物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀
作為一位不辭辛勞的人民教師，編寫教學(xué)設(shè)計是必不可少的，借助教學(xué)設(shè)計可以更好地組織教學(xué)活動。優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計都具備一些什么特點呢？以下是小編收集整理的物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀，歡迎大家分享。
物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計優(yōu)秀1
教學(xué)目的和要求
1、知道分子熱運動的動能跟溫度有關(guān)，知道分子平均動能的概念。掌握溫度是分子熱運動平均動能的標志。
2、了解分子勢能的定義知道改變分子間的距離必須克服分子力做功，分子勢能發(fā)生變化，知道分子勢能與物體體積有關(guān)。
3、了解物體的內(nèi)能，以及內(nèi)能的影響因素，區(qū)分內(nèi)能與機械能。
重點
物體的內(nèi)能和決定物體內(nèi)能的因素。
難點
分子力做功跟分子勢能變化的關(guān)系。
課型教法教具
教學(xué)內(nèi)容及過程引課：
自然界中能量的存在形式有很多種。請同學(xué)們考慮一下我們以前都學(xué)過那幾種形式的能
�。▌幽�、勢能、化學(xué)能……）
我們在初中曾學(xué)過物體的內(nèi)能，今天我們來更加深入的學(xué)習(xí)物體的內(nèi)能。
一、分子的動能
1、分子有動能
分子運動論的內(nèi)容之一：構(gòu)成物體的大量分子永不停息的做無規(guī)則的運動說明分子一定有動能。
2、平均動能
分子做無規(guī)則運動，每個分子的速率都不相同，有的大、有的小，而且在分子相互碰撞時速率也會改變，但大多數(shù)分子的速率處在中等速率。因此，在研究分子動能時，不是關(guān)心個別分子的。情況，而是研究大量分子的集體行為。我們引進新的概念：平均動能：物體里所有分子動能的平均值。
3、平均動能與溫度有關(guān)
擴散現(xiàn)象和布朗運動都說明分子運動的速率與溫度有關(guān)。當溫度升高時，大部分分子運動的速率加快，也有極少數(shù)分子運動的速率減慢，但分子的.平均動能增大。可見，溫度是物體分子熱運動平均動能的標志。
4、微觀溫度是物體分子熱運動平均動能的標志。
宏觀溫度是表示物體的冷熱程度。
二、分子勢能
1、定義：由分子間的相互作用力和分子間的距離決定的勢能叫分子勢能。
2、分子力做功
用重力做功說明：力做正功，力對應(yīng)的勢能減�。幌喾�，力做負功，力對應(yīng)的勢能增大。
�。�1）當分子間距離從無窮遠減小到10倍r。時，分子力非常微小，不考慮分子力做功。
�。�2）當分子間距離從10倍r。減小到r。時，分子力的
方向與分子運動方向相同，分子力做正功。
（3）當分子間距離從r。減小到不能再小時分子力的
方向與分子運動方向相反，分子力做負功。
3、勢能曲線
取橫軸r表示分子間距離，縱軸Ep表示分子勢能。
（1）r=10r。 Ep=0
（2）r>r.r Ep
�。�3）r=r.Ep最�。ㄘ摚�
�。�4）r
微觀：分子勢能與分子間距離有關(guān)。
宏觀：分子勢能與物體體積有關(guān)。
氣體分子間距離太大，分子勢能忽略不計。
三、物體的內(nèi)能
1、定義；物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的和叫做物體的內(nèi)能。
2、影響因素：溫度、體積、摩爾數(shù)。
四、機械能與物體內(nèi)能的區(qū)分
機械能物體的內(nèi)能
定義物體的動能和勢能的和物體中所有分子動能和分子勢能的和
決定因素物體的速度、質(zhì)量、高度物體的溫度、體積、摩爾數(shù)
其他可能為零不能為零
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教學(xué)目的
1、了解組成物質(zhì)的分子具有動能及勢能，并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。
2、理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點
物體的內(nèi)能是一個重要的概念，是本章教學(xué)的一個重點。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點
分子勢能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢能？彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣？
二、新課教學(xué)
1、分子動能。
（1）組成物質(zhì)的分子總在不停地運動著，所以運動著的分子具有動能，叫做分子動能。
�。�2）啟發(fā)性提問：根據(jù)你對布朗運動實驗的觀察，分子運動有什么樣的特點？
應(yīng)答：分子運動是雜亂無章的，在同一時刻，同一物體內(nèi)的分子運動方向不相同，分子的運動速率也不相同。
教師分析分子速率分布特點——在同一時刻有的分子速率大，有的分子速率小，從大量分子總體來看，速率很大和速率很小的分子是少數(shù)，大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進一步指出：由于分子速率不同，所以每個分子的動能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說，每個分子的動能是毫無意義的，而有意義的是物體內(nèi)所有分子動能的平均值，此平均值叫做分子的平均動能。
�。�3）要學(xué)生討論研究。
用分子動理論的觀點，分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)是：組成冷、熱水的'大量分子的速率各不相同，則其動能也各不相同，但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。
教師指出：由此可見，溫度是物體分子平均動能的標志。
2、分子勢能。
（1）根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答（地面上的物體與地球之間有相互作用力；發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力，因此在它們的相對位置發(fā)生變化時，它們之間便具有勢能）說明分子間也存在著相互作用力，所以分子也具有由它們相對位置所決定的能，稱之為分子勢能。
�。�2）分子勢能與分子間距離的關(guān)系。
提問：分子力與分子間距離有什么關(guān)系？
應(yīng)答：當r=r0時，F(xiàn)=0，r＜r0時，F(xiàn)為斥力，r＞r0時，F(xiàn)為引力。
教師指出：由于分子間既有引力又有斥力，好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況，因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。
