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高二物理教案:《改變內能的兩種方式》教學設計(一)

來源:網絡整理 2018-11-21 13:57:22

高二物理教案:《改變內能的兩種方式》教學設計(一)

  教學目標

  (1)知道改變物體內能的兩種方式

  (2)知道做功是能量的轉化;熱傳遞是內能的轉移

  (3)知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的

  教學建議

  教材分析

  分析一:本節教材內容在初中教材中已有簡單介紹,本節教材以復習為主.要求學生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內能,它們在改變物體內能方面是等效的.

  分析二:物體的內能包括分子動能和分子勢能,而改變物體內能的方法又有兩種:做功和熱傳遞.做功和熱傳遞在改變物體的內能方面是完全等效的,當一個物體的內能發生了改變,而我們不知道其改變過程,我們是無法確定是熱傳遞使其內能發生改變,還是做功使其內能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.

  分析三:功是能量轉化的一個量度,做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉化為另一種形式的能量;熱量是熱傳遞過程中內能轉移的一個量度.如果一個物體只有與外界間的存在做功關系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內能的改變量相等;如果一個物體與外界間的無做功關系(不包括機械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內能就改變多少.

  教法建議

  建議一:本節內容在初中教材中已有簡單介紹,因此可以提出問題:怎樣改變物體內能?然后由學生回憶初中知識,回答問題.

  建議二:做功和熱傳遞在改變物體的內能方面是完全等效的,這一說法較抽象,學生不易理解,可舉例加深學生的理解:如一物體內能增加了,在沒有告訴其他條件下,是否能判斷出是什么原因使物體內能增加.

  教學設計示例

  教學重點:做功和熱傳遞都可以改變物體內能

  教學難點:做功和熱傳遞在改變物體的內能方面是完全等效的

  示例

  一、引入課題

  提問:什么是物體內能?它包括什么能量?

  二、做功改變物體內能

  做功可以改變物體內能,做功可以使內能和其它形式的能相互轉化.如果一個物體只有與外界間的存在做功關系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內能的改變量相等.

  例題1:有一個10m高的瀑布,水流在瀑布頂端時速度為2m/s,在瀑布底與巖石的撞擊過程中,有10%的動能轉化為水的內能,請問水的溫度上升了多少攝氏度?已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃) ,g取10m/s2 .

  解:根據機械能守恒定律知,當水流到達瀑布底時的動能

水吸收熱量 與溫度變化 滿足關系

  由題目知,有10%的動能轉化為水的內能,所以

  代入數據得  = 2.4×10 –3 ℃

  評析:本題是一個力、熱綜合題,需要熟知機械能守恒定律、內能等相關知識.

  三、熱傳遞改變物體內能

  熱傳遞可以改變物體內能,熱傳遞是內能從一個物體(或物體的一部分)轉移到另一個物體(或物體的另一部分).如果一個物體與外界間的無做功關系(不包括機械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內能就改變多少.熱量是描述熱傳遞過程中能量轉移的多少.

  例題2:關于熱量的下列說法中正確的是

  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,而內能是一個狀態量

  答案:CD

  評析:本題著重考查了熱量的概念,以及它與內能、功的聯系與區別.

  四、做功和熱傳遞在改變物體內能方面是等效的

  當一個物體的內能發生了改變,而我們不知道其改變過程,我們是無法確定是熱傳遞使其內能發生改變,還是做功使其內能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.

  五、作業

  探究活動

  題目:內能的利用

  組織:分組

  方案:調查內能在哪些領域有哪些應用,說明內能應用的意義,寫出調查報告

  評價:調查報告的科學性

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