第十六章热和能全章教案.docx

第十六章热和能全章教案.docx

《第十六章热和能全章教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十六章热和能全章教案.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第十六章热和能全章教案

第十六章热和能

本章在学习第十五章“功和机械能”的基础上，把对能量的研究拓展到内能。

首先引导学生学习分子动理论，并进一步通过推理用物质微观结构的知识来解释宏观现象，为从分子结构观点理解物体内能的本质打下基础。

引导学生得出内能的概念并进一步探究内能的改变。

从内能的改变引入热量的概念，通过探究来比较不同物质的吸热能力，进一步引出比热容这个物理量。

在此基础上，理论联系实际，讲述内能的利用，介绍内燃机的基本工作原理，并最终得出能量守恒定律。

第一节分子热运动

教材分析：

教材从分子的组成入手，先说明分子在做无规则运动，然后讲到扩散现象，并对分子热运动进行讲解，说明分子间存在相互作用力。

三维教学目标：

1、知道物质是由分子组成的，通过观察演示实验知道一切物质的分子都在不停2、地做无规则的运动．

3、能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释．

4、通过演示实验使学生推测出物体温度越高，热运动越剧烈．知道分子热运动的快慢与温度的关系

5、通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力．知道分子之间存在相互作用力．

6、用演示实验激发学生的学习兴趣，培养学生的观察推理能力．

教学重点与难点：

重点：

扩散现象．

难点：

通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实．

教学器材：

二氧化氮气体的广口瓶、空瓶、铅圆柱，热水，冷水，红墨水

教学课时：

1时

教学过程：

一、引入新课

复习物质是由分子构成的。

二、进行新课

（1）分子和分子运动

举例说明分子的小和多。

1物质是由大量分子组成的，分子是极小的微粒。

让学生观看“扩散现象”实验录像或演示实验：

扩散现象（二氧化氮气体扩散现象）得出结论：

②一切物质的分子在永不停息地做无规则运动。

分子间有间隙。

（由于分子太小，目前尚无法直接观察分子的行为，但我们可以从宏观的实验现象，来判断分子的行为。

）

解释扩散现象：

不同的物体在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。

列举一些生活现象，让学生判断哪些是扩散现象。

扩散现象表明：

一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。

只有分子不停地运动才能相互进入对方。

同时也说明分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存有间隙。

让学生通过生活感受推理出扩散的快慢与什么因素有关？

分子间的作用力

让学生观察分子间作用力实验录像或演示实验：

分子引力实验

分子之间既有引力，又有斥力。

小结：

根据板书小结本节内容。

板书设计：

第一节分子热运动

一、分子和分子运动

1、物质是由大量分子组成的，分子是极小的微粒。

2、构成物质的分子永不停息地运动着。

3、分子间的作用力：

引力、斥力

作业：

T1、2、3、4

达标自查：

1下列现象中，说明分子不停地做无规则运动的是（　　）答选A

A、糖块放入水中，水变甜了　　　B、洒水车将水喷洒在地面上

C、扫地时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞D、沙粒放入水中，水变浑浊了

2通常把青菜腌成咸菜需要几天时间，而把青菜炒熟，使之具有咸味，仅需几分钟。

造成这种差别的主要原因是（）答选D

A．盐分子太小，很容易进入青菜中　B．盐分子间有相互作用的排斥力

C．青菜分子间有空隙，易扩散　　　D．炒菜时温度高，分子运动加快

3、压缩固体和液体很困难说明分子间（　　）答选A

A.分子之间存在着斥力B.分子之间存在着引力

C.分子不停滴在做无规则的运动D.固体、液体分子之间没有空隙

4、下列事例中，不能说明分子做无规则运动的是（）答选D

A．炒菜时，我们闻到香味　　　　B．在阴凉的地方晾衣服，衣服变干了

C．腌咸蛋时，时间久了，蛋变咸了D．扫地时，灰尘在空中飞舞

5．在量筒的下半部分盛有蓝色的浓硫酸铜溶液，再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水，几天后，整个量筒内的液体都变成蓝色，这一现象表明_______________．

