九年级物理 第十四章认识内能教案 沪粤版.docx
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九年级物理第十四章认识内能教案沪粤版
2019-2020年九年级物理第十四章认识内能教案沪粤版
教学目标
知识与技能:
了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.
过程与方法:
通过探究了解内能与哪些因素有关.
情感态度与价值观:
通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣.
教学重点:
了解内能的概念及内能与哪些因素有关.
教学难点:
内能与温度有关.
教学方法:
探究、实验、讨论
教学用具:
烧杯、水
教学过程:
一、引入新课
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。
那么分子也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。
分子动理论还告诉我们:
分子之间有相互作用力。
这又使分子具有势能。
二、新课教学:
(一)、物体的内能:
1、引导学生阅读课本,了解什么是内能:
2、教师强调:
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。
内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。
3、物体的内能跟什么有关
(1)、教师引倒学生提出问题:
内能也不同于机械能。
物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。
一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。
那么物体的内能跟什么有关呢?
〔2〕、教师引导学生进行猜想:
物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。
上节课我们曾进过:
物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。
科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。
今天我们同样用实验来证实上面的论断。
(3)、设计实验:
取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
(4)、实验结果表明:
温度越高,扩散过程越快。
扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
(5)、分析论证:
物体的内能跟温度有关。
温度升高时,物体的内能增加。
温度降低时,物体的内能减小。
正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(6)教师强调:
一切物体都有内能。
这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。
炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。
冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(二)、引导学生小结内能和机械能的区别:
(1)、通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。
(2)、分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。
机械能与整个物体的机械运动情况有关。
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。
内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。
(三)、小结:
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。
这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。
物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。
作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
(四)、练习;1、下列说法中不正确的是[]A.温度为0℃的物体没有内能
B.温度高的物体内能一定多C.物体的内能增加,它的温度一定升高
2、在0℃的房间内,放在地面上的铅球[]
A.具有机械能 B.没有机械能
C.具有内能 D.没有内能
3、一个物体温度降低时,这个物体的()
A、动能减少B、内能减少C、势能增大D、机械能减少
三、作业布置:
板书设计
认识内能和热机
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.
1.一切物体都有内能
2.内能与温度的关系
14.1认识内能(第二课时)
教学目标:
知识与技能:
1、知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例
2、知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变.
3、了解热量的概念,热量的单位是焦耳.
过程与方法:
1、通过探究找到改变物体内能的多种方法.
2、通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系.
情感态度与价值观:
通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣.
教学重点:
改变物体内能的多种方法.
教学难点:
改变物体内能的多种方法及在生活中的实际应用.
教学方法:
探究、实验、讨论
教学用具:
空气压缩引火仪、
教学过程:
一、复习提问,引入新课
1、内能的概念
2、内能的大小与哪些因素有关?
如何改变内能的大小呢?
二、新课教学
(一)、改变内能的方法
提出问题;给你一段细铁丝,你用什么办法可以使它的温度升高,内能增加
猜想;
设计实验
实验结果:
可以使铁丝的温度升高,内能增加的方法有两种,
1、反复弯折铁丝,即对铁丝做功。
2、把铁丝放在热水中,铁丝从热水中吸收热量。
(二)、用做功的方法改变物体的内能
1、演示实验:
对物体做功,物体的内能增加
2、演示实验;物体对外做功,物体的内能减小
3、事例:
钻木取火、
(三)、用热传递的方法改变物体的内能
