1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
(七)作业布置(略)
(六)总结(略)
(五)应用
回顾新课导入时创设的情景,解释小风扇转动的原因:上下两个杯子的水温相同时,风扇没有转动;而当两个杯子水温相差较大时,风扇在很快转动。实际上是利用温差来发电,从而使马达旋转,这个实验说明在一定条件下物体的内能可以转化为电能。
(四)做功和热传递对改变物体的内能是等效的
介绍“历史回眸”栏目中焦耳对热与功当量关系的研究,知道做功和热传递对改变物体的内能是等效的,感悟科学家的探究精神。
![]()
![]()
![]()
(三)改变内能的途径
1、做功可以改变物体的内能
![]()
(1)外界克服摩擦力做功,使物体的内能增加。
演示实验2:用温度传感器研究摩擦与热的关系。铜管内插入温度传感器,拉动绳子,观察软件界面上温度变化曲线,分析拉动次数和对应的温度变化情况。
![]()
结论:摩擦做功越多温度升高越大,摩擦做功越快温度升高越快。克服摩擦力做功,物体温度升高,内能增加。
(2)压缩气体做功,气体内能增加。
演示实验3:活塞压缩玻璃管内的空气,硝化棉燃烧。
结论:压缩空气做功,使空气温度升高,内能增大,达到硝化棉的燃点使棉花燃烧。
播放柴油机的结构及工作过程的flash课件,进一步认识压缩气体做功可以使气体内能增加。
![]()
(3)气体对外做功,内能减少。
学生实验2:用酒精灯加热试管中的水,沸腾时,可以看到活塞被冲出,试管壁上有小水珠生成。
结论:试管内的气体推动活塞做功时,气体内能减少,温度降低,使试管内水蒸气液化成小水滴。
2、热传递可以改变物体的内能
(二)物体的内能
物体由大量分子组成,分子在不停地做无规则的热运动。
1、分子动能
学生实验1:取两杯温度不同、体积相同的清水,分别滴入一滴红墨水,观察发生的变化。
结论:温度越高,分子的无规则运动(热运动)越剧烈。
温度是物体分子热运动平均动能的标志。
2、分子势能
分子势能随分子间距离的变化而变化,分子势能与物体的状态和体积有关。
类比:重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加。
分子间作用力做正功,分子势能减少,分子间作用力做负功,分子势能增加。
3、物体的内能
(1)热现象是大量分子热运动的宏观表现,是大量分子运动的统计结果。
(2)内能与温度的区别。
温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志,这是温度的微观含义。
(3)内能与机械能的区别。
|
|
定义 |
决定 |
量值 |
测量 |
|
内能 |
物体内所有分子动能和势能之和 |
由物体温度、体积和状态决定 |
任何物体都有内能,不为零 |
无法测量 |
|
机械能 |
物体的动能,重力势能和弹性势能统称 |
跟宏观运动状态,参照系和零势能点的选取有关 |
可以为零 |
可测量 |
大家谈:列举内能发生变化的实际事例。
设问2:如何使物体的内能发生变化?
(一)情景引入:
1、观察演示实验1,提出问题
演示实验1:内装一定质量、不同水温的上、下两只杯子,杯体上标明水的温度值。其中,上方的杯底有一块半导体材料制成的温差电池,电池两极与一只小风扇构成回路。当上下杯水的温度不同时,风扇会不停转动。
设问1:驱动风扇运转的能量来自何处?
2、导入新课
我们可以用这节课学习的知识来回答上面的问题。
3、教学主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节。
第一环节,通过实验观察与讨论,归纳得出物体内能的概念,以及物体的内能与温度、体积和状态的关系。
第二环节,通过DIS实验和学生实验的研究,认识改变物体内能的两条途径。
第三环节,通过“历史回眸”,介绍焦耳对热与功当量关系的研究,知道做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
2、流程图说明
情景 演示实验1
内装一定质量、不同水温的上、下两只杯子,杯体上标明水的温度值。其中,上方的杯底有一块半导体材料制成的温差电池,电池两极与一只小风扇构成回路。当上下杯水的温度不同时,风扇会不停转动。
设问1:驱动风扇运转的能量来自何处?
活动I 学生实验1
取两杯温度不同、体积相同的清水,分别滴入一滴红墨水,观察发生的变化。
活动II 大家谈
列举内能发生变化的实际事例。
设问2:如何使内能发生变化?
活动III 演示实验2 DIS实验
用温度传感器研究摩擦与热的关系。观察温度变化曲线,分析拉动次数和对应的温度变化情况。
活动Ⅳ 演示实验3
演示压缩空气,硝化棉燃烧。
播放柴油机的结构及工作过程的flash课件。
活动V 学生实验2
用酒精灯加热试管中的水,沸腾时,可以看到活塞被冲出,试管壁上有小水珠生成。
活动Ⅵ 历史回眸
介绍焦耳对热与功当量关系的研究。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com