九年级物理第13章内能教案.docx
- 文档编号:11912762
- 上传时间:2023-06-03
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:86.09KB
九年级物理第13章内能教案.docx
《九年级物理第13章内能教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《九年级物理第13章内能教案.docx(20页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
九年级物理第13章内能教案
学期总第1课时
学 科
物理
备课教师
授课时间
第 1 周 8月 26日
教学内容
第1节分子热运动
课时安排
1
教学目标
1.知识与技能
1).知道物质是由分子、原子构成的,一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
2).能识别并能用分子热运动的观点解释扩散现象。
3).知道分子之间存在相互作用力。
2.过程与方法
1).通过观察实验及列举生活中的事例认识到一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2).通过实验验证使学生知道物体温度越高,分子热运动越剧烈。
3).利用弹簧的弹力类比分子间的相互作用力,使学生了解分子间既存在斥力又存在引力。
3.情感、态度、价值观
用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。
使学生了解,可以通过直接感知的现象,认识无法直接感知的事实。
教学重点
1、分子热运动;
2、分子间的作用力。
教学难点
1、从宏观出发,通过直接感知的现象推测出无法感知的事实。
2、用分子热运动观点解释有关现象。
教学方法与手段
实验法、合作探究、练习法
教学准备
盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、玻璃板、烧杯、红墨水、水、胶头滴管、两个铅柱和钩码、弹簧和橡胶球、多媒体课件等。
教
学
过
程
教师活动
学生活动
一、创设情境趣味引入
[故事导入]:
怒掷酒瓶振国威
香惊四座夺金奖
1915年,巴拿马国际博览会上,中国馆正式开幕后,贫弱的中国政府送出的包装简陋茅台酒未能引起评委重视。
我国代表急中生智,拿起一瓶茅台酒佯装失手,酒瓶嘭的破在地上,陶罐一破,顿时浓郁的酒香征服了评委,茅台酒获得金奖,从此享誉全球。
这酒香是如何进入宾客鼻子里的呢?
【板书课题】§13-1分子热运动
(设计意图:
以故事导入,调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣和求知欲望。
)
二、探究新知:
(一)、物质的构成
[建立情境]:
原来这与我们肉眼看不见的组成物质的微观粒子有关,现代研究发现:
常见的物质是由极其微小的粒子---分子、原子构成的。
请看图片。
【板书】:
常见的物质是由分子、原子构成的。
[课件展示]:
如果把分子设想成球形,它的直径大约只有百亿分之几米,人们通常用10-10m为单位来量度。
1cm3的空气中大约有2.7×1019个分子,现在大型计算机每秒100亿次,如果人数数的速度也达到每秒100亿次,要想数完需要80多年。
(二)、分子热运动
1、扩散现象
[提出问题]:
那么组成物体的这些数目众多的分子,你认为它们是运动还是静止的呢?
[过渡]同学们对此提出了不同的观点,接下来我们通过实验验证分子是否在运动。
[演示实验]:
我们将一个空瓶子,倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。
启发引导:
(1)空气瓶中颜色变化了,说明了什么?
(2)二氧化氮瓶中颜色变浅了?
其原因是什么?
(3)实验中要把装有密度大于空气的二氧化氮气体放在上方行不行?
为什么?
[说明]:
这个实验演示的是一种扩散现象。
同学们是否可以根据刚才的现象给扩散下个定义呢?
教师总结出扩散的定义:
[总结并板书]:
不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。
[走入生活]:
在我们日常生活中,气体扩散现象很常见。
请你们举出几个例子。
(设计意图:
真正的课堂在生活中,让物理知识很好在生活中得以运用。
)
[提出问题]:
不同的气体可以彼此进入对方,那么,不同的液体之间是否也有这种现象发生呢?
引导:
分界面变模糊说明了什么?
[师生总结]:
气体、液体及固体之间都可以发生扩散,其中气体扩散的最快。
2、影响扩散快慢的主要因素——温度
[提出问题]:
腌咸菜往往要十天半个月后菜才会变咸,而炒菜时加盐几分钟后菜就咸了,说明扩散是有快慢的,那么影响扩散快慢的因素是什么呢?
