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文檔簡介
新版人教版九年級全一冊物理完整版教案教學(xué)設(shè)計含教學(xué)反思第十三章內(nèi)能本章先給出熱傳遞和熱量的概念,再通過實驗探究不同物質(zhì)吸收熱量的情況,引出比熱容的概念;知道比熱容是物質(zhì)的基本屬性,并進一步學(xué)習(xí)關(guān)于比熱容的熱量計算.通過說明物質(zhì)是由分子、原子等構(gòu)成的,進一步引出分子動理論.在學(xué)習(xí)了機械能的基礎(chǔ)上,把對能量的研究拓展到內(nèi)能.接著講述物體內(nèi)部所有分子具有的分子動能和分子間相互作用的勢能的總和——內(nèi)能,通過實驗說明利用內(nèi)能可以做功,以及改變內(nèi)能的兩種不同方法,反映了內(nèi)能和其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化.本章共分3節(jié):1.第1節(jié)“熱量比熱容”,在分析熱傳遞過程中提出“熱量”的概念.這節(jié)是先從日常生活常識出發(fā),討論出物體在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量及升高溫度的度數(shù)之間的關(guān)系.通過探究活動加深學(xué)生對比熱容是物質(zhì)的一種特性的理解,讓學(xué)生對常見物質(zhì)的比熱容大小有一個具體的印象.2.第2節(jié)“分子動理論的初步知識”,首先介紹了有關(guān)物質(zhì)是由分子、原子等構(gòu)成的知識,通過對分子的大小進行討論,使學(xué)生對分子的體積小、分子數(shù)目多,留下深刻的印象.接著提出分子是靜止的還是運動的問題,并通過實驗探究——觀察紅墨水在熱水和冷水中擴散的快慢,得出組成物質(zhì)的大量分子處于永不停息的運動之中,且溫度越高,分子運動越劇烈.然后通過生活實例引導(dǎo)學(xué)生知道分子之間存在著相互作用的引力和斥力,并利用微觀結(jié)構(gòu)的知識來解釋宏觀的固、液、氣三態(tài)之間的變化,為從分子結(jié)構(gòu)角度理解物體內(nèi)能的本質(zhì)打下基礎(chǔ).3.第3節(jié)“內(nèi)能”,“內(nèi)能”是物體內(nèi)所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和.教學(xué)中先通過生活中利用內(nèi)能做功的實例引出內(nèi)能的概念,并進一步分析內(nèi)能的影響因素(將宏觀物理量“溫度”和微觀機理“分子無規(guī)則運動”的激烈程度聯(lián)系起來),然后講述改變內(nèi)能的兩種方式“做功”和“熱傳遞”.【教學(xué)目標】在知識目標方面:①了解熱量、比熱容的概念,能根據(jù)比熱容進行簡單的熱量計算.②讓學(xué)生知道物質(zhì)是由分子、原子等構(gòu)成的,能識別擴散現(xiàn)象,能用分子動理論的觀點解釋日常生活現(xiàn)象,知道分子間存在著相互作用的引力和斥力,能用分子的微觀結(jié)構(gòu)(分子間的距離及分子間的作用力)去解釋物體固、液、氣三態(tài)之間的轉(zhuǎn)化;③知道內(nèi)能的概念,知道改變內(nèi)能的兩種方法:做功和熱傳遞.2.在能力目標方面:通過探究,認識到不同物質(zhì)的吸熱能力的不同.通過演示實驗說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動,通過與彈簧的彈力進行類比,使學(xué)生了解分子之間既存在斥力又存在引力;通過實驗探究找到改變內(nèi)能的兩種方法.3.在素養(yǎng)目標方面:通過實驗演示培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題的能力,通過閱讀《科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境》擴展學(xué)生的知識面.【教學(xué)重點】熱量、比熱容的概念和熱量的有關(guān)計算.分子動理論的初步知識.內(nèi)能的概念.【教學(xué)難點】利用比熱容解釋生活中的現(xiàn)象.分子間的相互作用力,做功與熱傳遞.【課時建議】本章共有3節(jié),建議7課時.第1節(jié)熱量比熱容……………2.5課時第1課時認識熱量和比熱容第2課時熱量的計算第2節(jié)分子動理論的初步知識………1.5課時第3節(jié)內(nèi)能………………2課時第1課時初步認識內(nèi)能第2課時改變內(nèi)能的兩種方式本章復(fù)習(xí)訓(xùn)練…………1課時第1節(jié)比熱容第1課時認識熱量和比熱容【教學(xué)目標】一、知識目標1.了解熱量和比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性.2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象.二、能力目標1.通過探究,比較不同物質(zhì)的吸熱能力.2.通過上網(wǎng)查閱《氣候與熱污染》的相關(guān)資料,了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問題,并了解一下“地球的溫室效應(yīng)”.三、素養(yǎng)目標利用探究性學(xué)習(xí)活動,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)解決問題的能力.【教學(xué)重點】比熱容概念的理解.【教學(xué)難點】應(yīng)用水的比熱容大的知識來解釋自然現(xiàn)象、解決實際問題.【教具準備】鐵架臺、電爐子(或酒精燈)、石棉網(wǎng)、火柴、干沙子、水、煤油、天平、溫度計、手表、大燒杯、大試管、玻璃棒等.【教學(xué)課時】1.5課時【教學(xué)設(shè)計】【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時所學(xué)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】教師利用多媒體播放一段中央電視臺一天的天氣預(yù)報的錄相片段,播放前提醒學(xué)生特別注意觀察我國各省內(nèi)城市最高氣溫和最低氣溫,看看能不能從中發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律.學(xué)生思考、討論,發(fā)表各自的看法.師請同學(xué)們思考,“為什么內(nèi)陸的晝夜溫差比沿海地區(qū)大呢”?大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)后,你就會明白.好,下面我們開始探究吧.【進行新課】知識點1認識比熱容1.熱量的概念師請同學(xué)思考,如何讓一杯水變熱呢?生1用爐子加熱.生2里面加一些開水.師請同學(xué)們再想想,如何能使一杯開水變冷呢?生1:把開水杯放入冷水中浸泡一會兒.生2:在開水杯中放入冰塊.生3:把開水杯放進冰箱中一會兒……師同學(xué)們說得很對,下面我們一起來認識熱量.板書:加熱水的過程就是熱傳遞的過程.在熱傳遞過程中,傳遞的熱的多少叫作熱量.熱量的單位是焦耳,符號為J.1g水溫度升高1℃時吸收的熱量約為4.2J.2.