資源簡介

3.1 功、熱和內(nèi)能的改變---教學(xué)評大單元分課時設(shè)計
課 題 3.1 功、熱和內(nèi)能的改變
課 型 新授課 復(fù)習(xí)課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 高二年級（ ）班 授課時間
教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)講述另一類熱力學(xué)過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內(nèi)能的關(guān)系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。進而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能的變化，自然引出熱量與系統(tǒng)內(nèi)能概念的區(qū)別與聯(lián)系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同。
學(xué)習(xí)者分析 這節(jié)課是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了分子動理論、固體、液體、氣體的基礎(chǔ)上進行教學(xué)的，著重點在于焦耳的兩個實驗的實質(zhì)，理解功、熱和內(nèi)能改變的關(guān)系，會解釋相關(guān)的現(xiàn)象，分析相關(guān)的問題。這對學(xué)生來說有一定的難度，需要加以引導(dǎo)。
學(xué)習(xí)目標 物理觀念:知道焦耳的兩個實驗，功與內(nèi)能改變及熱與內(nèi)能改變的數(shù)量關(guān)系。科學(xué)思維:掌握焦耳的兩個實驗的實質(zhì)，理解功、熱和內(nèi)能改變的關(guān)系，會解釋相關(guān)的現(xiàn)象，分析相關(guān)的問題。科學(xué)探究:掌握兩個實驗的探究過程，利用“做一做”體驗功與內(nèi)能改變的關(guān)系，學(xué)會觀察與操作并與他人合作交流，提高實驗技能。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:理解功、熱與內(nèi)能改變的實質(zhì)，實事求是，培養(yǎng)積極探究科學(xué)的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
教學(xué)準備 PPT課件
活動設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 評價任務(wù)
活動一：新課導(dǎo)入
冬天搓手可使雙手變暖；向手吹氣也可使雙手變暖 提出問題：是什么原因使溫度發(fā)生了變化呢？ 完成搓手活動。 通過課堂小活動，體會搓手讓雙手變暖的過程，激發(fā)興趣，引入課題
活動二：焦耳的實驗
1818年12月24日生于英國曼徹斯特 ，起初研究電學(xué)和磁學(xué). 1840年在英國皇家學(xué)會上宣布了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的定律，即焦耳定律.焦耳測量了熱與機械功之間的當(dāng)量關(guān)系——熱功當(dāng)量，為熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的建立奠定了實驗基礎(chǔ).實驗一：對系統(tǒng)做機械功實驗二：對系統(tǒng)做電功 演示:在有機玻璃筒底放置少量的易燃物,例如蓬松的棉花,迅速壓下筒中的活塞,觀察筒底物品的變化.這個實驗說明了什么？實驗一：對系統(tǒng)做機械功重物下落帶動輪葉旋轉(zhuǎn)，通過攪拌對絕熱容器內(nèi)的液體做功，使液體升溫，即狀態(tài)發(fā)生變化.實驗二：對系統(tǒng)做電功電流通過電熱絲使絕熱 容器內(nèi)的液體溫度升高.思考：焦耳的熱功當(dāng)量實驗和電流熱效應(yīng)給水加熱的實驗中做功的方式相同嗎？你能得出什么結(jié)論？ 觀察實驗現(xiàn)象。了解焦耳實驗的意義。觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)論。結(jié)論：只要重力所做的功相同，容器內(nèi)水溫上升的數(shù)值都是相同的，即系統(tǒng)狀態(tài)的變化是相同的.結(jié)合實驗現(xiàn)象，完成思考題。結(jié)論：對同一系統(tǒng)，在絕熱過程中只要所做的電功相同，系統(tǒng)溫度上升的數(shù)值就相同，即系統(tǒng)的狀態(tài)變化相同. 結(jié)合課前動手小活動，嘗試解釋出現(xiàn)實驗現(xiàn)象的原因。了解相應(yīng)的物理學(xué)史，拓寬學(xué)生的知識面。
活動三：內(nèi)能教學(xué)
內(nèi)能：1、任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個物理量在兩個狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系.我們把這個物理量稱為系統(tǒng)的內(nèi)能. 提問：我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過內(nèi)能的概念是什么呢？當(dāng)時講的內(nèi)能的變化與什么有關(guān)？而這一致嗎？有何關(guān)系？講解：①宏觀定義（熱力學(xué)對內(nèi)能的定義）：任何一個熱力學(xué)系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的一種能量，這種能量叫做系統(tǒng)的內(nèi)能。②微觀定義（分子動理論對內(nèi)能的定義）：物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。2、當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的增加量△U=U2-U1就等于外界對系統(tǒng)所做的功W，即△U=W. 思考熱力學(xué)對內(nèi)能的定義和分子動理論中對內(nèi)能的定義的聯(lián)系和區(qū)別。 一步步設(shè)置思考問題，讓知識循序漸進。
活動四：功與內(nèi)能的改變
功與內(nèi)能的改變實驗錄像：鉆木取火 拓展思考：在絕熱過程中，外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能怎么變？數(shù)量上有什么關(guān)系？若系統(tǒng)對外界做功呢？演示：在燒瓶里加入水，水的上方有水蒸氣.用帶孔橡皮塞把瓶口塞住，向瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳出時，觀察瓶內(nèi)的變化.總結(jié)：做功可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能．功是系統(tǒng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度．(1)外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加．在絕熱過程中，內(nèi)能的增量就等于外界對系統(tǒng)做的功．即ΔU＝U2－U1＝W.(2)系統(tǒng)對外界做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少．在絕熱過程中，系統(tǒng)對外界做多少功，內(nèi)能就減少多少，即W＝ΔU. 觀看實驗錄像。觀察實驗現(xiàn)象，思考問題：1.系統(tǒng)指的是什么？2.出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？3.為什么會呈現(xiàn)霧狀？小結(jié)：功和內(nèi)能變化的關(guān)系系統(tǒng)吸熱：U增加系統(tǒng)放熱：U減小 U=Q熱量：在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，離開熱傳遞的過程講熱量沒有意義，過程量。
活動五：課堂練習(xí)
課堂練習(xí)1、地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交換忽略不計．已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該空氣團在上升過程中(不計氣團內(nèi)分子間的勢能) (　　)A．體積減小，溫度降低 B．體積減小，溫度不變C．體積增大，溫度降低 D．體積減小，溫度不變 引導(dǎo)學(xué)生分析：解析：壓強減小，體積增大，對外界做功，內(nèi)能減小，△U=W，動能減小，溫度降低 完成課堂練習(xí)。 通過練習(xí)鞏固所學(xué)知識、
做功和熱傳遞的區(qū)別 講解：1、內(nèi)能改變多少的度量方式不同。2、改變內(nèi)能的本質(zhì)不同。3、改變內(nèi)能的效果是等效的。 理解，記憶做功和熱傳遞的區(qū)別
活動六：練習(xí)與作業(yè)
隨堂練習(xí)課堂練習(xí)2、(多選)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是(　　)A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B．氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大C．氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加 指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，面批練習(xí)。 按要求完成聯(lián)系。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
主板書設(shè)計
教學(xué)反思

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