[设计实验]在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水.用滴管分别在两个杯中滴入两滴红墨水,比较两杯中的红墨水扩散情况。
[总结并板书]:
影响扩散快慢的主要因素——温度
3、分子热运动
[分子热运动]:
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
板书:
分子热运动
[学以致用]:
“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”。
对于前一句,从物理学角度可以理解为:
花朵分泌的芳香分子加快,说明当时的环境温度突然。
4、扩散现象表明
[师生总结]大量事实和实验证实扩散现象能够表明:
(1)、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这也是扩散现象产生的原因。
(2)、分子之间有间隙。
[教师强调]“不停”就是在任何情况下。
(三)、分子间的作用力
1、分子之间存在引力
[提出问题]:
(师拿起一本书)既然物质由分子、原子构成,分子又在不断运动,那么这本书的分子怎么没有飞散开来,最后书消失不见呢?
[观察实验]:
表面光滑、干净的铅块压在一起,下挂钩码也不能把他们拉开。
是什么力使两个铅块紧贴在一起?
【总结并板书】分子之间存在引力
2、分子之间存在斥力
[亲身体验]:
用橡皮帽将注射器孔堵住,用力将活塞向下压缩注射器内一段被封闭的水。
[引导]:
说明分子之间存在怎样的作用力?
【总结并板书】分子之间存在斥力
3、分子间同时存在着引力和斥力
[设疑]:
分子之间既存在引力又存在斥力,当分子之间的距离增加时(如拉伸)或距离减小时(如压缩),分子间的作用力表现为引力还是斥力呢?
[动手实验]:
分子之间既存在引力又存在斥力,就好像被弹簧连着的小球,我们现在模拟体会一下当分子之间的距离变化时作用力的变化。
把弹簧的两端系上橡胶球,让学生感受分子间的引力和斥力。
1、自然放置。
2、用力压缩。
3、用力拉伸短距离。
4、使一根弹簧拉伸长距离后不能缩回。
[师生总结]:
引导学生总结出:
分子间距离变大,表现为引力
分子间距离变小,表现为斥力
如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
4、分子间作用力与物质状态的关系
[提出问题]:
物体在不同状态下,分子间的距离一样吗?
分子间的相互作用力大小一样吗?
请同学们阅读课本第5页前三自然段,并结合图片,完成表格。
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间
作用力
有无固
定形状
有无固定体积
固态
很大
液态
较大
较大
气态
很大
[教师点拨]:
固体分子间的距离很小,分子之间的作用力很大,所以固体很难被压缩和拉伸;
液体分子间的距离比气体的小,比固体的大,分子间作用力比固体的稍小,分子没有固定的位置,运动比较自由,具有流动性;
气体分子的间距很大,分子之间作用力极小,具有流动性,易被压缩。
(4)、分子动理论的基本观点
5、小结分子动理论
常见的物质是由大量的分子、原子构成的;物质内的分子在不停地做热运动;分子之间存在着引力和斥力。
学生听故事
学生讨论交流
学生观察、体会:
常见物质是由极其微小的粒子---分子、原子构成的。
学生体会:
分子体积特别小;一个物体中,分子的数目是巨大的。
讨论、提出猜想及依据:
(1)分子是运动的,依据:
闻到了花的香味
(2)分子是静止的,依据:
如果分子是运动的,则组成的物体形状就会不断变化
学生观察实验现象、讨论:
(1)空气瓶中由无色到有色,说明下方的二氧化氮分子运动到了空气瓶中。
(2)二氧化氮分子和空气分子彼此进入到对象,使二氧化氮的密度变小,颜色变浅。
(3)学生讨论:
不行,
二氧化氮气体的密度大,放在上面,会由于重而下沉。
学生思考、讨论、并用自己的语言总结回答。
举例:
(1)医院里的药水味
(2)墙内开花墙外香
(3)吸“二手烟”等
看现象,体会液体之间的扩散
学生思考、讨论、回答:
说明分界面处的硫酸铜溶液和水这两种物质的分子彼此运动进入对方了。
学生观看视频,体会固体之间同样可以产生扩散现象。
观察、总结:
热水中的红墨水扩散的快。
说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散的越快
学生分析交流产生这些现象说明的问题。
体验、总结:
(1)当将两小球距离靠近时即向里压缩弹簧时,双手感觉到受到向外的排斥力说明分子间的距离很小时,作用力表现为斥力
(2)当将两小球距离增大即向外拉伸弹簧时,双手感觉到受到向里的吸引力说明分子间的距离稍大时,作用力表现为引力
作业
P6页第2、3题
板书设计
13.1分子热运动
1、常见的物质是由分子、原子构成的
2、扩散:
(1)扩散现象:
不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象。
