1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
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?
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