�、佼攔＞r0時，F(xiàn)為引力，分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。
�、诋攔
小結(jié)：分子勢能隨著分子間距離變化而變化，而組成物體的大量分子間距離若增大（減�。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大（減小）�？梢姺肿觿菽芨矬w體積有關(guān)。
�。�3）物體的內(nèi)能。
教師指出：物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
�、傥矬w的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的（狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等）。
提問：對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎？
應(yīng)答，質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同，溫度相等意味著它們的平均動能相同，但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多，分子勢能也大得多，因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。
�、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時，物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明：當水沸騰時，水的溫度保持不變，所供給的大量能用于把分子拉開，增大了分子勢能，因而增大了物體的內(nèi)能，當水汽凝結(jié)時，分子動能沒有明顯變化，但分子靠得更緊密了，分子勢能便減小了，因此物體的內(nèi)能減小了。
�、畚矬w的內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能。
a、靜止在地面上的物體以地球為參照物，物體的機械能等于0，但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運動著和相互作用著，物體的內(nèi)能永遠不能為0。
b、物體在具有一定的內(nèi)能時，也可以具有一定的機械能。如飛行的子彈。
C、不能把物體的機械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變，不論物體的機械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之，盡管物體的內(nèi)能在變化，它的機械能可以保持不變。
�。�4）學(xué)生討論題：
�、凫o止在光滑水平地面上的木箱具有什么能？若木箱沿光滑水平地面加速運動，木箱具有什么能？此時木箱的內(nèi)能與靜止時相比較變化了沒有？
�、谫|(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水，哪一杯水具有較大的內(nèi)能？溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水，哪一杯水具有較大的內(nèi)能？
最后總結(jié)一下本課要點。
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教學(xué)目標
1、知識與技能
●了解內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系、
●知道熱傳遞過程中，物體吸收（放出）熱量，溫度升高（降低），內(nèi)能改變、
●了解熱量的概念，熱量的單位是焦耳、
●知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例、
2、過程與方法
●通過探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法、
●通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少
●通過學(xué)生查找資料，了解地球的“溫室效應(yīng)”
3、情感態(tài)度與價值觀
●通過探究，使學(xué)生體驗探究的過程，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣
●通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，并使學(xué)生通過實驗理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系、
●鼓勵學(xué)生自己查找資料，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力、
教學(xué)重點與難點
重點：探究改變物體內(nèi)能的多種方法、
難點：內(nèi)能與溫度有關(guān)、
教學(xué)課時：1時
教學(xué)過程：
引入新課
分子動理論告訴我們，分子永不停息地無規(guī)則運動著。那么公司也同一切運動物體具有動能一樣，也具有動能。分子動理論還告訴我們：分子之間有相互作用力。這又使分子具有勢能。
新課教學(xué)
�。�1）物體的內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)部的每一個分子都在運動，都受分子作用力，但每單個分子的動能和勢能，不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和。內(nèi)能也不同于機械能。物體的動能跟物體的速度有關(guān)，物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關(guān)。一個鋼球是否運動，是否被舉高，這只能影響鋼球的機械能，并不是能改變鋼球內(nèi)分子無規(guī)則運動的動能和勢能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢？
�。�2）內(nèi)能的變化：物體內(nèi)能既然是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和，那么當分子運動加劇時，物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們曾進過：物體的溫度升高，其內(nèi)部分子的無規(guī)則運動加劇�？茖W(xué)的論斷，必須要有證據(jù)，在物理學(xué)中，通常是用實驗來證實論斷的。今天我們同樣用實驗來證實上面的論斷。
實驗演示：取三只燒杯，分別倒入冷水、溫水和熱水，然后分別向三只杯內(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁，觀察比較三只杯內(nèi)墨擴散的快慢。
實驗結(jié)果表明：溫度越高，擴散過程越快。擴散得快，說明分子無規(guī)則運動的速度大，即分子無規(guī)則運動激烈。