(2)影响扩散快慢的主要因素温度
(3)扩散现象表明
组成物质的分子是不停地做无规则运动的;
组成物质的分子间是有间隙的。
3、分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
教学反思
分子运动比较抽象,本节课通过讲故事引入激发了学生学习的兴趣,由于本节课通过大量的实验,使学生对分子运动有了很深刻的认识,为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。
学期总第2、3课时
学 科
物理
备课教师
授课时间
第 2 周 9月 1 日
教学内容
第二节内能
课时安排
2
教学目标
1、了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2、知道热传递可以改变内能。
3、知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
4、知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
教学重点
内能、热量概念的建立,改变物体内能的方法。
教学难点
温度、内能、热量概念的辨析。
教学方法与手段
教师演示讲授,师生共同分析讨论
教学准备
多媒体、空气压缩器、乙醚、棉花、广口瓶、带导管的橡皮塞、打气筒。
教
学
过
程
教师活动
学生活动
一、创设情境,引入新课
【播放视频】:
蒸汽火车和火箭升空
提出问题:
推动火车和火箭的能量来自哪里?
从而引出新课。
二、新课教学
(一)内能的概念
【知识回顾】
通过上节课的学习,同学们你能回答出这些问题吗?
1、物体由于______具有的能叫做动能。
2、物体由于而具有的能叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素:
物体的_____和________。
3、物体由于而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素______。
4、分子热运动的主要内容有哪些?
5、分子运动的快慢与什么有关?
【观察对比】
1、运动的篮球具有动能,运动的分子具有动能吗?
小结:
分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能
2、树上苹果由于地球的吸引而具有势能,分子间也存在相互吸引的力,分子具有势能吗?
小结:
互相吸引的分子具有势能
3、被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能,互相排斥的分子之间有没有势能?
小结:
互相排斥的分子也具有势能,所以由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
【构建概念】
最后由学生归纳得出内能的概念。
【讨论交流】
(1)一块铁由15℃升高到55℃内能是否发生变化?
(2)0℃的冰,温的火焰是否具有内能?
(3)根据以上两个问题,你可以得出什么结论?
结论:
一切物体在任何情况下都有内能,物体的内能与物体温度有关,物体温度升高,内能增加。
【思维拓展】影响内能大小的因素还有哪些呢?
(1)1kg的铁块和一个100g的铁钉,温度都是15℃,它们的内能一样大吗?
(2)0℃的冰加热熔化变成0℃的水,它的内能一样大吗?
(3)根据以上两个问题,你可以得出什么结论?
小结:
物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关
【思维拓展】内能和机械能是同一种形式的能吗?
内能:
分子具有的能;
与物体内分子的热运动及相互作用有关的能。
机械能:
物体作为整体所具有的能;
与物体机械运动有关的能。
(2)改变物体内能的方法
1.做功改变物体的内能
过渡:
物体的内能与物体温度有关,物体温度发生变化,内能就会发生变化,那么如何改变物体的内能?
【出谋献策】
普通的一根铁丝,我们能通过哪些方法使它的温度升高?
(即使它的内能增加)
(1)两人一组讨论,想出尽可能多的方法。
(2)进行分类,并说出分类的依据。
结论:
做功和热传递都能改变物体的内能
【回归生活】
在我们的生活中哪些是通过做功改变物体内能的?
小结:
“摩擦生热”是通过做功的方式,把机械能转化为内能,使物体温度升高,内能增大
过渡:
除了克服摩擦,对物体做功,内能增加,温度升高外,还有别的方法对物体做功,内能增加?
(设计意图:
体现出从生活走向物理,从物理走向社会的理念。
)
【演示实验一】压缩空气点火
教师演示实验,把活塞迅速压下去,让学生观察发生的现象,并思考:
(1)我们观察到的实验现象是:
;
(2)物体燃烧的条件是温度,达到着火点(燃点);
(3)迅速向下压活塞,空气的内能,这是通过的方式改变空气的内能。
小结:
压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增大,温度升高。
【回归生活】在我们的生活中哪些是通过对物体做功改变内能的?