探究水吸收的熱量跟哪些因素有關(guān)教師提出問題:咱們同學(xué)當(dāng)中有誰幫助媽媽燒過水?燒水時,水吸收的熱量的多少跟哪些因素有關(guān)?有怎樣的關(guān)系?請用你的生活經(jīng)驗來支持你的觀點.(這種設(shè)置問題的方法,比直接提問水吸收的熱量與水的質(zhì)量和升高的溫度是什么關(guān)系,更具開放性,能有效培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.)學(xué)生回憶并思考,發(fā)表各自建議:①水多些時,加熱時間要長些;水少些時,加熱時間要短些.②加熱時間長時,溫度升高多些;加熱時間短時,溫度升高低些……教師引導(dǎo)學(xué)生互相交流、討論,對回答不完善的地方可補充完善、分析歸納、得出結(jié)論.板書:(1)水吸收的熱量與水的質(zhì)量有關(guān),水的質(zhì)量越大吸收熱量越多.(2)水吸收的熱量與水溫升高多少有關(guān),水溫升高越多吸收熱量越多.3.探究物體吸收的熱量與物質(zhì)種類有關(guān)——比熱容師是不是只要物體的質(zhì)量相等、升高的溫度相同,它們吸收的熱量就相等呢?或者說物體吸收熱量的多少是否還跟其他因素有關(guān)?學(xué)生猜想:物體吸收熱量的多少還可能與物質(zhì)的種類有關(guān).教師引導(dǎo)學(xué)生制定計劃與設(shè)計實驗:(1)引導(dǎo)學(xué)生選擇器材:教師為同學(xué)們提供了水、食用油或沙子三種物質(zhì),同學(xué)們可任意選擇.(2)引導(dǎo)學(xué)生擬定方案:怎樣確定水和食用油(或沙子)吸收的熱量是否相同?學(xué)生經(jīng)過討論認為:通過加熱時間的長短來確定.教師強調(diào):必須保證熱源相同且較穩(wěn)定.(運用“轉(zhuǎn)換法”把比較吸熱多少轉(zhuǎn)換為比較加熱時間長短,更易于操作)(3)讓學(xué)生合作交流、設(shè)計方案.教師加入學(xué)生的小組討論之中,了解學(xué)生的思路,適時點撥.各小組學(xué)生派代表表述自己的設(shè)計思路.教師收集、整理,點評引導(dǎo),擇優(yōu)確定比較合理的設(shè)計方案,讓學(xué)生實驗.方案一:用相同質(zhì)量的兩種物質(zhì)(如沙和水),讓它們升高相同的溫度,比較加熱時間.(注意使兩個裝置的熱源相同且較穩(wěn)定.)設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格.方案二:用相同質(zhì)量的兩種物質(zhì),給它們加熱相同時間,比較溫度升高的多少(實驗裝置上圖同樣適用).設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格.在學(xué)生的交流過程中,教師適時提出學(xué)生設(shè)計、交流時容易忽略的問題,如:a.你們怎樣獲得質(zhì)量相同的水和食用油(或沙子)?b.你們怎樣使食用油(或沙子)內(nèi)、外溫度達到一致?c.你們采用的熱源是否穩(wěn)定,怎樣改進更好?(4)學(xué)生根據(jù)交流情況,適當(dāng)修正自己的方案.教師提醒實驗時要注意的問題:①為節(jié)省實驗時間,每小組所采用的兩種不同物質(zhì)的質(zhì)量要適當(dāng)?shù)纳僖恍?,若是選用熱水做熱源的小組可用暖瓶里初溫較高的熱水;②如果兩種物質(zhì)的初溫不相等,可通過加熱的方式調(diào)整一下.(5)學(xué)生選取自己方案中所需的實驗器材,進行實驗,收集數(shù)據(jù).以小組為單位進行實驗,教師巡回指導(dǎo),針對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的困難及時給予幫助、存在的問題及時進行糾正.(6)分析與論證:各小組根據(jù)實驗收集的數(shù)據(jù)分析歸納,進行交流,得出結(jié)論.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)學(xué)生不難得出物體吸收熱量的多少與物質(zhì)種類有關(guān)的結(jié)論.師為了表示不同的物質(zhì),質(zhì)量相同時,升高相同的溫度,吸收熱量的多少,物理學(xué)中引進物理量——比熱容.注意:要在相同條件下比較,即必須讓質(zhì)量相同,溫度升高度數(shù)也相同,故質(zhì)量都取單位質(zhì)量(1kg),溫度都取升高1℃,比較起來最為方便.(讓學(xué)生類比密度的定義方法,用比值定義法給比熱容下定義)板書:(1)一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高(或降低)時吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)的溫度乘積之比,叫作這種物質(zhì)的比熱容.用符號c表示.(2)單位:焦每千克攝氏度,符號J/(kg·℃).4.比熱容是物質(zhì)的屬性教師請同學(xué)們閱讀教材P4《小資料》并思考,可以發(fā)現(xiàn)有什么規(guī)律?學(xué)生分析、討論回答:不同物質(zhì)的比熱容不同;水與冰的比熱容不同;水的比熱容最大;泥土比水的比熱容要小……板書:比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量(即是物質(zhì)的屬性),物質(zhì)種類不同,比熱容一般不同.教師引導(dǎo)學(xué)生回憶:我們已經(jīng)知道哪些物理量可以反映物質(zhì)的自身性質(zhì),它們有什么特點?生:密度,密度不隨物質(zhì)的質(zhì)量、體積的多少而改變,也不隨位置變化而改變.師既然比熱容是物質(zhì)的屬性,那么,它同樣也具有與密度相似的性質(zhì).比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性,與物質(zhì)的質(zhì)量、體積多少無關(guān)(特別提醒,它還與溫度變化無關(guān)).那么請大家思考:把一盆水倒掉三分之一,比熱容有無變化?把這盆水由20℃加熱到100℃,比熱容有無變化?生:(齊聲回答)不變.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2水的比熱容大的應(yīng)用教師引導(dǎo)學(xué)生思考由之前探究煤油(或沙子)和水的吸熱能力的實驗中,可以得出什么結(jié)論?生1:由表一數(shù)據(jù)可知水的吸熱能力(或比熱容)比煤油(或沙子)強,要讓它們升高相同的溫度,則需對水加熱久一些.生2:由表二數(shù)據(jù)可知加熱相同時間時,水的溫度變化慢些,煤油(或沙子)溫度上升得快些.師同學(xué)們回答得很好,下面請同學(xué)們閱讀教材P4的《小資料》和P5的《想想議議》,說說在生活生產(chǎn)中如何應(yīng)用水的比熱容.生思考、分析、發(fā)表看法:因為水的比熱容與其他的液體相比要大得多,這樣水在降低相同溫度時,放出的熱量多些.生活中汽車用水作為冷卻劑.春天,農(nóng)民伯伯育秧苗,每到傍晚往田間灌水,防止秧苗在夜間被凍壞;而白天放出秧田里的水,便于曬田,促進秧苗生長.師真棒!大家分析得很對,請大家課后閱讀教材P4~P5頁的內(nèi)容,思考為什么內(nèi)陸地區(qū)的溫差比沿海地區(qū)的大.