因此：物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時，物體的內(nèi)能增加。溫度降低時，物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān)，人們常常把物體的內(nèi)能叫做熱能，把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
（3）一切物體都有內(nèi)能。這是因為物體內(nèi)的分子永不停息地無規(guī)則運動著。熾熱的鐵水，溫度很高，分子運動激烈，它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊，溫度雖低，其內(nèi)部分子仍在做無規(guī)則運動，它也具有內(nèi)能。
�。�4）內(nèi)能和機械能
通過機械能和內(nèi)能的對比，進一步幫助學(xué)生理解內(nèi)能概念。分析在水平光滑桌上滑動的'木塊具有什么能。
首先木塊有勢能，也有動能棗統(tǒng)稱為機械能。機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān)。
木塊內(nèi)部的分子做無規(guī)則運動，且分子間有作用力，木塊有內(nèi)能。內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的勢運動和分子間的相互作用有關(guān)。
小結(jié)
（1）內(nèi)能不是單個分子具有的，而是所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和。
�。�2）內(nèi)能所指的動能是所有分子做無規(guī)則熱運動的動能的總和。這種無規(guī)則的熱運動，是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運動”，而不是隨著物體整體一起所做的運動。物體作為整體運動所具有的動能是機械能不是內(nèi)能。
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【教學(xué)課時】
1課時。
【教材分析】
"注重學(xué)生發(fā)展，改變學(xué)科本位"。本節(jié)闡述了有關(guān)燃料的熱值，熱機效率等物理概念，還涉及了科技發(fā)展史（熱機的發(fā)展），生物，化學(xué)知識（酸雨的構(gòu)成和生物的影響），環(huán)境保護（大氣污染）等方面的資料。經(jīng)過具體分析，使學(xué)生認識到在利用燃料內(nèi)能方面，也不可避免地會有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面，所以要建立熱機效率的概念，并與機械效率作聯(lián)系和類比。使學(xué)生了解內(nèi)燃機的發(fā)展對人類提高起到的作用，同時要使學(xué)生認識到它給環(huán)境帶來的污染問題。
【教學(xué)目標】
1、建立熱值概念。明白熱值是燃料燃燒放熱的特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關(guān)燃燒放熱的簡單計算。
2、了解熱機效率。明白熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，明白能夠怎樣提高熱機效率，及提高熱機效率的意義所在。
3、了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系，并能簡述熱機的使用產(chǎn)生的排放物對環(huán)境不良影響，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。
【教學(xué)重點】
了解熱機效率及提高熱機效率的途徑，明白在利用熱機構(gòu)成的環(huán)保問題。
【教學(xué)難點】
熱機效率的理解，并能用熱機效率進行簡單計算。
【教學(xué)過程】
引入新課
人要生存，離不開能量，機器要運轉(zhuǎn)，也離不開能量，而內(nèi)能又是人類和各種動力機械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃燒正是這一的主要途徑。下頭我們先來討論燃料及與燃料有關(guān)的問題。
�。�1）燃料的特點：能夠燃燒，并放出熱量；燃料燃燒的過程是化學(xué)能變?yōu)閮?nèi)能的過程。
�。�2）介紹燃料種類（固體、液體、氣體），
�。�3）舉例說明不一樣的燃料燃燒時放出熱量不一樣。
新課教學(xué)
一、燃料的熱值。
熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。符號：q
�。�1）單位：焦千克。（g）�；驓怏w燃料的熱值：3
（2）熱值的物理意義：干木柴的燃燒值是1、2×l07焦物理意義是1千克的干木柴完全燃燒放出的熱量是1、2×l07焦。
�。�3）公式：Q=q或q=Q
（4）例題：計算4g柴油完全燃燒釋放的熱量。
析：從熱值表中查得柴油的熱值是q=3.3×107g，則Q=q=4g×3.3×107g=1.32×108
二、熱機效率。
熱機是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也有效率的問題。熱機效率是熱機性能的'一個重要指標。
�。�1）熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。
�。�2）學(xué)生分析圖的熱機燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機效率的效率？讓燃料盡可能充分燃燒，減小內(nèi)能損失，運動部件潤滑良好。
三、環(huán)境保護。
1、內(nèi)能對環(huán)境的影響。
�。�1）廢氣污染（CO、SO、酸雨），
�。�2）噪聲污染。
2、保護環(huán)境，減小污染措施。
�。�1）改善燃燒設(shè)備，采取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。
（2）提高內(nèi)能的綜合利用率。把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品；把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋?/p>
�。�3）充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源（如太陽能等）。
小結(jié)
我國政府歷來重視環(huán)境問題，把發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境，責無旁貸地承擔起保護環(huán)境的義務(wù)，難題也就變得不難了，就必須能使天更藍、水更清。
【板書設(shè)計】
第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護
一、燃料的熱值。
熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。
�。�1）符號：q
（2）單位：焦千克。（g）�；驓怏w燃料的熱值：3
（3）熱值的物理意義：
�。�4）公式：Q=q或q=Q
二、熱機效率。
三、環(huán)境保護。
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