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高中物理內(nèi)能教學設(shè)計

時間:2021-02-08 11:42:51 教學設(shè)計 我要投稿

高中物理內(nèi)能教學設(shè)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(nèi)能的關(guān)系,以下是小編整理高中物理內(nèi)能教學設(shè)計的資料,歡迎閱讀參考。

高中物理內(nèi)能教學設(shè)計

  熱和內(nèi)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(nèi)能的變化,自然引出熱量與系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)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(nèi)能的一種方式。

  3.能區(qū)分熱量與內(nèi)能的概念。

  4.知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內(nèi)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(nèi)能

  情感、態(tài)度與價值觀

  了解感受能量的轉(zhuǎn)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(nèi)能的改變。

  難點:熱量與內(nèi)能的區(qū)別

  四、學情分析

  本節(jié)內(nèi)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(jié)疑惑

  基礎(chǔ)知識提問:

  1、焦耳的兩個實驗說明了什么?

  2、什么是內(nèi)能?內(nèi)能于什么有關(guān)?

  (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(nèi)能,今天我們來學習改變物體內(nèi)能的另一種方式——熱傳遞。

 。ㄈ┖献魈骄俊⒕v點播

  教師:引導學生閱讀教材62頁有關(guān)內(nèi)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(zhì)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(zhì):能量的轉(zhuǎn)移

 、贌醾鲗В翰唤柚谖镔|(zhì)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。

  ②熱對流:流體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(nèi)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(yīng)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(nèi)工作物質(zhì)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|(zhì)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(guān)內(nèi)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(nèi)能改變滿足什么關(guān)系?

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

  回答:

  (1)熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)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(nèi)能改變的關(guān)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(nèi)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(nèi)能就減少多少。即Q放= -ΔU

  (3)熱傳遞,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)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(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)能與機械能、內(nèi)能與電能等發(fā)生轉(zhuǎn)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(nèi)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(jié)果我們無法判斷是哪種方式改變了內(nèi)能,因為做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。

  例2 下列關(guān)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(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)能是一個狀態(tài)量

  解析:熱量和功都是過程量,而內(nèi)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(nèi)能多的物體含有的熱量多;熱量、功和內(nèi)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(nèi)能增加(2)內(nèi)能減少

  課后練習2、鉛的比熱是0.13×103J/kg℃

  設(shè)增加的內(nèi)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(jié)、當堂檢測

 。ㄎ澹┌l(fā)導學案、布置作業(yè)

  九、板書設(shè)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(zhì):能量的轉(zhuǎn)移

  2.熱和內(nèi)能

 。1)熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)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(nèi)能改變的關(guān)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(nèi)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(nèi)能就減少多少。

 。3)熱傳遞,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)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(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移,增強我們學習物理、探索自然的興趣。

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