1、教师引导学生分析上面的探究实验,了解什么是热传递。
2、教师讲述:
发生热传递时,热量自动地从高温物体传递到低温物体,高温物体放出热量,内能减少;低温物体吸收热量,内能增加;直至物体之间和物体各部分之间的温度相同,即达到热平衡。
此时高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。
3、学生阅读课本,了解什么是热量及热量的单位。
4、教师讲述:
热量是热传递过程中内能改变的数量,只存在于热传递过程中
5、生活中热传递的事例
5、引导学生阅读课本,了解热传递的三种方式。
(四)、学生阅读“信息浏览”,了解青少年每天需要的热量参考值
(五)、小结:
(六)、练习:
1、火柴可以擦燃,也可以点燃。
前者是用__________的方法使火柴燃烧,后者是用______的方法使火柴燃烧,可见这两种方法都可以改变物体的内能。
2、“流星”进入大气层后速度越来越快,这是能转化成了动能,同时它与空气摩擦引起温度升高,这时除了动能,它的能增大。
3、一个物体温度升高,则[]
A.它含有的热量增加 B.它一吸收了热量
C.一定对物体做了功 D.它的内能增加
4、下列事例中,不属于通过热传递改变物体内能的是[]
A.用酒精灯加热杯里的水 B.人晒太阳觉得暖和
C.金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手D.用打气筒打气,筒壁会发热
5、以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是[]
A.将一段铁丝反复弯折,弯折处会发热B.放在空气中的一杯热水会冷却
C.在转动的砂轮上磨车刀,车刀发热
6、冬天手冷时,我们经常将两只手相互搓搓使手感到暖和,这是利用 的方法使手的内能增加的;用热水袋使身体变暖,是利用 的方法使人身体的内能增加的。
7、下列现象中,利用内能做功的是( )
A.冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B.车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花
C.在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
8、下列事例中,做功改变物体内能的是( )
A.用酒精灯加热烧杯中的水 B.冬天室内使用暖气取暖
C.用锯锯木板,锯条发热D.盆中的热水温度逐渐降低
9.关于温度、内能、热量三者之间的关系,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体,内能一定大B.物体温度升高,一定吸收了热量
C.物体吸收了热量,温度一定升高D.物体温度升高,内能一定增加
10.下列事例中物体内能减少的是( )
A.金属汤勺放进热汤中后会变得烫手B.放入电冰箱中的食物温度降低
C.一块0℃冰全部熔化成0℃的水D.“神舟”五号飞船返回舱进入大气层后表面升温
11.在保温瓶内倒入开水,但不装满,上面还留有一些空间,内有空气,然后塞上木塞,过一会儿木塞被冲起.这个现象说明_______对_________做功,______的内能转化成木塞的_______能.
三、作业布置:
14.2热量与热值
教学目标:
知识与技能:
1、知道物体吸收或放出的热量与其质量、温度变化关系
2、知道燃料的热值的概念
过程与方法:
1、通过信息处理,认识燃料热值的含义,了解常用燃料的热值
2、鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力
情感态度与价值观:
激发学生主动学习的兴趣和对科学的求知欲望
教学重点:
燃料热值的概念
教学难点:
如何正确理解燃料的热值
教学方法:
分析、讨论
教学过程:
一、复习提问,引入新课
1、内能的概念
2、内能的大小与哪些因素有关?
3、改变内能的大小的方法有哪些?
4、教师讲述:
现代社会中,人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能,燃料燃烧是一种化学变化。
在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,也就是常说的释放热量。
二、新课教学
(一)、物体吸收或放出的热量与其质量、温度变化关系
实验探究:
1、引导学生选择器材
2、学生自主探究(教师强调注意事项)
3、引导学生得出结论
当质量一定时,水吸收的热量跟温度的升高成正比
当升高相同的温度时,水吸收的热量跟它的质量成正比
(二)、燃料燃烧时能的转化
化学能---------内能
(三)、燃料热值的意义
1、引导学生阅读课本,了解燃料的分类
2、提出问题:
不同燃料燃烧时所放出的热量是否相同
3、思考讨论
4、得出结论:
质量相同的不同种燃料在燃烧时所放出的热量不同
5、教师讲述:
燃料的种类很多,由于燃料的成份不同,相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同。
在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小。
(四)、燃料的热值
1、引导学生阅读课本,了解燃料的热值的概念、单位
2、引导学生阅读课本,了解一些燃料的热值及热值的物理意义
注意:
热值表示一定质量的热值在完全燃烧时所放出的热量的多少
同种燃料热值相同,不同燃料热值不同
3.从能量转化的角度认识燃料的热值。
(五)、燃料燃烧放出热量的计算
Q放=mq
(六)、有效利用燃料
1、提出问题:
在现实生活中,燃料能否完全燃烧,燃料燃烧放出的热量是否能被有效利用
2、思考讨论:
3、得出结论:
影响燃料有效利用的因素
①、燃料不可能完全燃烧
②、燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用
4、燃烧效率:
有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫燃烧效率
5、提高燃料利用的方法;让燃料充分燃烧增大受热面积,减少烟气带走的热量
(六)、小结:
1、燃料燃烧:
化学能---------内能
2、燃料的热值
3、燃料燃烧放出热量的计算Q放=mq
(七)、练习:
1、干木柴的热值是1.2×107j/kg,它表示_______。
如果要获得3×106j的热量,需要完全燃烧____kg的干木柴。
2、焚烧生活垃圾放出的热量用来发电,是综合利用垃圾的一种方法,据资料显示,仅xx年全国城市生活垃圾就达1.5×108t.若焚烧1t垃圾可放出1.5×1010J的热量,如果将xx年我国的城市生活垃圾全部焚烧,则放出的热量是 J,它相当于
kg煤炭完全燃烧放出的热量(煤炭的热值为3.0×107J/kg).
