九年级物理北师大版九年级教案102内能 教案Word下载.docx

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一、新课引入

上一节中的滚摆实验说明了动能和势能可以相互转化。

但是大家也看到了滚摆上升的高度一次比一次小，最终停下来。

滚摆的机械能哪里去了？

一个乒乓球在地面上往返跳，最终停下来，乒乓球原来具有的机械能哪里去了？

一粒飞行的子弹具有动能，子弹打中物体后留在物体内，子弹原有的机械能哪里去了？

这些物体的机械能没有了，机械能转化为其他形式的能：

内能。

二、新课

（一）物体是由大量分子组成的。

提问：

平时用什么话来形容物体的细小？

生答：

细如发丝。

据此教师就把一般头发丝的直径与分子直径比较，如果将二万个氧分子，一个紧挨一个排成一串，那么它们的总长度才跟一根头发丝的直径相当。

分子体积很小，水分子与乒乓球大小之比恰似乒乓球与地球之比。

分子的质量很小，1022个水分子的质量与5分硬币的质量相当。

总结：

分子是保持物质化学性质的最小微粒。

分子很微小。

物体里含有大量的分子。

（二）分子永不停息地做无规则运动。

⒈气体的扩散

演示1把少许酒精或风油精撒在教室里，很快在各个角落都能闻到酒精的气味。

演示2二氧化氮扩散到空气中的实验，如图10-1甲所示。

这个广口瓶中充满了红棕色的二氧化氮气体，用玻璃片盖住。

上面用一个充满空气的广口瓶口向下放在玻璃片上，二氧化氮气体的密度比空气大。

现在把两个瓶口之间的玻璃片抽出，注意观察发生什么现象。

（学生观察后再回答）

我们发现下面的瓶子中气体的红棕色变浅，上面的瓶子中气体的颜色也渐渐变成了浅的红棕色。

直到两个瓶子中的气体颜色均匀了为止。

装有空气的瓶子中颜色变深，说明二氧化氮气体的分子运动到空气中去了。

而空气的一部分分子运动到下面的瓶子中去了。

最后两种气体均匀地混在一起。

这些实验说明：

不是重力等外来力的作用，而是气体分子在不停地做无规则运动的结果。

由此提出扩散概念。

板书。

扩散：

不同的物质在接触时，彼此进入对方的现象

扩散现象证明了分子永不停息地做无规则运动。

⒉液体的扩散

演示3红墨水滴到清水中的实验。

演示4投一粒高锰酸钾到清水中的实验。

演示5硫酸铜溶液的扩散。

如图10-1乙图所示。

不仅气体能发生扩散现象，液体也能发生扩散，只是比气体扩散的慢很多。

量筒中装硫酸铜溶液，上面装有一半清水，水的密度小，在上面。

二者之间的界限很清晰。

我们盖上盖子，过几天再来观察液体的扩散现象。

说明：

液体分子永不停息地做无规则运动。

⒊固体的扩散

白墙边堆放煤，墙壁中会有黑色煤粉。

把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们分开，可以观察到它们互相渗入约1毫米深。

大量事实表明：

物体的分子都在永不停息地做无规则运动。

⒋分子的运动跟温度的关系

演示6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。

（后面衬以白纸，以便同学们观察比较）

问：

看到什么现象？

现象说明什么？

学生分析：

温度高→扩散快→分子运动快→分子动能大。

温度低→扩散慢→分子运动慢→分子动能小。

小结：

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。

分子由于运动而具有的能叫做分子动能。

（三）分子间有相互作用的引力斥力

⒈分子间有相互吸引力

分子既然在不停地无规则运动着，为什么固体不分散成一个个分子呢？

演示7教材中图10—10分子间存在引力实验。

演示8一根粉笔掰开两段，再把它们紧紧压在一起，两段又合二为一。

学生实验水分子间存在引力实验。

（课前学生准备好所需器材）

这些实验说明了什么问题？

⒉分子间有相互排斥力

为什么固体和液体很难被压缩？

演示9用半径为0.5厘米、长约85厘米、一端封闭的玻璃管，先倒入清水半管，后倒染红的酒精至满，然后用胶塞塞住，管内无空气，把管倒转几次，使两种液体混合，体积明显减少。

