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改變內(nèi)能的兩種方式

時間:2022-08-17 08:32:15 高二物理教案 我要投稿
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改變內(nèi)能的兩種方式

教學目標
(1)知道改變物體內(nèi)能的兩種方式
(2)知道做功是能量的轉(zhuǎn)化;熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
(3)知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的


教學建議

教材分析
  分析一:本節(jié)教材內(nèi)容在初中教材中已有簡單介紹,本節(jié)教材以復習為主.要求學生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能,它們在改變物體內(nèi)能方面是等效的.
  分析二:物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,而改變物體內(nèi)能的方法又有兩種:做功和熱傳遞.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,當一個物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過程,我們是無法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.
  分析三:功是能量轉(zhuǎn)化的一個量度,做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量;熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的一個量度.如果一個物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等;如果一個物體與外界間的無做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.

教法建議
  建議一:本節(jié)內(nèi)容在初中教材中已有簡單介紹,因此可以提出問題:怎樣改變物體內(nèi)能?然后由學生回憶初中知識,回答問題.
  建議二:做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,這一說法較抽象,學生不易理解,可舉例加深學生的理解:如一物體內(nèi)能增加了,在沒有告訴其他條件下,是否能判斷出是什么原因使物體內(nèi)能增加.

 

教學設(shè)計示例

教學重點:做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能

教學難點:做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的

示例

一、引入課題

  提問:什么是物體內(nèi)能?它包括什么能量?

二、做功改變物體內(nèi)能

  做功可以改變物體內(nèi)能,做功可以使內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化.如果一個物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等.

  例題1:有一個10m高的瀑布,水流在瀑布頂端時速度為2m/s,在瀑布底與巖石的撞擊過程中,有10%的動能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,請問水的溫度上升了多少攝氏度?已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃) ,g取10m/s2 .

  解:根據(jù)機械能守恒定律知,當水流到達瀑布底時的動能

  水吸收熱量 與溫度變化 滿足關(guān)系

  

  由題目知,有10%的動能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,所以

  

  代入數(shù)據(jù)得  = 2.4×10 –3

評析:本題是一個力、熱綜合題,需要熟知機械能守恒定律、內(nèi)能等相關(guān)知識.

三、熱傳遞改變物體內(nèi)能

熱傳遞可以改變物體內(nèi)能,熱傳遞是內(nèi)能從一個物體(或物體的一部分)轉(zhuǎn)移到另一個物體(或物體的另一部分).如果一個物體與外界間的無做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.熱量是描述熱傳遞過程中能量轉(zhuǎn)移的多少.

  例題2:關(guān)于熱量的下列說法中正確的是

  A、溫度高的物體含有的熱量多

  B、內(nèi)能多的物體含有的熱量多

  C、熱量、功和內(nèi)能的單位相同

  D、熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量

答案:CD

評析:本題著重考查了熱量的概念,以及它與內(nèi)能、功的聯(lián)系與區(qū)別.

四、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的

  當一個物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過程,我們是無法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.

五、作業(yè)


探究活動
題目:內(nèi)能的利用
組織:分組
方案:調(diào)查內(nèi)能在哪些領(lǐng)域有哪些應用,說明內(nèi)能應用的意義,寫出調(diào)查報告
評價:調(diào)查報告的科學性



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