【7.5内能教案(人教版选修3-3)】一、教学目标

1. 知识与技能目标：

- 理解内能的概念，掌握内能与温度、体积之间的关系。

- 了解分子动能和分子势能的构成，理解内能是物体内部分子动能与势能之和。

- 能够区分内能与机械能的不同。

2. 过程与方法目标：

- 通过实验观察和理论分析，培养学生从微观角度理解宏观现象的能力。

- 通过小组讨论和问题探究，提高学生的逻辑思维能力和科学探究能力。

3. 情感态度与价值观目标：

- 激发学生对热学现象的好奇心，增强学习物理的兴趣。

- 培养学生严谨求实的科学态度和合作精神。

二、教学重点与难点

- 重点： 内能的定义及其影响因素（温度、体积）。

- 难点： 分子动能与分子势能的区别与联系；内能与温度的关系。

三、教学准备

- 实验器材：气体膨胀演示器、温度计、烧杯、水、酒精灯等。

- 多媒体课件：展示分子运动模型、内能变化示意图。

- 教学挂图：分子间作用力与内能关系图。

四、教学过程

1. 导入新课（5分钟）

教师提问：“我们平时常说‘物体具有内能’，那什么是内能？它和我们以前学过的动能有什么区别？”引导学生思考，并结合生活实例（如热水、冰块）引入内能的概念。

2. 新课讲授（20分钟）

- （1）内能的定义：

内能是指物体内部所有分子的热运动动能和分子间势能的总和。

强调：内能是物体的固有属性，与物体的温度、体积、物质种类有关。

- （2）分子动能与分子势能：

- 分子动能： 由分子的无规则运动引起，与温度密切相关。温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大。

- 分子势能： 由分子间的相互作用力引起，与物体的体积有关。例如，气体在膨胀时，分子势能会增加。

- （3）内能的影响因素：

- 温度：温度升高，分子热运动加剧，内能增大。

- 体积：体积变化会引起分子间距变化，从而影响分子势能。

- 物质种类：不同物质的分子间作用力不同，内能也不同。

3. 实验探究（15分钟）

实验名称：气体膨胀过程中内能的变化

实验步骤：

1. 将一定量的气体封闭在注射器中，记录初始状态下的温度和体积。

2. 缓慢推动活塞，使气体体积减小，观察温度变化。

3. 反向操作，让气体膨胀，再次观察温度变化。

4. 讨论：体积变化是否导致内能变化？温度变化是否反映了内能的变化？

实验结论：

气体在压缩过程中温度升高，说明内能增加；在膨胀过程中温度降低，说明内能减少。这表明内能与体积和温度都有关联。

4. 课堂小结（5分钟）

教师带领学生回顾本节课内容，强调以下几点：

- 内能是物体内部所有分子动能与势能的总和。

- 温度是分子平均动能的体现，体积影响分子势能。

- 内能与机械能不同，它是微观粒子的运动表现。

5. 巩固练习（5分钟）

- 判断题：

1. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大。（×）

2. 同一物体，温度升高，内能一定增大。（√）

3. 气体体积增大，内能一定增大。（×）

- 简答题：

举例说明内能如何随温度和体积变化。

五、作业布置

1. 完成教材第7章第5节的相关习题。

2. 预习下一节“热量与热传递”，思考热量是如何改变物体的内能的。

六、教学反思

本节课通过实验与理论相结合的方式，帮助学生建立对内能的直观认识。但在讲解分子势能时，部分内容较为抽象，需进一步借助图像或动画辅助教学，以增强学生的理解能力。今后可尝试引入更多生活中的实际例子，提升课堂趣味性与实用性。