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【課堂交流、小結(jié)與延展】師同學(xué)們,我們通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),理解了熱量、比熱容的概念,學(xué)會了利用比熱容知識解釋一些自然現(xiàn)象,還明白了比熱容與我們?nèi)祟惿a(chǎn)生活密切相關(guān).你們還有哪些收獲呢?請相互交流、討論.【教師結(jié)束語】同學(xué)們,我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),收獲了不少知識.我們知道了不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)不同,知道了物質(zhì)吸熱的多少取決于物質(zhì)的種類、質(zhì)量和變化的溫度.而且明白了水的比熱容較其他物質(zhì)的比熱容大,這點在生產(chǎn)生活中得到廣泛的應(yīng)用.自然界中不同地區(qū)的氣候變化與這有著很大的關(guān)系.大家深深體會到,物理是與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的一門學(xué)科.只要大家平時多關(guān)注生活、留心觀察生活中的現(xiàn)象,勤于思考,就會輕松地學(xué)好物理.課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).板書設(shè)計熱量比熱容物理意義:表示物質(zhì)吸熱能力的的物理量概念:一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高(或降低)時吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量升高(或降低)的溫度乘積之比,叫作這種物質(zhì)的比熱容,用符號c表示。單位:焦千克攝氏度J/kg℃特性:比熱容是反應(yīng)物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量(即是物質(zhì)的屬性),物質(zhì)種類不同,比熱容一般不同。教學(xué)反思1.本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計方法讓學(xué)生體會到“從生活走向物理,從物理走向社會”.在設(shè)計此課時,從市民極為關(guān)心的天氣預(yù)報入手,引入新課;緊接著讓學(xué)生聯(lián)系他們極為熟悉的燒水現(xiàn)象,探究出影響物體吸收熱量多少的兩個因素;最后又利用所學(xué)知識解釋生活中、自然界的一些現(xiàn)象,這些會使學(xué)生認識到生活中無處不蘊含著物理知識,極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.2.縱觀本節(jié)課的設(shè)計,不難發(fā)現(xiàn)每個環(huán)節(jié)都是從提出問題入手展開教學(xué)的,這一個個精心設(shè)計的問題,組成一個步步攀升的臺階,引領(lǐng)學(xué)生走向科學(xué)知識的殿堂.3.在不違背新課程標準的前提下,在本節(jié)課教學(xué)過程中,對教材進行了一系列的創(chuàng)新,如問題的提出方式,探究方案的設(shè)計等等.這些設(shè)計更有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力.4.為幫助學(xué)生理解比熱容的概念,努力使本節(jié)的教學(xué)活動源于生活,服務(wù)于生活,幫助學(xué)生構(gòu)建“物理在身邊”的理念,從而順利突破教學(xué)難點.在推導(dǎo)熱量計算公式時,引導(dǎo)學(xué)生由淺入深,由具體數(shù)據(jù)到歸納計算公式,這樣學(xué)生容易理解和記住.第1節(jié)熱量比熱容第2課時熱量的計算【教學(xué)目標】一、知識目標1.能根據(jù)比熱容,推導(dǎo)出熱量的計算公式.2.能根據(jù)熱量的計算公式進行簡單的計算.二、能力目標通過利用比熱容的定義,及其和質(zhì)量、溫度之間的關(guān)系,推導(dǎo)出熱量的計算公式.三、素養(yǎng)目標鍛煉學(xué)生的推導(dǎo)能力和動手計算能力.【教學(xué)重點】根據(jù)比熱容進行簡單的熱量計算.【教學(xué)難點】利用比熱容的定義推導(dǎo)熱量的計算公式.【教具準備】多媒體課件.【教學(xué)課時】1課時【教學(xué)過程】【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時所學(xué)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè),加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】師我們知道比熱容的單位是J/(kg·℃),而物質(zhì)吸收(或放出)的熱量與物質(zhì)的質(zhì)量、溫度和種類有關(guān),請同學(xué)們思考能否利用一個公式具體地說明熱量、溫度、質(zhì)量、比熱容之間的關(guān)系呢?(學(xué)生積極思考并發(fā)言.)師大家先不要著急判斷,等我們學(xué)完本課時就知道了.【進行新課】知識點熱量的計算師水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),表示什么意義呢?請同學(xué)們結(jié)合前面學(xué)習(xí)的密度的物理意義進行思考.生:質(zhì)量為1kg的水,溫度升高1℃,要吸收4.2×103J的熱量.師回答正確.這就是比熱容的物理意義.好,請大家再思考,如果有2kg的水,溫度升高2℃,要吸收多少J的熱量呢?學(xué)生根據(jù)上面類推:2kg的水,溫度升高1℃,要吸收2×1×4.2×103J的熱量;則2kg的水,溫度升高2℃,要吸收2×2×4.2×103J的熱量.師那么如果知道有mkg水,加熱前初始溫度為t0℃,加熱后溫度為t℃,那么它吸收了多少熱量呢?學(xué)生類推,得出結(jié)論:吸收熱量為m×(t-t0)×4.2×103J.師同學(xué)們很棒!回答非常正確.下面我們一起來總結(jié)關(guān)于比熱容的熱量公式.(多媒體展示課件“熱量和熱平衡”問題的計算)熱量和熱平衡問題的計算(多媒體課件)(1)如果某物體的比熱容為c,質(zhì)量為m,溫度變化為Δt,則物體吸收或放出的熱量為Q=cmΔt.(2)此公式適用于物體溫度改變時,物體吸收或放出熱量的計算,對物態(tài)變化的過程不適用.(3)物體的溫度升高時吸收的熱量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0);物體的溫度降低時放出的熱量Q放=cmΔt降=cm(t0-t),Δt為物體溫度的變化值,即物體高溫值和低溫值之差.(4)在熱傳遞過程中,當(dāng)兩個物體之間只有熱傳遞而沒有熱量的損失時,根據(jù)熱平衡,則有Q吸=Q放.板書:熱量的計算:(1)升溫吸熱:Q吸=cm(t-t0).(2)降溫放熱:Q放=cm(t0-t).例題1(多媒體展示)有一根燒紅的鐵釘,溫度是800℃,質(zhì)量是1.5g,溫度降低到20℃,放出多少熱量?