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
500
380
310
245
200
170
150
…
3、如图10是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少.已知:
压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.6×107J/㎏,汽油密度为0.7×
103㎏/m3,电源电压为6V.请回答:
(1)当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多大?
(2)若油箱内油为10㎏时,汽油完全燃烧能放出的热量是多少?
(3)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时,电路中电流是多少?
解:
(1)压力传感器R受到的压强
(2)10㎏汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=
(3)油箱内油的质量油箱与油的总质量
压力传感器R上受到压力
由表可以看出,当R受到压力为200N时,R的阻值为200Ω
电路中电流
4、汽车在行驶中,由于路况和车速的不同,发动机的实际功率也不同,通常行驶时,实际功率要小于它的最大功率。
某型号轿车的有关数据如下表。
(某标号汽油的热值约为4.5×107J/kg,密度约为07×103kg/m3)
求:
(l)若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh,则轿车消耗了多少千克的汽油?
(2)若轿车发动机的效率是30%,当轿车以100km/h的速度匀速行驶时,发动机的实际功率是多少瓦特?
5、人体象热机一样,也需要消耗能量。
例如一个成人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量需要完全燃烧_____kg的干木柴才能得到(干木柴的热值为1.2×107J/kg)。
14.3研究物质的比热容(第一课时)
教学目标:
知识与技能
1、尝试用比热容解释简单的自然现象.
2、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性.
过程与方法:
通过探究,比较不同物质的吸热能力.
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:
比热容的概念和热量有关计算.
教学难点:
理解比热容概念并能利用它解释有关现象.
教学用具:
铁架台、酒精灯、温度计、易拉罐
教学方法:
科学探究、实验、讨论、观察
教学过程:
一、引入新课
1、学生阅读教材前面的“?
”,为什么沿海地区的气温变化没有内陆地区气温变化大。
学生讨论后回答(不同物质吸、放热的性能不同)
2、 不同物质吸、放热的性能与什么因素有关?
二、新课教学
(一)、探究物质的吸、放热性能
1、物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关
提出问题:
物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关
经验分析:
烧开一壶水与烧开半壶水,谁吸收的热量多
把一壶水烧开与一壶水烧到温水,谁吸收的热量多
结论:
物体在温度升高时吸收热量的多少与物体的质量和物体升高的温度有关。
是否还与其它因素有关呢?
应采用什么样的研究方法
2、质量相同的不同物体升高相同的温度吸收的热量是否相同
提出问题:
质量相同的不同物体升高相同的温度吸收的热量是否相同
猜想与假设:
与构成物体的物质本身有关
实验设计:
学生阅读教材,注意解决好三个问题
进行实验:
(1)、出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?
(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。
(2)、介绍电加热器(俗称:
“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
(3)、请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。
实验结果:
煤油温度升得快。
这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。
(二)比热容:
1、教师讲述;换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。
就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。
这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;相同体积的不同物质,质量一般不相同。
当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。
那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?
(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)
为了比较不同物质在吸、放热性能上的差异,物理学中引入了比热容这个物理量。
2、引导学生阅读课本,了解比热容的概念、单位
(1)、比热容:
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。
(2)、教师讲述:
比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。
(3)、比热的单位:
在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。
(4)、意义如果某物质的比热是a焦/(千克·℃),它是说单位质量为一千克的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量是a焦。
(三)、引导学生阅读比热表
1、教师讲述:
比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。
物理学中,常把由实验测定的物质的比热,列成表格,便于查找。
2、课本中列出了几种物质的比热,请同学们查出铝的比热及它的单位。
你能具体地说明铝的比热的物理意义吗?