分析实验现象：

在酒精与水混合的过程中，有些酒精的分子到了水中，有些水分子到了酒精中，说明水与酒精的分子都是有间隙的，从而说明分子间有相互排斥力。

⒊分子间作用力与距离的关系

演示10分子间作用力与距离之间关系的模拟实验。

如图2两部装上磁铁的小车，同名磁极相对，中间用橡皮筋系着，在车侧面向学生处贴两块圆纸板挡在磁铁前面，每个圆纸板表示一个分子；

当表示两分子的圆纸板相隔一定距离（磁铁间的斥力等于橡皮筋的拉力）时处于平衡位置；

当两圆纸板间距离大于平衡位置进的距离，由于橡皮筋的拉力命名两圆纸板相向运动，显示出分子间引力大于斥力，总是表现为引力；

当两圆纸板间距离小于平衡位置时的距离，由于磁铁间的斥力使两圆纸板反向运动，这就是显示出分子间引力小于斥力，总的表现为斥力。

总结归纳

1、物质是由分子组成的，分子很小，分子间存在间隙。

2、一切物质的分子都在不停的做无规则的运动。

3、分子间存在相互作用的引力和斥力。

4、由于它们之间存在着相互作用力而具有的能，叫做分子的势能。

三、布置作业。

阅读课文，理解所学内容。

四、教学反思：

第二课时

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。

④知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。

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。

③通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”。

①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。

②通过演示实验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。

③鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。

教学重点与难点：

内能概念；

改变内能的两种方式。

教学准备：

上面固定有条形磁铁的小车两辆，试管及橡皮塞，内能、机械能互变演示器，硝化棉，乙醚，高锰酸钾晶体，纱带，钢锯条，粗铁丝，小球，火柴等。

教学方法：

教师演示讲授，学生边学边实验，师生共同分析讨论。

教学过程：

一、新课导入

复习提问：

①分子动理论的基本内容是什么？

（学生回答）

②能是什么？

什么是动能、势能？

大小跟什么因素有关？

教师：

今天，我们要学习一种新形式的能：

二、新课教学

（一）什么是内能？

演示1小球在桌面上滚动。

小球具有什么能？

（动能）

演示2在试管里装入一些热水，用橡皮塞塞住，放在酒精灯上加热，使水沸腾，水蒸气膨胀做功冲开塞子。

水蒸气对橡皮塞有没有做功？

水蒸气是否具有能？

学生：

做了功，具有能。

水蒸气是由什么组成的？

有何特点？

该具有什么能？

水蒸气是由大量水分子组成的，这些水分子永不停息地做着无规则的运动，因此该具有动能。

演示3高举起小球。

小球与地球相互吸引具有什么能？

（势能）

分子间有什么力？

（有相互作用的引力和斥力）

演示4将两根分别固定在两辆小车上的条形磁铁，分开一段适当的距离（异名磁极相对），然后松开手，则可看到，小车互相靠近，直至两磁铁吸引在一起。

教师分析：

两辆小车上的外力辙去后，小车之间的引力就可以做功，该实验对我们有何启示？

启发学生得出结论：

与上述实验类似，假如分子间的斥力突然消失，则分子间的引力就可以做功，势能就表现出来，即分子间有因相互吸引而具有的势能。

演示5按住两小车上的磁铁，使两同名磁极相对、挨近（约2～3mm），然后松开手，可见小车相互推开。

与两相斥的磁铁类似，互相排斥的分子也具有势能，即分子间也有因相互排斥而具有的势能。

结论：

物体内部所有分子做无规则运动的动能和相互作用的势能的总和，叫物体的内能。

强调：

物体的内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子具有的能量。

因分子势能跟分子间的相互作用关系复杂，初中阶段暂不考虑它的变化，而只考虑分子动能对内能的影响。

（二）改变内能的方式

出示一根火柴，问：

如何让上面的火药燃着？

学生的可能答案：

1、在火柴盒上擦划。

2、和高温物体接触，如与火炉中的炭、烧红的金属块等接触。

3、放在煤油灯罩的上方。

4、太阳光下放凸透镜或凹面镜的焦点处。

5、用纸包着，放在石头上用铁锤砸。

……

火药能被点燃，说明温度升高、内能增加，达到了燃点。

请问哪些情况是用了热传递（传导、对流、辐射）使火药的温度升高、内能增加的？

在这个过程中内能从温度高的物体转移给温度低的物体。

用热传递的方式可以改变物体的内能，其实质是一个物体的内能转移给另一个物体，能的形式没变。

显然，除了热传递，还有别的方式可以改变物体的内能。

演示6火柴在火柴盒上擦划、燃着。

（纸包着，放在石头上用铁锤砸，可在课后做，但要强调注意安全！

1～2根即可。

）

演示7在“空气压缩引火仪”的厚管中，放入绿豆大小的硝化棉，用力把活塞迅速压下去，则可见其猛烈燃烧，发出明亮的光。

师生分析：

压缩空气→对空气做功→空气内能增加→温度升高→达到硝化棉的燃点燃烧。

在这个过程中，人消耗机械能，使空气内能增加，即机械能转化为内能。

做功也可以改变内能，其实质是内能和其它形式的能之间转化，能的形式发生了变化。

学生实验：

①两手合在一起用力搓，说出感觉。

②出示一钢锯条，让甲同学摸一下说出感觉，然后请乙同学持锯条在木块上来回急速地摩擦20次，再让甲同学摸一下，说出感觉。

启发归纳：

外界对物体做功，物体内能增加。

演示8用“内能、机械能互变演示器”，向管中倒入少量乙醚，用纱带围管上绕一圈，请一个同学迅速地来回拉动纱带，待一会儿，塞子就被冲开。

引导学生分析：

物体对外界做功，内能减少。

思考：

出示钢锯条，问：

如果只知道这根钢锯条温度升高了，而没有看到内能改变的过程，能否判断是通过做功还是通过热传递的方式使它的内能增加的。

教师分析点拔：

做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

三、巩固练习

1.内能和机械能有何本质区别？

0℃的冰内能为零吗？

2.从能的转化（或转移）角度解释本课开始时演示的水蒸气膨胀冲开塞子的实验的全过程。

3.分析下列现象：

①太阳灶烧热水。

②铁匠给刀具淬水。

③钻木取火。

④太阳光下用冰做成凸透镜取火。

⑤打气时气筒壁发热。

其中通过热传递改变内能的是：

______；

通过做功改变内能的是：

______。

4.小实验：

反复弯折粗铁丝数次，然后用手摸一下弯折的地方，体会有何感觉？

如何解释？