6．一根铁棒很难压缩是因为分子间存在__________，又很难被拉长是因为分子间存在着__________。

（题型二）

7．如图15-1所示，下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体，它的密度大于空气密度．当抽去玻璃片后，过一段时间，看到上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮，这种现象主要表明（）（题型一）

Ａ．分子有一定的质量Ｂ．分子间有相同作用力

Ｃ．分子有一定大小Ｄ．分子在做无规则运动

8．下列诗词、歌词或俗语中不含有分子无规则运动这一物理知识的是（）

A．稻花香里说丰年　　　B．美酒飘香歌声飞

C．墙里开花墙外香　　D．亲戚远来香

9．下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）（题型一）

A.湿衣服在太阳下被晒干B.炒菜时加点盐，菜就有咸味

C.扫地时灰尘飞扬D.香水瓶盖打开后能闻到香味

10．“花气袭人知昼暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，对于第一句，以物理学角度可以理解为：

花朵分泌的芳香油分子的_______________加快，说明当时周边的气温突然____________（题型一）

11．下列现象中，不能用分子间存在引力作用来解释的是（题型二）

A．要橡皮绳拉长，必须施加拉力的作用B．擦黑板时，粉笔灰纷纷落下

C．用胶水很容易将两张纸粘合在一起　D．折断一根铁丝需很大的力

12．下列关于分子间的作用力的说法中正确的是（）（题型二）

A．一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力

B．液体非常容易流动，这说明液体分子间主要是斥力

C．气体很容易被压缩的原因是因为气体分子间没有作用力

D．分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都增大

第二节内能

教材分析：

本节阐述了内能的概念，描述了温度与内能的关系，并讲解了什么是热量，以及热量的单位，教材从生活实际中的一些例子讲明了如何增加或减少物体的内能。

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、了解热量的概念及单位：

焦耳．

4、通过探究找到改变物体内能的多种方法．

5、通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少．

6、学生通过阅读资料，了解地球的“温室效应”．

7、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．知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例．

教学重点与难点：

重点：

探究改变物体内能的多种方法．

难点：

内能与温度有关．

教学器材：

广口瓶，酒精，打气筒，橡皮塞

教学过程：

一、引入新课

复习物体动能和势能内容和分子热运动的内容引出问题：

分子运动有不有分子动能；分子之间也有作用力，分子之间有不有势能？

二、新课教学

〈一〉内能：

1、给出分子具有动能和势能，让学生阅读教材，说明什么是内能。

给出内能的定义。

2、强调：

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、影响内能的因素：

分子运动跟跟温度有关，所以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。

问：

温度越高的物体其内能越大“这句话对吗？

答：

从内能的定义及扩散现象可知，决定内能大小的一个主要因素是温度，但不仅仅只取决这个因素．既然内能是物质内部所有的分子动能和分子势能的总和，应该还与物质的分子数目、分子之间的相互作用力大小、分子间距等多个因素有关．因而在不同物体之间不易比较内能的大小．因此“温度越高的物体其内能越大”这种说法显然是不正确的．但对于同一物体而言，温度升高时，内能增大，温度降低时，内能减小

4、一切物体都有内能。

5、内能和机械能

问：

内能和机械能有什么区别？

答：

内能是物体内部所以分子具有的动能和势能的总和，这种无规则的运动是分子在物体内部自身不停地运动，跟物体整体运动无关．而机械能与整个物体运动情况有关：

运动的快慢、高度、位置等．例如，抛到空中的球，离开地面，具有重力势能；它在空中飞行，具有动能，球的动能和重力势能构成球的机械能．球在空中飞行速度、高度变化，它的机械能可能发生变化，而它的内能不一定变化（假如温度未变）．当然，球的内部的分子也在做无规则的热运动，而且分子间有相互作用，因此球也具有内能。

