冲洗塞子时,喷嘴附近也有薄雾。我们应该引导竹子学习者注意并解释这一现象。这是因为当气体膨胀做外部功时,内部能量和温度降低,从而使气缸口周围的水蒸气凝结成水滴。这个现象只是表明当一个物体在外部工作时,它的内部能量会减少。在这个过程中,气体的内能转化为机械能。
通过实验和讨论,学生可以进一步阐明物体的功能并改变物体的内能。对物体做功时,机械能转化为内能,物体的内能增加。当一个物体在外部做功时,内能转化为机械能,物体的内能就会减少。
(四)说明
1。压缩空气点火实验比较困难。有几个要点需要注意:
(1)良好的密封,主要是活塞与管壁之间的密封。活塞从管中拔出时,阻力较大,活塞离开管口时可听到砰的一声。这种情况可以认为是一种良好的密封。试验过程中,活塞应涂少量蓖麻油进行密封和润滑。
(2)在管道中保持足够的氧气。在实验过程中,可以使用一个尖嘴吹球向管内注入新鲜空气。
(3)所用燃料的燃点应较低,普通棉不易爆燃。实验中应使用硝化纤维素。硝化纤维素可以自制。取浓硝酸和浓硫酸,按1的体积比依次倒入烧杯中∶ 2,并将其混合,使温度保持在30℃左右。将脱脂棉浸泡在混合酸中约15分钟,取出棉花,用清水反复冲洗,直到没有酸为止。挤压干燥后,置于阴暗处干燥。储存时,将其放入密封瓶中并保持干燥。
2. 在气体膨胀做功的实验中,泵送速度不宜过快。一般情况下,充气机的单向阀不灵活,因此充气机速度不能慢。建议在瓶塞上的自行车轮胎上安装一个阀门。充气时,阀口乳胶管膨胀,可让学生观察进气现象。
3. 做功改变物体内部能量的过程也有能量转换。教科书只是在思考所讨论的问题时提出了能量的转换。能从能量转换的角度理解内能的变化不是本课程的重点,但能使学生有一个初步的了解,这有利于以后学习能量守恒定律。因此,在思维和讨论的讨论中,增加了能量转换的信息。
内能教学计划(2):
[教学目标]
1。初步了解内能的概念以及内能与温度的关系。
2. 了解功和热传递可以改变物体的内能。
3. 培养学生观察、思考和问题分析归纳的能力。
[重点和难点]
内能概念改变内能的两种方式。
[教具]
两个固定带磁铁的手推车、试管和橡皮塞、两个相同的烧杯、内能机械能互变演示器(J Dorr实验仪)、硝化纤维素、乙醚、高锰酸钾晶体、纱布带、钢锯片、粗铁丝、,冷热水、小球、比赛等
[教学方法]
教师示范教学,学生学习实验,师生共同分析讨论。
[教学过程]
一、新课程介绍
复习题:
[1