高二物理教案：《改變內(nèi)能的兩種方式》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）

高二物理教案：《改變內(nèi)能的兩種方式》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）

　　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，它們在改變物體內(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程，我們是無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單介紹，因此可以提出問題：怎樣改變物體內(nèi)能？然后由學(xué)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(nèi)能方面是完全等效的，這一說法較抽象，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：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程中，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)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(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．

　　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程中能量轉(zhuǎn)移的多少．

　　例題2：關(guān)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(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、熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量

　　答案：CD

　　評析：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程，我們是無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，說明內(nèi)能應(yīng)用的意義，寫出調(diào)查報(bào)告

　　評價(jià)：調(diào)查報(bào)告的科學(xué)性