分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。

〈二〉改变物体内能的方法

1、提出问题：

如何改变一根铁丝的内能，让其温度升高？

引导学生归纳小结出改变物体内能的方法：

热传递和做功。

2、列举一些热传递例子。

3、教师提出热量的概念及单位，板书“传递内能的多少叫热量。

”

热量指热传递过程中内能的改变量．因此热量是一个过程量，与内能是一个状态量不同，在热传递过程中物体内能的变化不能用功来量度，只能用热量来量度

4、教师明确指出做功可以使内能增加，也可以使内能减少。

演示：

气体对外做功内能减少的实验，让学生观察瓶内出现白雾。

并引导学生分析现象产生的原因。

列举一些做功改变物体内能的例子。

＜三＞温室效应

引导学生阅读课文了解相关知识。

三、小结：

根据板书小结本节课的主要内容

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

作业：

T1、2、3、4、5

达标自查：

1、下列关于物体内能的说法中正确的是（）答选D

A．物体运动速度越大，内能越大B．静止的物体没有动能，但有内能

C．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大

2、关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（）答选D

A．物体吸收热量，温度一定升高B．物体温度升高，一定是吸收了热量

C．物体温度不变，就没有吸热或放热D．物体温度升高，内能增加

3、下列事例中，属于做功改变物体内能的是（）答选C

A．在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和

C．两手互相摩擦，手感觉暖和　　　　　D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高

4、以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（）答选D

A．古代人“钻木取火”B．电炉通电后，电炉丝发红了

C．晒太阳时感到暖和　D．水壶中水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起来

5、关于物体的内能，下列说法正确的是（）（答选D）

A．物体运动得越快，内能越大B．物体举得越高，内能越大

C．物体运动得越快，举得越高，内能越大D．物体温度越高，内能越大

6、关于内能、温度和热量的下列说法中，正确的是（）（答选C）

A．高温物体具有的一定比低温物体具有的内能多

B．物体的温度越高，含有的热量越多

C．在内能转移的过程中，越多有热传递发生

D．物体的内能增加，一定是对物体做了功

7、冬天，双手反复摩擦，手会感到暖和；用嘴对着双手“呵气”，手也会感到暖和。

前者是利用方式增加了手的内能，后者是利用方式增加了手的内能。

（题型三）

8、3．关于物体的内能，下列说法不正确的是（）（题型一）

A．烧开的水有内能．在草地上滚动的足球有内能

C．物体的温度升高时，内能会增大D．水结冰时温度不变，所以内能不变

9．下列事例中，属于用做功的方法改变物体内能的是（）（题型三）

A．秧田中的水被晒热B．将牛奶放进冰箱冷冻制棒

C．磨刀时刀刃发热D．热开水变凉

10．下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）（题型三）

11．关于物体的内能，下列说法错误的是（）（题型一）

A．0℃的物体没有内能B．内能和其他形式的能之间可以互相转化

C．物体间的内能可以转移D．一切物体都具有内能

12．关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（）（题型二）

A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大

B．温度高的物体一定比温度低的物体热量多

C．物体的温度升高，它的分子热运动一定加剧

D．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量

13．以下的日常生活事例，通过做功来增加物体内能的是

A．给自行车车胎打气，气筒发烫　B．放进太阳能热水器中的水,温度升高

C．点燃的爆竹腾空而起D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起

14、下列事例中，做功改变物体内能的是（）（题型三）

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

15、关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（）（题型二）

A．温度高的物体具有的热量多

B．温度低的物体含有的热量少

C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体

D．热总是从热量多的物体传递到热量少的物体

第三节　　比热容

教材分析：

教材从比热容的简单自然现象开始，对如何计算比热容，以及通过比热容计算热量做了阐述。

三维教学目标：

1、通过探究，比较不同物质的吸热能力．得出比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性

2、尝试用比热容解释简单的自然现象．

3、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”．

教学重点与难点：

重点：

比热容的概念和热量有关计算．

难点：

理解比热容概念并能利用它解释有关现象．

教学器材：

水、煤油、两只大试管、酒精灯，三角架，温度计。

教学课时：

2时

教学过程：

第一课时：

比热容的概念教学

一、引入新课

先简单复习热量概念，学生思考教材“想想议议”

