,做功和內能的改變
做功和內能的改變
(一) 教學目的
使學生知道做功可以改變物體內能的一些事例；知道可以用功來量度內能的改變，能用做功和內能改變的關系來解釋摩擦生熱等常見的物理現象。
(二)教具
壓縮空氣引火器，機械能轉化熱能演示器，無色玻璃瓶，橡膠瓶塞，打氣筒等。
(三)教學過程（）
1. 復習
提問(1)什么叫做物體的內能?(2)物體的內能跟什么有關?
2.引入新課
物體的內能跟物體的溫度有關，溫度越高，物體的內能越大。也就是說當物體的溫度發生了變化時，它的內能就發生了變化。如何改變物體的溫度，同學們能夠從生活實際上舉出許多的事例。今天我們先研究一種改變內能的方法--做功。
3.進行新課
(1)對物體做功，物體的內能會增大。
演示實驗：壓縮空氣引火實驗。出示壓縮空氣引火器，簡單介紹它的構造。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉，用鑷子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起潤滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此時要提醒學生注意觀察筒內的棉花。迅速地壓下活塞，可看到硝化棉燃燒發出的火光。
實驗后，組織學生議論"實驗現象說明了什么"，從而得出壓縮空氣做功，使空氣內能增大，溫度升高引起棉花燃燒。實際這種現象在日常生活中，同學們也遇到過。例如，在給自行車輪胎打氣時，打氣筒也會變熱，這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他的方法對物體做功，也能使物體內能增加，摩擦生熱就是一個例子。讓學生解釋課本圖2-9、圖2-11的事例，并列舉其他事例。
歸納學生所舉事例，得出對物體做功，物體的內能就會增大。
同學們所舉的事例都是做功使物體的內能增加，做功能不能使物體的內能喊小呢?
(2)物體對外做功時，本身的內能會減小。
演示實驗：氣體膨脹溫度降低的實驗。
按照課本圖2-12所示，事前組裝好儀器。課前在瓶內裝入少量的水。實驗時告訴學生，由于水的蒸發，瓶內存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的，所以水蒸氣是看不到的。提醒學生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現象。
實驗結果，當塞子跳起時，瓶內出現了霧。引導學生分析實驗現象。進而得出物體對外做功時，本身的內能會減小。
(3)用功來量度內能的改變。做功可以改變物體的內能，對物體做的功越多，物體的內能增加得越多，物體對外做的功越多，物體的內能減小得也越多，所以，我們可以用功來量度內能的變化。這樣內能的單位跟功相同，也是焦耳。如果對物體做了2焦的功，物體的內能會增加2焦。
其實各種形式的能，都可以用功來量度，因此國際單位制規定：各種形式的能的單位都是焦耳。
(4)小結
通過課本本章刊頭畫的實驗演示和本節的"想想議議"，小結本節的內容。該實驗是機械能和內能相互轉化的演示實驗。把薄壁金屬筒固定在桌子上之后，注入約1/4容積的乙醚，立刻塞上塞子。用稍寬一點的布帶，在金屬筒下端繞二圈，然后迅速地來回拉布帶，一會兒塞子就被沖起，引導學生解釋所看到的現象。外力克服摩擦力做功，使金屬筒溫度升高、內能增加，并引起筒內乙醚的蒸發。最后由于乙醚蒸汽壓強不斷增大，而將塞子沖起。告訴學生，在此過程中，克服摩擦做功，轉化為內能。