过渡:
既然压缩空气,对空气做功,内能增加,那么,反过来空气膨胀对外做功,会出现什么情况?
【演示实验二】气体膨胀对外做功
教师演示实验,,让学生观察当瓶塞跳出时,瓶内的变化。
并思考:
当瓶塞跳飞出时,是对_____做功,的内能减少,温度降低,水蒸气遇冷,(填物态变化名称)成小液滴,于是就观察到“白雾”现象。
小结:
物体对外做功,内能转化为机械能,物体的内能减少,温度降低
2.热传递
【想一想】
生活中哪些地方是通过热传递的方式改变物体内能的呢?
引导学生通过分析,得出热传递的定义:
热传递:
是热从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
引导学生分析:
在热传递过程中,高温物体的内能、温度如何变化,是吸热还是放热?
低温物体又是发生哪些变化。
(1)发生条件:
存在温度差
发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的状态,物体间是否接触都无关。
(2)实质:
内能的转移
内能从高温物体转移到低温物体,或从同一物体的高温部分转移到低温部分。
(3)热量
热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,用字母Q表示,单位:
焦耳(J)。
一根铁丝要使它的温度升高,可以通过做功的方式,也可通过热传递的方式,所以:
做功和热传递在改变内能上是等效的,做功的实质是能量之间的转化,热传递的实质是能量的转移。
【提炼升华】
温度、内能、热量三个物理量之间的辨析
项目
内容
温度
内能
热量
区别
定义
物体的冷热程度
物体内部所有分子的动能和势能的总和
在热传递过程中,传递内能的多少
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
【课外拓展】阅读“科学世界”部分——地球的温室效应。
观看视频
思考
1、2、3小题回顾机械能便于同内能进行对比学习
4、5小题便于得出分子具有动能和影响分子动能大小的因素
通过对比法得出分子具有动能
分析、讨论的出:
由于分子的相互吸引或推斥,分子具有势能。
理解内能的概念
例举生活中通过做功改变物体内能的例子
小试身手:
(1)擦燃火柴时,火柴的温度,内能。
这是通过的方式改变火柴的内能。
(2)将金属块在砂石上迅速地来回摩擦,金属块和砂石的温度,内能,这是通过的方式改变物体的内能。
观察实验现象,完成思考题,并得出结论。
棉花燃烧;
升高
增大,做功
举例:
给自行车打气时,气筒底部比气筒壁的温度高;
空调压缩机压缩空气,使空气温度升高……。
观察到:
当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾。
原因是瓶内空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低,水蒸气发生液化。
例举生活中通过热传递改变物体内能的事例
通过分析、交流得出:
发生热传递的条件是不同物体或同一物体不同部分间存在温度差。
作业
P102题
板书设计
第二节内能
一、物体的内能:
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和.
1.内能不同于机械能
2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能
3.内能与温度的关系
二、改变物体内能的方法:
1.热传递热量:
传递内能的多少
2.做功
教学反思
1、机械能包括动能和势能,内能包括分子动能和分子势能,它们在概念上极其相似,要注意区分,可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别,并举实际例子加以说明。
2、物体对外做功,内能减小,学生生活中不太注意,应该做功、重点强调一下。
学期总第4、5课时
学 科
物理
备课教师
授课时间
第 3 周 9月 7 日
教学内容
第三节比热容
课时安排
2
教学目标
1.知识与技能
(1)尝试用比热容解释简单的自然现象.
(2)能根据比热容进行简单的热量计算.
(3)了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性.
2.过程与方法
(1)通过探究,比较不同物质的吸热能力.
(2)通过阅读“气候与热污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解一下“热岛效应”.
3.情感态度与价值观
利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力.
教学重点
通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。
教学难点
比热容概念的建立。
教学方法与手段
实验法、合作探究、练习法
教学准备
多媒体课件、天平、温度计、秒表、电加热器
(2)、烧杯
(2)、水、食用油。
教
学
过
程
教师活动
学生活动
1、情景引入
【播放视频】
情境一:
烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚,沙子很快凉了下来,但海水却还暖暖的。
同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?
情境二:
糖炒栗子,为什么要加入沙子一起炒呢?
情境三:
汽车水箱中加水有什么作用呢?