二、进行新课

＜一＞比较不同物质的吸热能力

（1）“相同质量的不同物质，升高相同的温度，它们吸收的热量是否相同？

（2）演示实验：

比较相同质量的水和煤油的吸热能力

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。

（3）引导学生思考出：

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。

归纳出比热容的概念。

＜二＞比热容概念教学：

（1）请学生阅读教材，得出比热容的概念、单位、符号。

（2）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。

用符号C表示。

说明：

比热容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，比热容的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。

比热容的物理意义：

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。

（4）比热表

比热是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。

请学生从表中查出水铝的比热并说明它的物理意义。

让学生从表中知道水的比热最大，并说明它的物理意义。

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）

让学生思考一些生活中的现象，加深对比热的理解，如：

1、为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，夜围火炉吃西瓜“的现象。

2、为什么沿海地区昼夜温差小而内陆地区昼夜温差大？

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16-3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？

教学巩固：

作业：

T1、2

思考：

　T3

板书设计：

第三节比热容

一、比热容：

1、概念：

2、比热的单位：

3、比热表：

达标自查：

1、下列说法正确的是（）．答选D

A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一

B．吸收热量多的物质，比热容一定大

C．高温物体放出热量一定多

D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度

2、在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象．而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为（）．答选B

A．水的透明度高，容易吸收太阳能B．水的比热容比沙石的比热容大

C．水在蒸发时有致冷作用　　　　D．水的对流性能好

3、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（）答选C

　A．水比较便宜B．水的密度小　C．水的比热大D．水的沸点高

4、砂石的比热容为0.92×103J/（kg·℃）读作____________。

若某个铜球的比热容为0.39×103J/（kg·℃），则半个铜球的比热容为____________。

5．水的比热比较大，泥土和砂石的比热_____________，在同样受热或冷却的情况下，水温变化比泥土、砂石的温度变化____________。

6、下列有关比热的说法中正确的是（）（题型一）

A．比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热

B．在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多

C．水和冰是同一种物质构成，因此比热相同

D．将一物体分成两半，其比热也必减半

7．下列各种情况下比热会发生变化的是（）（题型一）

A．一杯水倒去一半　　　　B．水凝结成冰

C．一块铁加工成铁屑D．15℃的水变成45℃的水

8、在各种液体中，通常用水作冷却剂，这是因为（）（题型二）

A．水具有较大的密度B．水的性质很稳定

C．水具有较大的比热D．水的凝固点较低

第二课时：

比热容的计算教学

教学目标：

1、能根据P133“想想议议”推理出热量的计算公式：

Q＝cm（t2-t1）

2、能根据比热容进行简单的热量计算．

3、通过例题讲解，培养学生的思维能力。

教学重点与难点：

重点：

公式的推导

难点：

公式的应用

教学准备：

教学例题

教学过程：

复习比热容的概念物理意义。

一、公式的推导：

1、提问：

怎样计算物体吸收热或放出的热量？

2、让学生思考“想想议议”，让学生思考推理出热量的计算方法。

3、教师引导学生归纳出热量的计算公式。

二、公式的应用：

例题1：

1KG水温度由20℃升高到40℃时，需要吸收的热量是　　　J，将4KG的水温度由20℃升高了40℃时，需要吸收的热量是J。

例题2：

质量是0.5KG的铝壶里装了2KG水，初温为20℃，如果吸收了265.2*103J的热量，温度升高到多少摄氏度？

（C铝＝0.88*103J/（kg·℃））

三、知识拓展：

引导学生阅读“气候与热污染”，探讨“热岛效应”“温室效应”的成因及有效的防治措施。

四、教学巩固：

作业：

　T4

达标自查：

1、甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收热量之比为3∶1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（）答选A