(提问)
3、从表中还可以看出,各物质中,水的比热最大。
这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。
水的这个特征对气候的影响很大。
在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海地区温度降低也少。
所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。
在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
4、水比热大的特点,在生产、生活中也经常利用。
如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。
冬季也常用热水取暖。
(分析课本图2-15,2-16,说明利用水取暖和汽车发动机散热器的原理)
三、小结:
通过一些具体问题的讨论,使学生进一步理解比热的概念。
(1)在做课本图2-14的实验时,把水改换成蓖麻油,那么煤油和蓖麻油哪一个升温快?
为什么?
(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热,当沸水再次沸腾后,取出金属块,并把它们放到石蜡块上。
它们都能使石蜡熔化,那么哪个金属块熔化的石蜡多呢?
四、练习
1、质量为3kg的汽油,用去1/3后,剩下的汽油()
A、比热容变为原来的2/3,热值不变B、比热容不变,热值变为原来的2/3
C、比热容和热值均变为原来的2/3C、比热容和热值都不变
2、相同质量的水和煤油,吸收相等的热量后,温度升高较多的是____________,温度升高较少的是___________.
五、作业布置:
14.3研究物质的比热容(第二课时)
教学目标:
知识与技能
1、尝试用比热容解释简单的自然现象.
2、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性
3、能根据比热容进行简单的热量计算.
过程与方法:
1、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”.
2、通过能根据比热容进行简单的热量计算,培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力.
情感态度与价值观:
利用学习活动培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯
教学重点:
对比热容的概念的理解和热量有关计算.
教学难点:
对比热容的概念的理解和热量有关计算.
教学方法:
分析、讨论
教学过程:
一、复习提问、引入新课
1、比热容的概念、单位。
2、水的比热容是多少,表述它的物理意义
3、物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关
4、如何计算物体温度升高时吸收热量的多少
二、新课教学
(一)、计算物体温度升高时吸收热量的多少
例:
2千克的水温度升高5℃,吸收的热量是多少?
分析:
1千克水温度升高5℃,吸收的热量是C×△t
2千克的水温度升高5℃,吸收的热量是C×△t×m
△t=t末-t初
Q=C×m×(t末-t初)
练习:
1、5kg的水从20℃至烧开,要吸收多少热量?
2、一标准大气压下,完全燃烧0.14kg的酒精,产生的热量的60%用于加热质量为6kg的温度为5℃的水,可将水加热到多少℃(酒精的热值为3.0×
3、在标准大气压下,1kg20OC的水吸收了3.78×105J的热量后,其温度为()
点拨:
在标准大气压下水的沸点是100OC
A.80OCB.90OCC.100OCD.110OC
(二)、计算物体温度降低时放出热量的多少
例:
2千克的水温度降低5℃,放出的热量是多少?
分析:
1千克水温度降低5℃,放出的热量是C×△t
2千克的水温度降低5℃,放出的热量是C×△t×m
△t=t初-t末
Q=C×m×(t初-t末)
练习;质量为300g的水,温度由100℃降低到50℃,放出的热量是多少焦?
【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(三)、作业布置
1、已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),在一标准气压下,10kg水温度由50℃升高到l00℃所吸收的热量是_________J。
若对水继续加热,水的温度将_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
2、小明家最近安装了一台太阳能热水器,容积为80L,装满水.
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)水温升高50℃需吸收多少热量?
产生这些热量需完全燃烧多少煤气?
[c水=4.2×103J/(㎏·℃),q煤气=4.2×107J/kg]
3、完全燃烧210g汽油放出的热量为_________J(汽油的热值为4.6×107J/kg),若有50%被水吸收,使水温从30℃升高50℃,这些水的质量是__________。
4、一湖的设计蓄水总体积为1.0×104m3,水面面积为4.2×103m2。
在夏季每天高温时段,湖面从周围环境的吸热能力为2×107J/m2。
在这一时段,湖水温度平均升高℃。
5、有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20℃的水中,如果传给水的热量是2.73×106J,则水的温度会升高到多少度。
14.3研究物质的比热容(第三课时)
教学目标:
知识与技能
1、尝试用比热容解释简单的自然现象.
2、进一步理解比热容的概念及热量的计算公式
过程与方法:
通过能根据比热容进行简单的热量计算,培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力.
情感态度与价值观:
利用学习活动培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯
教学重点:
对比热容的概念的理解和热量有关计算.
教
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