[c鐵=0.46×103J/(kg·℃)]解:Q放=cm(t0-t)=0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800℃-20℃)=538.2J例題2教師用多媒體展示練習(xí)冊中對應(yīng)題目,并針對性地講解.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【教師結(jié)束語】通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道了物體吸(放)熱時的熱量公式,并通過練習(xí)鞏固強化了對熱量計算公式的應(yīng)用,這節(jié)課我們就學(xué)到這,謝謝!課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).板書設(shè)計熱量的計算比熱容的定義式c=Q/(mΔt).熱量的計算(1)升溫吸熱:Q吸=cm(t-t0).(2)降溫放熱:Q放=cm(t0-t).教學(xué)反思關(guān)于熱量的計算,新課標并未做具體要求,由于在比熱容的教學(xué)中,未給出比熱容的計算公式,故無法用直接公式法進行計算.我在教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生通過比熱容的物理含義,用算術(shù)法計算水在溫度升高時吸收的熱量,進而總結(jié)出熱量的計算公式.特別需要注意的是:在教師引導(dǎo)學(xué)生進行計算時,要提醒學(xué)生分清溫度變化中的“升高了多少℃”和“升高到多少℃”的區(qū)別.第2節(jié)分子動理論的初步知識【教學(xué)目標】一、知識目標1.知道物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的,知道一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,知道分子熱運動.2.能識別擴散現(xiàn)象,并能用分子運動論的觀點進行解釋.3.知道分子之間存在相互作用力,能利用分子之間的相互作用力解釋固、液、氣三態(tài)之間的關(guān)系.二、能力目標通過觀察和實驗,學(xué)會運用想象和類比等研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析、概括能力.三、素養(yǎng)目標用演示實驗激發(fā)學(xué)生對大千世界的興趣,使學(xué)生知道可以通過直接感知的現(xiàn)象推測無法直接感知的事實.【教學(xué)重點】通過觀察和實驗,了解分子熱運動,并能用其解釋某些熱現(xiàn)象.【教學(xué)難點】分子熱運動劇烈程度與溫度的關(guān)系.【教具準備】教師:多媒體課件、一塊冰糖、廢舊的玻璃杯、蠟燭、鉛筒、一杯大米、若干條小魚、兩只溫度計、洋蔥、花露水、空氣清新劑、裝有二氧化氮氣體的瓶子、空瓶子.學(xué)生:一杯涼水、一杯熱水、一把藥匙、少量紅墨水(或黑墨汁)等.【教學(xué)課時】1.5課時【教學(xué)過程】【新課引入】教師用多媒體播放視頻課件1“大量分子無規(guī)則運動”,并提問:(1)可以判斷出是什么物質(zhì)在運動嗎?(2)這與我們前面研究過的汽車等物體的運動相同嗎?(3)這種運動有什么規(guī)律?生:這是極細小的粒子的運動.教師對學(xué)生的回答予以肯定.師這些細小的粒子其實是分子,分子是保持物質(zhì)原來性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))的最小微粒.下面我們一起來學(xué)習(xí)有關(guān)分子的相關(guān)知識.【進行新課】知識點1物質(zhì)的構(gòu)成師廣闊無垠的宇宙大得難以想象,那么,構(gòu)成物質(zhì)的小微粒究竟小到什么程度呢?換句話說,物質(zhì)又是由什么構(gòu)成的呢?從古到今,人們一直在探尋著這個問題的答案.古希臘人認為宇宙萬物是由水、火、土、氣四元素組成;我們的祖先認為宇宙萬物是由金、木、水、火、土五行組成.但這些看法都不科學(xué),到底物質(zhì)是由什么構(gòu)成的呢?好,下面請大家分組做分割物質(zhì)實驗,進行探究:小組1:撕紙,看哪一組撕得最碎.小組2:打碎廢舊的玻璃杯(提醒學(xué)生注意安全,千萬不要噴撒到眼睛里,可以用布包住玻璃杯后,用錘子敲打).每打碎一次拿出來看看,探究打得更碎時,玻璃有何變化?小組3:打碎冰糖(用錘子敲打),每打碎一次拿出來看看,探究打得更碎時,冰糖味道有何變化?小組代表回答:無論紙撕得多么細小,紙還是紙;玻璃無論研磨得多么細小還是玻璃;冰糖無論研磨得多么細小還是冰糖(分割后仍然具有甜味).師那是因為我們分得還不夠細小,如果分到我們?nèi)庋鄄荒芸吹降募毿∥⒘?,它們會是如何呢?將紙、玻璃、冰糖等不停地分割下去,?dāng)分割到一定限度時,即它們的直徑只有10-10米時(當(dāng)然,肉眼不能看到,只能借助電子顯微鏡觀察),紙就不再是紙,玻璃不再是玻璃,冰糖不再具有甜味.因此,分割到這一限度時,小粒子保持了物質(zhì)原來的性質(zhì),我們稱這些粒子叫作分子.(意大利物理學(xué)家阿伏加德羅第一個把這些粒子叫作分子)師除了分子以外,我們還要知道一種粒子——原子,原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的,這些知識我們以后將學(xué)習(xí).在研究與熱學(xué)有關(guān)的問題時,這些微觀粒子可以不必區(qū)分,都看作分子.板書:常見物質(zhì)是由分子、原子等構(gòu)成的,分子很小,直徑大約是百億分之幾米,通常以10-10m為單位來量度.例題1(多媒體展示)下列說法中不正確的是()A.物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的B.分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒C.分子是不可再分的最小微粒D.分子的直徑約為10-10m解析:物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的,分子是保持了物質(zhì)原來性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))的最小微粒,分子很小,直徑約10-10m,肉眼無法看到,必須借助電子顯微鏡才能觀察.分子不是最小的微粒,分子由原子構(gòu)成.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類對分子的研究已經(jīng)不斷深入.答案:C課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2分子熱運動1.擴散現(xiàn)象教師請學(xué)生做實驗:將紅墨水滴入兩杯不同溫度的清水中,觀察水顏色變化的快慢.(進一步強化學(xué)生理解分子的運動快慢與溫度有關(guān).)教師順便介紹,兩種不同物質(zhì)相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象叫作擴散現(xiàn)象.實驗演示:教師演示教材P9《演示》中的二氧化氮和空氣互融的實驗,并引導(dǎo)學(xué)生思考為什么最后兩個瓶子的顏色變得均勻了?生:因為分子是運動的,二氧化氮分子做無規(guī)則運動時和上面瓶子中的空氣互相接觸后彼此進入了對方.師同學(xué)們回答得很好,下面請大家根據(jù)自己的觀察舉例說明分子是在運動的.