A．9∶2B．2∶9C．1∶2D．2∶1

2、把质量是100克的铁块放在火炉里相当长的时间后，取出来立即投入到盛有200克水的杯子里，水的温度由15℃升高到59℃，不计杯子吸热和散失到空气中的热量，求炉火的温度．

解查表得：

水的比热容c1=4.2×103J/（kg·℃）

铁的比热容c2=0.46×103J/（kg·℃）

水温度升高吸收的热量：

=4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×（59℃-15℃）

=3.696×104J

由Q放=Q吸可得，铁块放出的热量：

Q2=Q1=3.696×104J=

所以：

答炉火的温度是862℃．

3、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是J，这是用的方式增加了水的内能．

4、太阳能热水器内盛有25OC的水20kg，在阳光照射下水温升高到55OC，试计算这些水吸收了多少热量？

（C水=4.2×103J/（kg.OC）（题型四）

第四节　热机

教材分析：

本节教材讲解四冲程汽油机的基本工作原理，并从能量转化的角度认识燃料的热值，对内能的利用在人类发展史上的重要意义，以及热机效率都有阐述。

教学目标：

1、从能量转化的角度认识燃料的热值．

2、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．

3、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．

4、利用模型、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．

5、通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．

6、通过学生讨论，了解燃料的热值和热机效率．通过能量的转化和转移，认识热机效率。

7、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．

8、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．

教学重点与难点：

重点：

汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．

难点：

热机中的能量转化及损失，了解热机效率．

教学器材：

酒精灯、试管，橡胶塞，汽油机和柴油机模型等。

教学课时：

1时

教学过程：

一、引入新课

1、引导学生分析火箭、飞机、汽车是怎样获得动能的？

2、演示实验：

课本　图16.4－1。

3、提问：

本实验中实现了哪些能量转换？

用酒精灯给试管中的水加热由于热量损失较大，内能的利用率较低。

能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动能？

二、新课教学

＜一＞内燃机

1、概念：

内燃机：

燃料在气缸内燃烧的热机

2、汽油机

①利用多媒体课件或实物模型，引导学生了解汽油机的构造。

2利用动画，引导学生认识吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

3，并思考“想想议议”中的问题。

能的转化。

引导学生分析汽油机起动到工作的能量转化。

3、柴油机

①利用实物模型，引导学生了解柴油机的构造。

利用实物模型，引导学生总结汽油机的工作原理

引导学生分析汽油机起与柴油机的异同。

用途方面：

柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。

而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。

4、燃料的热值：

（1）设问：

为什么大型客车，货车燃烧的是柴油，而小汽车燃烧的是汽油？

（2）引导学生阅读课本，认识燃料的热值。

理解热值的意义。

（3）要求学生查找出柴油、汽油的热值，回答前面的问题。

5、内燃机的能量转化与热机效率。

（1）引导思考讨论：

内燃机中，燃料释放出的热量完全转化为机械能了吗？

还可能到哪里去了？

可用什么方法表达能量的变化？

（2）组织学生讨论节能和有效利用燃料的途径与方法，并由此引导学生了解热机效率，探讨提高热机效率的途径。

三、拓展知识

1、引导学生阅读现代汽车”，“STS　从火车到火箭“。

教学巩固：

作业：

完成基训相关内容。

小制作：

　T3。

小结：

1、四冲程汽油机的基本工作原理．

2、燃料的热值．

3、内能的利用在人类发展史上的重要意义

板书设计：

第四节热机

一、汽油机

1、构造：

2、工作原理：

3、能的转化：

二、柴油机

1、柴油机与汽油机的相同点：

都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程

2、柴油机与汽油机的不同点：

（1）构造方面：

（2）工作过程上：

压缩情况不同点火方式不同

（3）用途方面：