《物体的内能一课的实验资源的整合和》
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摘 要：为适应初中物理新一轮课程改革的需要,针对当前中学物理实验教学资源的实际使用情况,文章结合本校在实验教学中所取得的成果,就《物体的内能》这节课的实验资源的整合与创新做一些探讨.
关键词：内能；实验；创新
实验教学是中学物理课程改革的重要环节,也是落实物理课程目标,全面提升中学生科学素养的重要途径,还是中学物理课程改革的重要资源.目前我们的实验教学仍然是一个薄弱环节,因此我们每一位中学物理教师都应有强烈的物理课程资源意识,注重物理实验教学资源的有效整合,以提高中学物理教育质量和全面实现中学物理课程目标.
沪科版《物体的内能》这节课题是在初中物理九年级第十三章第一节.这节内容在课程标准中的要求是了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系,通过实验和实例了解改变物体内能的途径.内能教学是本章的重点内容之一,内能是非常抽象的物理概念,只有通过实验体验才便于学生理解,做好本节课的实验教学工作,才能有效地完成本节教学任务.对本节实验资源进行整合与创新,有利于有效完成本节的实验教学.
器材：铁线（24段）、酒精灯、厚壁玻璃筒（带活塞）、硝化棉、冰水、冷水、热水,试管、铁架台、气体膨胀演示器（自制）、滴管、红墨水、打气筒.
整合的实验：
一、 研究内能与温度的关系
演示：如图1在冷、热两杯水中分别滴入一滴红墨水,观察红墨水在两杯水中扩散的快慢.
分析：热水温度高,扩散更快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子运动越剧烈,分子无规则运动的动能越大,那么,物体的内能也越大.
结论：内能跟温度有关,温度越高,内能越大.
物体温度升高时内能增加,温度降低时内能减少.温度实质是表征了物体内部分子无规则运动的剧烈程度,做此实验现象明显,易于学生得出内能与温度的关系.
二、 研究改变物体内能的两种途径
(一) 热传递
演示：如图2试管放入热水中.讨论：试管温度和热水温度的变化.
分析：试管吸热,温度升高,内能增加.热水放热,温度降低,内能减小.内能从热水转移到试管（或内能从热水传递给试管）.内能从温度高的物体转移到温度低的物体的过程叫做热传递.
结论：改变物体内能的途径之一：热传递
此实验看似简单,但能很好的讲清楚热传递定义和热传递的过程：内能从温度高的物体转移到温度低的物体,传递的是热量,不是温度.
(二) 做功
1. 教师演示实验：如图3（压缩引火仪）将硝化棉放入玻璃圆筒内,塞入活塞,用力快速压缩空气,观察筒内硝化棉出现什么现象.
现象：用力压缩空气,硝化棉燃烧起来.分析：手往下压,对空气做了功,空气的内能增加,空气温度升高,空气温度升到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧起来.结论：对物体做功可以物体内能增加.
压缩空气做功的实验演示很重要,因为在学生的生活经验中,摩擦做功较为常见,但对于压缩气体体积也是做功的一种形式,则很不熟悉,理解上也困难得多.可以让学生到讲台上来做此实验,提醒做实验的学生快速压下活塞就可以.这个实验会引起学生的极大兴趣而印象深刻——压缩气体做功也可以改变物体的内能.给自己车打气是学生熟悉的,但绝大部分学生都没有认真地观察过,也不会深入地思考,特别是气筒下部的温度要更高一些这个现象也会让学生很意外.筒的下部温度升得更高,主要的原因是压缩空气做功增加了内能,摩擦在这里是次要的.同时也再次提示我们,观察是学习物理的最基本方法.
2. 学生体验实验：如图4每位同学来回弯折这段铁线一会儿（约10次）,用手指触摸弯折处,有什么感觉?想一想为什么?
现象：弯折处发热、发烫.分析：用力弯折铁线是在做功,铁线弯折处发热,温度升高,内能增加.结论：对铁线做功,铁线内能增加.
弯折铁线能使温度升高是学生已有体验的生活现象,通过分析讲解,理解做功也可以改变物体的內能,也充分体现了生活走向物理的教学理念.
三、 创新实验：气体膨胀对外做功实验
1. 原实验室装置如图5所示,用铁架台、烧瓶夹固定玻璃瓶,注入少量水在玻璃瓶内,使用稍硬的塑料管连接打气筒和瓶塞、玻璃管.塞紧瓶塞后,用实验室常用的两用打气筒打几次,就能使瓶塞跳起,在瓶塞跳起的同时,瓶内出现水雾,瓶口产生“白气”.这是因为瓶内空气推动塞子做功了,是空气中水蒸气温度降低液化成小水珠形成的.这说明瓶内空气膨胀将塞子推出时,瓶内空气的温度降低了,内能减小了.得出结论：气体膨胀对外做功时,气体内能减小.
图5
利用这套实验装置存在几个问题：①不安全,玻璃瓶承受压强不是很大,容易破碎,造成伤害危险.②瓶塞跳起的瞬间,瓶内出现水雾和瓶口产生的“白气”很少,可见度不是很好.
2. 改进创新：如图6所示把可乐瓶口用橡皮塞塞住,塞子上系一根细绳,在靠近瓶底处装一个自行车气门芯,用打气筒给可乐瓶充气使瓶内空气压强增大至约3个大气压时瓶塞跳起,在瓶塞跳起的同时,瓶内出现水雾,瓶内和瓶口产生大量白气.
图6
这个实验器材用可乐瓶替代玻璃瓶的优点：①安全性很大的提高,可乐瓶可以承受10个大气压,不易破碎.②可见度和趣味性提高,可乐瓶容积大,产生的“白气”多,现象明显,非常直观.③学生非常乐意操作,趣味性强.
以上只是《物体的内能》实验资源的一部分,随着对实验资源的不断开发,会有更多的资源运用于本节课的实验教学.总之我们应脚踏实地,勇于探索,开辟新的途径去挖掘实验资源,为初中物理实验教学做出点滴贡献.运用实验教学,培养学生科学的学习态度,激发学生的学习兴趣,培养学生观察能力和思维能力,培养学生的实验操作能力,培养学生的创新意识,从而有效完成教学目标.
作者简介：
陈开韶,福建省三明市,大田县鸿图中学.
此文结论,上述文章是一篇适合内能一课和实验资源和整合论文写作的大学硕士及关于资源本科毕业论文，相关资源开题报告范文和学术职称论文参考文献.
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