生:(發(fā)言火熱)桂花開放時,十里飄香;路過炒菜的廚房聞到辣椒味撲鼻而來;切洋蔥時辣味難聞……板書:不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象,叫作擴散.師擴散現(xiàn)象是分子的運動,那么擴散現(xiàn)象可以在哪些物體間進行呢?請大家結(jié)合身邊的現(xiàn)象舉例加以說明.學(xué)生討論,并進行實驗:(1)在教室噴空氣清新劑,很快聞到香味(擴散現(xiàn)象可以在氣體與氣體間進行);(2)清水中滴入紅墨水,水變紅(擴散現(xiàn)象可以在液體與液體間進行);(3)堆放煤的墻角不久變黑了(擴散現(xiàn)象可以在固體與固體間進行).教師引導(dǎo)學(xué)生歸納,并從上述實驗中得出結(jié)論:擴散現(xiàn)象可以在固體、液體或氣體之間進行.2.探究分子的運動與溫度的關(guān)系師既然分子這么小,我們用肉眼無法直接觀察到,那怎么研究它的運動呢?我們前面學(xué)過類似的研究方法嗎?學(xué)生討論,回憶研究方法:轉(zhuǎn)換法、模型法、類比法等.教師可以打比方,來確定研究方法.展示實物:一杯大米、有一條小魚的一杯水、有許多條小魚的一杯水,引導(dǎo)學(xué)生確定與分子運動相似的物體.學(xué)生觀察交流,找到與分子運動相似的物體運動:水中運動的大量小魚.師我們就用這種類比的方法來研究分子是如何運動的.展示實物:兩杯盛有等量水和小魚的水杯.(兩水杯分別裝有冷水和熱水,且熱水的溫度不能太高,水溫可以使小魚能夠承受.)讓學(xué)生仔細觀察,發(fā)現(xiàn)兩個水杯中小魚運動快慢明顯不同,學(xué)生覺得好奇,不妨請一個學(xué)生用手摸下兩個水杯,感受有何不同.這樣讓學(xué)生有個猜測:小魚的運動快慢與水的溫度有關(guān);水的溫度越高,小魚運動的越快.教師引導(dǎo)學(xué)生類推分子的運動與溫度的關(guān)系.板書:分子的運動快慢與物體的溫度有關(guān):溫度越高,分子運動越劇烈.教師總結(jié):由于分子的這種運動跟溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則運動叫作分子的熱運動.溫度越高,分子熱運動越劇烈.板書:(1)擴散現(xiàn)象可以在固體、液體、氣體彼此間進行.(2)擴散現(xiàn)象表明分子在不停地運動.(3)分子熱運動與溫度有關(guān).例題2(多媒體展示)在剛剛裝修好的房間內(nèi),能聞到強烈的甲醛氣味,這是由于甲醛分子造成的.研究表明吸入或接觸甲醛會對人體造成多種危害,因此應(yīng)盡量避免吸入或接觸甲醛.解析:進入剛裝修完的房間內(nèi),能聞到強烈的甲醛氣味,是由于甲醛分子在不停地做無規(guī)則運動的緣故,這種現(xiàn)象叫作擴散現(xiàn)象.答案:無規(guī)則運動課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點3分子間的作用力1.分子間的引力師既然分子在不停地運動,固體、液體分子為什么不會飛散開,而總是聚合在一起保持一定的體積呢?教師用多媒體展示課件4:用力擠壓兩個鉛柱,然后下面加掛上重物的實驗.(參照教材P10《演示》)學(xué)生思考、討論.教師引導(dǎo)分析,得出結(jié)論:分子間存在引力,正是這種引力才使得固體、液體保持一定的體積,使它們里面的分子不至于散開.板書:分子之間存在引力.2.分子間的斥力教師演示實驗:壓縮鉛塊、壓縮裝滿水的礦泉水的瓶子.請學(xué)生觀察并分析為什么固體、液體難被壓縮,然后得出結(jié)論.生:物質(zhì)處于固態(tài)和液態(tài)時,分子間還存在斥力,使得固體、液體很難被壓縮.師是不是其他狀態(tài)下分子間就沒有引力和斥力呢?生討論,師引導(dǎo),作答:氣體分子之間同樣有引力和斥力,只不過相對來說比較小.師(教師出示與彈簧連接的2個小球)請大家閱讀教材P10-11第1自然段,類比老師手中的兩個與彈簧連接的小球(如圖),理解分子間既有引力又有斥力,分析分子之間的引力與斥力如何變化?學(xué)生根據(jù)小球間距離的變化,體會分子之間作用力的表現(xiàn)方式.分子間作用力的形象解釋:(多媒體展示)分子間相當(dāng)于有一個小彈簧連接,當(dāng)分子間的引力和斥力相等時,分子處于平衡位置(分子間大約相距10-10m);當(dāng)有外力迫使分子靠近,使分子間的距離小于10-10m時,斥力大于引力,斥力起主要作用,以反抗外界的壓迫;當(dāng)有外力拉伸,使分子間的距離大于10-10m時,引力起主要作用,以阻礙外力的拉伸;當(dāng)分子間距離很大時,就好像彈簧被拉斷了,引力斥力都變得十分微弱,可以忽略不計.師就學(xué)生回答進行整理、歸納.板書:(1)當(dāng)分子間的距離減小時,引力和斥力都增大,但斥力增大得多些,對外呈現(xiàn)出斥力.(2)當(dāng)分子間的距離增大時,引力和斥力都減小,但斥力減小得快些,對外呈現(xiàn)出引力.(3)如果分子相距很遠(10倍分子直徑),那么引力和斥力都變得十分微弱,可以忽略.例題3教師用多媒體展示練習(xí)冊中對應(yīng)題目,并針對性地講解.3.用分子動理論的知識解釋固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的微觀模型師同學(xué)們,請大家回憶下,我們在物態(tài)變化的章節(jié)學(xué)習(xí)中知道了物質(zhì)通常有幾種狀態(tài)?生:有三種狀態(tài),即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài).師那同種物質(zhì)處于不同狀態(tài)時具有的物理性質(zhì)相同嗎?請舉例說明.生:不同.例如水,當(dāng)溫度降低時,水結(jié)冰,溫度升高時變成水蒸氣.水結(jié)冰后變硬,有一定的形狀;變成水蒸氣后體積明顯增大.而且液態(tài)水和水蒸氣都沒有形狀,具有流動性.師回答得很好.同學(xué)們,請大家猜想為什么固、液、氣三態(tài)會具有這樣的宏觀特點?生:這可能是與物質(zhì)的分子的相互作用力(或分子之間的距離)有關(guān).師好,下面,我們分組進行實驗探討:小組1:把一節(jié)蠟燭放在金屬筒中進行加熱使其熔化,接著冷卻,觀察由固態(tài)到液態(tài),再到固態(tài),體積有何變化?小組2:把一塊冰磚(事先準備好,從冰箱里取出)放入金屬筒中進行加熱使其熔化,接著放入冰箱冷卻,觀察由固態(tài)到液態(tài),再到固態(tài),體積有何變化?(學(xué)生可以先猜想假設(shè),然后進行實驗探究,并得出結(jié)論.)師大多數(shù)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時,體積變小.注意:水例外,水結(jié)冰時體積變大.例如,寒冷的冬天,暴露在室外的自來水管因結(jié)冰而脹破.(為了表示三態(tài)物質(zhì)分子間距離或排列情況的不同,需要建立一個實物模型.教師可以參照下圖,并借助學(xué)生在上課時、課間休息和課外活動三種情景進行類比,幫助學(xué)生分析、理解物質(zhì)處在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時分子之間的相互作用力情況.)物質(zhì)的狀態(tài)變化時,體積發(fā)生變化,主要是由于構(gòu)成物質(zhì)的分子之間的距離及相互作用力(或分子排列方式)發(fā)生了變化.