人教2003课标版《1功和内能》优质课教案设计

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1、了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理。

2、理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度。

3、通过实验探究、知识类比方法分析来理解内能与功的实质关系。

4、物质之间的变化是万千的，它们既相互联系，又相互影响。通过焦耳热功当量的实验培养学生去探索自然、认识自然的兴趣。

学习重点、难点

理解物体内能的概念，知道功与内能改变的关系。

学习过程

（一）引入新课---实验：使用打气筒

提问：（1）观察到哪些物理现象?（2）解释这些现象。

（二）新课教学

1、［演示实验］压缩空气引火实验。

出示压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，放入玻璃筒底。提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。

部分学生体验实验。

实验后，组织学生议论“实验现象说明了什么”，得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，学生例举。例如，手冷摩擦双手生热、滑滑梯时臀部感到烧灼、流星等。

结论：做功能够改变物体的温度。

2、焦耳的实验

（1）认识焦耳（学生阅读材料，谈感受）

（2）焦耳的两个代表性实验来看状态的改变。

实验一：焦耳热功当量实验（对系统做机械功）

让重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。如图，用绝热性能良好的材料将容器包好，容器中安装着叶片组成的搅拌器。重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升。在这个过程中，系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。

多次实验表明：只要所做功相同，系统状态的改变就相同，与悬挂物的质量和下落的高度无关。

实验二：焦耳实验（对系统做电功）

通过电流的热效应给水加热。如图所示，直接用电源供电（也可以用降落的重物使磁电机发电），电流通过浸在液体中的电阻丝，引起液体温度上升。

多次实验表明：对同一个系统，如果过程是绝热的，那么不管通过电阻丝的电流或大或小、通电时间或长或短，只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态变化相同。

结论：通过以上两个实验，说明，在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。