二、内能教学设计与反思

5.3

内能

一、教学目标

1、知识与技能

（1）知道分子动能、分子势能和物体内能等概念。

（2）知道物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大。

（3）知道改变物体内能的两种方式——做功和热传递，知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，并知道两者的区别。

2、过程与方法

（1）通过观察类比物体具有动能、势能、机械能，得出物体内能的概念，感受类比的科学方法。

（2）通过观察与实验，关注改变内能的两种方式，感受比较、归纳、综合的科学方法。

3、情感、态度与价值观

（1）在探究改变物体内能方式的实验中，提高团队合作意识，激发探究热情；

（2）通过运用物理知识解释实际生活中的一些物理现象，激发自身的成就感。

二、教学重点和难点

重点：改变内能的两种方式。

难点：做功改变物体的内能的实质。

三、教学资源

1、学生实验器材（每四人一套）：铁丝、砂纸、盛有热水的烧杯、酒精灯、木块、气球等。

2、演示实验器材：铁架台、细导管、试管、热水、橡皮塞、火柴等。

3、自制模拟演示PPT幻灯片，摩擦盛有乙醚的铜管的视频等。

四、教学设计思路

本设计的内容包括两个方面：一是内能的概念；二是改变物体内能的方式。

本设计的基本思路是：以“愤怒的火柴”实验，引出本节课要研究的内容——内能。然后引导学生通过类比，建立内能的概念。再根据前面所学分子热运动的知识，分析推理得出物体的内能跟温度的（不可逆）关系。通过提问及学生实验，总结归纳改变物体内能的两种方式，并根据日常生活实例和气球放气实验，从能量的角度分析改变内能的两种方式——做功和热传递的本质区别。

本设计要突出的重点：一是内能的概念。方法是：类比物体具有动能、势能、机械能，得出物体内能的概念。二是改变内能的两种方式。方法是：以改变同一根铁丝内能的实验为基础，通过讨论、归纳得出热传递和做功都能改变物体的内能的结论。

本设计要突破的难点是：做功改变物体的内能实质。方法是：气球放气实验，让学生感受做功过程中温度的变化情况，揭示做功与改变物体温度之间的关系，并从能量的角度分析做功改变内能的实质是内能与其他形式的能相互转化的过程。

本设计通过演示实验激发学生学习兴趣。通过类比建立内能的概念；通过自主活动，讨论、归纳得出改变物体内能的两种方式，并引导学生思考两种方式在改变内能上的本质区别。最后要求学生运用改变内能的两种方式来解释一些现象，对知识进行更好的应用。

完成本设计的内容约需1课时。

1

五、教学流程图

情景I

演示实验

1

活动Ⅲ

学生实验

1

活动I 观察对比

内能

活动Ⅱ

讨论

内能与温度的关系

活动Ⅳ

讨论

改变

物体内能

的方式

活动Ⅴ

学生实验

2 做功与内

能改变

两种方式

的异同

活动Ⅵ

应用

六、教学过程

（一）

引入

演示实验：“愤怒的火柴”，提出问题：冲出去的火柴的能量从何而来？

火柴燃烧所具有的能就是本节课要研究的内容——内能。

（二）

新课

1、内能

（1）观察对比

宏观上，物体因为运动而具有动能，因为发生形变而具有势能，那么在微观上，物体内每个分子都有什么形式的能呢？

分子因为热运动而具有的动能叫分子动能，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫做分子势能。物体内有大量的分子，我们类比机械能用一个新的物理量来表示所有分子的能量。

物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做内能。内能也是能的一种形式。一切物体都具有内能。

（2）讨论

讨论：物体的内能大小与什么有关呢？

结论：内能与温度有关：温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。

2、改变物体内能的方式

（1）学生实验1

探究使一段铁丝内能增加的方法（除铁丝外，其它器材自选），并进行交流、分析、分类、归纳。

结论：改变内能有两种方式——热传递和做功。

2

（2）讨论

热传递和做功都能改变物体的内能，两种方式有什么异同？

（提示：从效果上比较；从能量变化的角度比较）

问题：如果现在给你一根温度比较高的铁丝，但不告诉你任何其他条件，你能否判断出铁丝是靠哪种方式改变内能的？

结论：相同点——都能改变物体的内能（等效）。

分析实例：用热水袋捂手，使手变热。

结论：热传递的实质是内能转移。

分析实例：用搓手，使手变热。

结论：对物体做功，机械能转化为内能，内能增加。

（3）学生实验2

将桌子上的气球吹大（注意不要打爆），然后将脸贴在气球上，缓慢的给气球放气并感受气球温度变化情况，这一过程中内能是如何变化的？

结论：物体对外做功，内能转化为机械能，内能减少。

不同点——热传递方式是内能转移；做功是能的形式发生转化。

（三）应用

3、现象解释

（1）演示实验

加热带有橡皮塞的试管（试管内盛有水），观察现象、讨论并解释。

（2）解释“愤怒的火柴”实验现象产生的原因。

（3）视频

观看“摩擦盛有乙醚的铜管的实验”，观察现象、并阐述原因。

（四）练习

导学单练习部分

（五）板书设计

5．3内能

一、内能

1、定义：物体内所有分子动能和分子势能的总和。

2、单位：焦耳

二、影响因素——温度

温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。

三、改变内能的方式

做功

转化

热传递

转移

3