例題4(多媒體展示)請同學(xué)們思考并完成下列表格.解析:由于固態(tài)物質(zhì)分子的排列十分緊密,液態(tài)物質(zhì)分子次之,氣態(tài)物質(zhì)分子分布很散,故固態(tài)物質(zhì)有一定的體積和形狀,液態(tài)物質(zhì)沒有固定的形狀,但有一定的體積,氣態(tài)物質(zhì)沒有一定的形狀和體積,液態(tài)\,氣態(tài)物質(zhì)具有流動性.固態(tài)物質(zhì)分子間的距離最小,分子間的作用力最強,液態(tài)物質(zhì)次之,氣態(tài)物質(zhì)分子間距最大,分子間的作用力最弱.固態(tài)\,液態(tài)物質(zhì)不易被壓縮,氣態(tài)物質(zhì)容易被壓縮.答案:教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分子動理論的相關(guān)知識,并進行板書.板書:分子動理論包括3個部分:(1)常見的物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的;(2)物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運動;(3)分子之間存在引力和斥力.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【課堂交流、小結(jié)與延展】師同學(xué)們,我們通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)知道了物質(zhì)是由大量分子、原子等構(gòu)成的;分子在不停地做無規(guī)則運動;分子間存在引力和斥力.這些可以通過我們的視覺、嗅覺等感知的現(xiàn)象來推斷出來.而且有些在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用,如洗衣粉放在熱水里比放在冷水中洗衣服時去污能力強.你們還有哪些收獲呢?請相互交流、討論.生1:通過學(xué)習(xí),我明白了:分子的運動是一種熱運動,可以通過它對外的現(xiàn)象體現(xiàn)出來.生2:掃地時,看到灰塵飛揚,這是分子運動嗎?師這個問題提得好,這不是分子的運動,因為分子的運動是不需要外部提供條件,它是每時每刻都在運動,是自身的無規(guī)則運動,而且分子是看不見的.灰塵飛揚是灰塵顆粒在外界的驅(qū)動力作用下被動地運動.生3:擴散現(xiàn)象可以在固體、液體和氣體之間進行,但我們通常感覺到氣體之間進行的速度很快,如八月桂花開放時,十里飄香.而固體、液體之間卻沒有這么快,這又是為什么?生4:既然說不同的分子之間可以擴散,那分子之間是不是有間隙?生5:物質(zhì)的分子間既有引力又有斥力,為什么沒有抵消呢?師同學(xué)們說得很好,課后你們可以根據(jù)剛才自己提出的問題去探究,找到正確的答案.【教師結(jié)束語】同學(xué)們,我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),不僅收獲不少知識,更重要的是學(xué)會了一種研究問題的方法——轉(zhuǎn)換法和類比法.通過直接感知的現(xiàn)象,推測無法直接感知的事實,這是物理學(xué)中常用的一種方法.分子熱運動的知識在生產(chǎn)生活中也有廣泛的應(yīng)用,只要大家平時多關(guān)注生活,留心觀察生活中的現(xiàn)象,勤于思考,就能輕松地學(xué)好物理.課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).板書設(shè)計分子動理論的初步知識1.物質(zhì)是由分子、原子等構(gòu)成的,分子很小,直徑約為10-10m,分子間有間隙。2.分子都在不停地做無規(guī)則運動---分子的熱運動。溫度越高,分子熱運動越劇烈。3.擴散現(xiàn)象:不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象。擴散現(xiàn)象表明:一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。擴散現(xiàn)象可以再固體、液體、氣體彼此間進行。4.分子間的作用力:引力---固體和液體能保持一定的體積斥力---固體、液體難以壓縮利用分子間距離和相互作用力的變化去解釋固、液、氣三態(tài)的特點。教學(xué)反思1.為加深學(xué)生對擴散這個常見現(xiàn)象的探究興趣,我設(shè)計了學(xué)生熟悉的紅墨水在水中擴散的實驗.物理源于生活,服務(wù)于生活,讓學(xué)生了解和分子熱運動有關(guān)的現(xiàn)代科技,讓學(xué)生列舉擴散現(xiàn)象在生活中的有關(guān)實例.2.本節(jié)需要考察的知識與技能要求較低但內(nèi)容抽象,在學(xué)習(xí)過程中,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以學(xué)生討論為主,然后在教師引導(dǎo)的基礎(chǔ)上,運用“討論·實驗·探究·創(chuàng)新·反思”五位一體的教學(xué)模式,以“提出問題──進行類比──形成假說──分析推斷──實驗檢驗──得出結(jié)論”為主線的思維程度進行教學(xué),利于培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和歸納總結(jié)的能力.3.本節(jié)課為了使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,對于分子運動情況及擴散現(xiàn)象有更具體、清晰的了解,在相關(guān)部分設(shè)計了多媒體課件.4.在幫助學(xué)生理解分子間引力和斥力時,采用一種建模法,用彈簧連接小球(類似分子),將抽象的問題具體化,起到立竿見影的效果.第3節(jié)內(nèi)能第1課時初步認識內(nèi)能【教學(xué)目標】一、知識目標1.了解內(nèi)能的概念,知道內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和.2.理解并能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系.3.能正確理解內(nèi)能和機械能的區(qū)別.二、能力目標1.通過演示實驗說明溫度和內(nèi)能之間的關(guān)系.2.學(xué)會用類比的方法研究問題.三、素養(yǎng)目標1.通過探究使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣.2.鼓勵學(xué)生自己查找資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力.【教學(xué)重點】內(nèi)能概念的建立【教學(xué)難點】正確理解內(nèi)能與溫度的關(guān)系.【教具準備】多媒體課件【教學(xué)課時】1課時【教學(xué)過程】【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】教師用多媒體播放嫦娥二號奔月動畫視頻,讓學(xué)生觀察、思考與交流.利用學(xué)生的感官來激發(fā)學(xué)生的求知欲,迅速進入課題思考,同時也讓學(xué)生為祖國成就而自豪.