【揭示课题】
学习了本节课比热容的知识,你就能解释其中的奥妙了。
二、合作探究,建构知识
(一)比热容
物体吸收热量的多少跟哪些因素有关
【体验生活】
1.家里来了客人,为了让客人尽快的喝上开水。
我们应该怎么做?
为什么?
2.分别把一壶水和半壶水烧开,哪个吸热多?
3.把一壶水烧开和烧成温水,哪种情况需要吸收更多的热?
【想一想】
物体吸收热量的多少跟哪些因素有关?
【师生总结】
同一种物质,吸收的热量跟物体的质量和升高的温度都有关系。
同一种物质,质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多。
1.【提出问题】
不同种物质组成的物体,在质量相等,升高的温度也相同时,吸收的热量一样吗?
2.【设计实验】
【想想议议】
1.你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题?
2.如何设计实验方案?
讨论中,学生主要集中(课件出示):
(1)怎样比较水和油吸收热量的多少?
(2)实验中,需要测量哪些物理量?
(3)需要哪些实验器材?
(4)怎样设计实验方案和记录实验数据的表格?
让学生以小组为单位进行讨论,并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。
教师巡视,并给予必要的点拨。
【归纳总结】师生讨论后,归纳方案如下:
使用相同的电加热器,加热质量相等的不同物质(水和食用油),使它们升高相同的温度,比较它们加热时间的多少(吸收热量的多少)。
3.【进行实验、收集数据】
出示【友情小提示】
1.注意温度计、天平的正确使用;
2.实验中注意安全;
3.小组同学分工明确,各负其责。
教师巡视、指导学生分组实验。
鼓励学生动手实验,收集记录数据,鼓励学生间的交流和合作。
收集数据
液体
质量
m/kg
升高的温度
(t-t0)/℃
加热时间t/min
吸热多少
水
0.1
10
4
多
煤油
0.1
10
2
少
4.【分析论证】
组织学生展示实验结果。
【归纳总结】质量相等的不同物质升高相同的温度时,吸收的热量是不相同的。
5.【评估】
在刚才的探究实验中运用了哪些研究问题的科学方法?
实验设计有没有不合理的地方?
操作中有没有什么失误?
从实验中你还有什么新发现?
【深化引导】
不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量是不相同的,即不同种物质的吸热能力是不相同的。
怎样比较不同物质这种性质上的差别呢?
【比一比】哪种物质的吸热能力强
情境一:
升高的温度、吸收的热量相同,质量不同
物质
质量
升高的温度
吸收的热量
铅
3kg
10℃
0.39×104J
铜
1kg
10℃
0.39×104J
情境二:
质量、吸收的热量相同,升高的温度不同
物质
质量
升高的温度
吸收的热量
水
1kg
10℃
4.2×104J
沙石
1kg
45℃
4.2×104J
情境三:
质量、升高的温度、吸收的热量均不同
物质
质量
升高的温度
吸收的热量
水
2kg
5℃
4.2×104J
煤油
3kg
10℃
6.3×104J
【类比速度】在运动的路程不同,时间也不同时,我们是怎样比较运动快慢的?
【小结】
质量、升高的温度、吸收的热量均不同,求出吸收的热量与质量和升高的温度乘积的比,比较单位质量的物质温度升高1℃时吸收的热量。
2、【议一议】我国北方楼房的暖气用水作为介质,把燃料燃烧产生的热量带到房屋中取暖。
用水做输送能量的介质有什么好处?
在生活、各种产业中,还有没有用水来加热或散热的情况?
师生总结:
水的比热容较大,用水作冷却剂和取暖效果好。
在日常生活中,还有哪些地方利用了物质的这一属性?
用传感器比较不同物质的比热容。
【练一练】
1.下列说法正确的是()
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的一半
B.吸收热量多的物质,比热容一定大
C.物质的比热容是物质的一种特性,跟物体的质量、吸热多少、温度高低无关
D.同种物质的比热容一定相同
2.海边昼夜温差变化比沙漠______,适于居住,原因是__________比___________大。
(2)热量的计算
【想想议议】
由水的比热容知质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J,那么
①质量是5kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是______________________。
②质量为1kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是_____________________。
③质量为5kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是_____________________。
④如果用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:
Q吸=_______________
如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q放=________________。
总结为:
【典例剖析】
把质量为2㎏、温度为50℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 九年级 物理 13 内能 教案