待學(xué)生看完后,教師提問:嫦娥二號發(fā)射、進入月球軌道三次制動,依靠什么能量做動力呢?學(xué)生思考、討論,發(fā)表各自的看法.教師對學(xué)生進行啟發(fā)、引導(dǎo):靠的是燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃氣推動火箭做功,把衛(wèi)星送上月球.燃氣為什么有這么大的能量呢?這種能量有什么特點?它與前面學(xué)習(xí)的電能、機械能有何不同呢?大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)后,你就會明白.好,下面我們開始探究學(xué)習(xí).【進行新課】知識點1內(nèi)能的概念1.內(nèi)能的概念教師可先復(fù)習(xí)動能和勢能的相關(guān)知識,指出運動的物體因運動而具有動能,高處的物體因被舉高且受重力而具有重力勢能,發(fā)生彈性形變的物體因有彈力而具有彈性勢能.教師向?qū)W生展示教材P13圖13.3-1,引導(dǎo)學(xué)生類比分析.師我們知道宏觀物體運動時具有動能,那么微觀物體分子具有什么能呢?生:分子在永不停息地做無規(guī)則運動,一切運動的物體都具有動能,那么分子也具有動能.師真棒!運動的分子具有動能,那么它的動能大小與什么因素有關(guān)?生:上節(jié)課講的擴散現(xiàn)象表明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動,分子的運動跟溫度有關(guān),溫度越高,分子運動越劇烈,分子具有的動能也就越大.師同學(xué)們說得很好,我們知道彈簧發(fā)生彈性形變時具有勢能,而分子間有相互作用力,相互吸引或排斥的分子會不會也有勢能呢?生:相互吸引或排斥的分子應(yīng)該也具有勢能.師同學(xué)們說得對,我們知道宏觀物體的動能和勢能統(tǒng)稱為機械能,而微觀物體的分子動能與分子勢能的總和,我們叫作內(nèi)能,下面我們就一起來認識內(nèi)能.板書:構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和,叫作物體的內(nèi)能.師請同學(xué)們思考:是不是一切物體都具有內(nèi)能?學(xué)生認真思考并積極討論.(有的回答是,有的回答不一定)師大家不要著急,要想弄明白這個問題,我們先看教材P14的圖片13.3-3,然后分析這兩幅圖中的鐵水和冰塊具有能量嗎?為什么具有?生1:熾熱的鐵水,溫度很高,分子運動很劇烈,它具有內(nèi)能.生2:冰山上冰冷的冰塊,雖然溫度很低,但其內(nèi)部的分子仍在做無規(guī)則運動,所以它具有內(nèi)能.教師鼓勵學(xué)生,并進行總結(jié)和板書.板書:一切物體,不論溫度高低,都具有內(nèi)能.例題1(多媒體展示)下列有關(guān)物體內(nèi)能的說法中,正確的是()A.0℃的物體沒有內(nèi)能B.內(nèi)能是物體內(nèi)部一部分分子做無規(guī)則運動所具有的能C.內(nèi)能是物體具有的動能和勢能的總和D.一切物體都有內(nèi)能解析:內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子的分子動能和分子勢能的總和,一切物體在任何時刻任何溫度下都具有內(nèi)能,故選D.答案:D2.內(nèi)能和機械能的區(qū)別師請同學(xué)們思考內(nèi)能和機械能有什么區(qū)別?生1:機械能是宏觀物體具有的,看得見,能直觀感受到.而內(nèi)能是微觀分子具有的,看不見,只能借助它表現(xiàn)出來的現(xiàn)象感知;生2:分子總是在永不停息地運動,因此,內(nèi)能應(yīng)該每時每刻,不論何種狀態(tài)都具有;但物體的機械能不是每時每刻都有.教師鼓勵學(xué)生的回答,并進行總結(jié):內(nèi)能與機械能是兩種不同形式的能,內(nèi)能是與分子運動相對應(yīng)的能量,是物體內(nèi)部分子動能與分子勢能之和,是與物體內(nèi)部分子數(shù)、溫度、分子間距離有關(guān)的能量.機械能是與整個物體的機械運動相對應(yīng)的能量,是物體動能與勢能之和,是由物體質(zhì)量、整個運動狀態(tài)和相對位置決定的能量.板書:(1)內(nèi)能和機械能是兩種不同形式的能,不能混淆.(2)一切物體都具有內(nèi)能,但并不是所有物體都具有機械能,如在水平地面上靜止的石頭便沒有機械能.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2內(nèi)能的影響因素師內(nèi)能大小可能與什么因素有關(guān)?請大家積極發(fā)言.生1:與溫度有關(guān),物質(zhì)溫度發(fā)生變化時,分子運動速度快慢也會變化,所以物體內(nèi)能也會變化.生2:與質(zhì)量有關(guān),對同一物質(zhì)而言,質(zhì)量越大,物體內(nèi)部分子數(shù)目越多,所以分子動能和勢能也大,內(nèi)能也大.生3:與狀態(tài)有關(guān),當(dāng)物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化,分子間距離也會發(fā)生變化,則分子間相互作用力的強弱也會變化.所以分子間勢能發(fā)生變化,內(nèi)能也變化.教師鼓勵學(xué)生的回答,并進行總結(jié)和板書.板書:(1)內(nèi)能與溫度有關(guān),同一物體,溫度越高,內(nèi)能越大,溫度越低,內(nèi)能越少.(2)內(nèi)能還與物體的體積(或質(zhì)量、狀態(tài))有關(guān),同種物質(zhì),溫度相同時,體積(質(zhì)量)越大,內(nèi)能越大.例題2(多媒體展示)關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()A.物體的質(zhì)量越大,內(nèi)能越小B.物體舉得越高,內(nèi)能越大C.物體運動得越快,舉得越高,內(nèi)能越大D.物體溫度越高,內(nèi)能越大解析:在分析物體內(nèi)能大小時,應(yīng)注意物體的內(nèi)能與三個因素有關(guān),即物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài),與物體的運動速度和舉起的高度無關(guān),物體的速度和舉起的高度影響的是機械能,而機械能與內(nèi)能是兩種不同形式的能,對于同一物體,溫度越高,內(nèi)能越大.同種物質(zhì),溫度相同,狀態(tài)不變時,質(zhì)量越大,內(nèi)能越大,故選D.答案:D課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【教師結(jié)束語】大家這節(jié)課的收獲確實不少,我們共同學(xué)習(xí)了內(nèi)能這個物理量,知道內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和;知道一切物體無論溫度高低,都具有內(nèi)能,知道內(nèi)能和機械能是兩種不同形式的能;知道內(nèi)能的影響因素是質(zhì)量、溫度、狀態(tài)(體積),我們今天就學(xué)到這.好,謝謝!課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).板書設(shè)計初步認識內(nèi)能內(nèi)能的概念內(nèi)能和機械能的區(qū)別內(nèi)能的影響因素教學(xué)反思1.本節(jié)課教師首先用類比的方法,讓學(xué)生聯(lián)想分子具有動能和勢能,在初步給出分子的動能和勢能的基礎(chǔ)上,建立內(nèi)能的概念.2.教師在利用分析比較法講述內(nèi)能和機械能的區(qū)別時,可以從宏觀和微觀兩方面進行,首先說明內(nèi)能與物體整體的運動無關(guān),而機械能與物體整體的機械運動有關(guān).例如,拋到空中的球,離開地面,具有重力勢能,它在空中飛行,具有動能,球的重力勢能和動能構(gòu)成球的機械能.球內(nèi)部的分子做無規(guī)則熱運動,而且分子之間有相互作用,因此球在具有機械能的同時還具有內(nèi)能.第3節(jié)內(nèi)能第2課時改變內(nèi)能的兩種方式【教學(xué)目標】一、知識目標1.知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能.2.知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些生活事例.二、能力目標1.通過觀察、實驗、探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法.2.通過演示實驗說明做功與物體內(nèi)能的變化關(guān)系.三、素養(yǎng)目標1.通過探究使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣.2.通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解做功和內(nèi)能變化的關(guān)系.3.通過分析、對比,學(xué)會用類比的方法研究問題.培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和實事求是精神,幫助學(xué)生樹立勇攀科學(xué)高峰的理想和志向.【教學(xué)重點】改變物體內(nèi)能的方法.【教學(xué)難點】做功和熱傳遞的比較.【教具準備】教師:多媒體課件、壓縮空氣引火儀、塑料瓶(帶塞子)、打氣筒、乙醚、脫脂棉等.學(xué)生:鐵絲、鐵錘、砂紙、火柴、保溫水瓶(盛有熱水)等.【教學(xué)課時】1課時【教學(xué)過程】【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】師上一節(jié)課時我們認識了內(nèi)能,知道了內(nèi)能與溫度的變化關(guān)系,知道了內(nèi)能的影響因素,下面請同學(xué)們觀看兩個實驗,想想老師是通過什么方式改變物體的內(nèi)能的.實驗1:把一根粗鐵絲,在酒精燈上加熱,鐵絲溫度升高,內(nèi)能增加.實驗2:教師引導(dǎo)兩名同學(xué)上講臺,演示兩手互搓實驗,發(fā)現(xiàn)手互搓后變熱,溫度升高,內(nèi)能增加.學(xué)生觀看實驗后,對改變內(nèi)能的方法產(chǎn)生濃厚的興趣,教師趁機引入課題.【進行新課】知識點1熱傳遞和內(nèi)能的改變師改變物體的溫度可以改變物體的內(nèi)能.那么改變物體內(nèi)能的方法有哪些呢?請同學(xué)們思考如何使一根粗鐵絲的溫度升高,內(nèi)能增加.大家可以通過交流、討論、動手做實驗的方式進行探究.然后看看誰想出的辦法多.學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗,提出各種猜想,并思考、設(shè)計實驗進行探究.教師巡視,了解情況.學(xué)生發(fā)表各自探究后的意見.教師收集、整理并點評使鐵絲的溫度升高、內(nèi)能增加的辦法:①可以用錘子敲打鐵絲;②用砂紙摩擦鐵絲;③用開水燙;④點燃火柴加熱;⑤彎曲鐵絲;等等教師引導(dǎo)學(xué)生對上述方法進行分類歸納,并說出分類依據(jù).生:①②⑤外力做功;③④給它加熱.師同學(xué)們說得很正確,①②⑤是通過“做功”的方式改變內(nèi)能,而③④的“加熱”其實是使溫度不同的物體互相接觸,低溫物體溫度升高,高溫物體溫度降低.這個過程叫作熱傳遞.熱傳遞過程中內(nèi)能如何變化呢?生:發(fā)生熱傳遞時,高溫物體內(nèi)能減少,低溫物體內(nèi)能增加.板書:熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能,發(fā)生熱傳遞時,高溫物體內(nèi)能減少,溫度降低;低溫物體內(nèi)能增加,溫度升高,當(dāng)兩個物體溫度相同時,熱傳遞停止.師請同學(xué)們試著用熱量來解釋開水溫度降低過程中內(nèi)能的變化.生:開水溫度降低,放出熱量,內(nèi)能減少;而冷水、冰塊周圍的氣體、冰箱中的氣體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加.教師點評學(xué)生的回答,并進行總結(jié):物體吸收或放出的熱量越多,它的內(nèi)能改變越大.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2做功和內(nèi)能的改變師再請大家思考一個問題,冬天,我們感覺手很冷時,為了讓手變得溫暖,你通常有哪些做法?生:(踴躍回答)雙手來回搓;往手上哈氣,握著熱水袋、暖爐;曬太陽;烤火;勞動;跑步……教師點評學(xué)生的回答,并予以肯定.師對物體做功,物體的內(nèi)能增加.在我們用氣筒不斷給自行車車胎打氣的過程中,你能感覺氣筒壁的溫度有什么變化?生:氣筒壁溫度升高了.師好,下面我們來做一個實驗.(教師演示壓縮空氣引火儀的實驗,幫助學(xué)生進一步理解做功可以改變物體的內(nèi)能.)實驗分兩步進行,為便于比較,第一步中厚玻璃筒內(nèi)先不放脫脂棉,直接壓縮筒內(nèi)空氣.師提問:筒內(nèi)空氣的溫度、內(nèi)能有無變化.實驗說明了什么?學(xué)生可能會感到困惑:空氣內(nèi)能增加與否怎么能看得見?教師接著演示第二步:將脫脂棉放入厚玻璃筒內(nèi),并壓縮筒內(nèi)空氣.(要求學(xué)生仔細觀察,發(fā)現(xiàn)脫脂棉燃燒起來)師接著提問:(1)研究對象是什么?(2)為什么放入脫脂棉?生:(1)研究對象是空氣,而不是脫脂棉.(2)放入脫脂棉的目的是利用轉(zhuǎn)換法顯示空氣溫度升高.教師總結(jié):這個實驗說明空氣的溫度升高了,內(nèi)能增加了.對物體做功,會使物體的內(nèi)能增大.師對物體做功,會使物體的內(nèi)能增大,那反之,如果物體對外做功,內(nèi)能有何變化?好,請同學(xué)們看下面的實驗.(師演示:教材P16《演示》中的實驗乙.)提示:用飲料瓶代替玻璃瓶進行實驗(更安全,現(xiàn)象更明顯).學(xué)生觀察后,教師提問:觀察到的現(xiàn)象有哪些?瓶蓋跳起說明了什么?出現(xiàn)水霧是什么現(xiàn)象?說明了什么?水霧起了什么作用?學(xué)生思考、交流、討論.發(fā)表各自看法.教師點評:壓縮氣體時,瓶內(nèi)氣體溫度升高,內(nèi)能增加,熱空氣將熱量傳遞給水,使水的溫度升高.瓶內(nèi)氣體推動塞子做功時,內(nèi)能減少,水蒸氣放熱液化形成“白氣”(小水滴).這個實驗說明了物體對外做功時,內(nèi)能減少.板書:外界對物體做功,物體內(nèi)能增加;物體對外做功,物體內(nèi)能減少.師同學(xué)們,內(nèi)能與我們的生活息息相關(guān),我們時時刻刻、無處不在地與內(nèi)能打交道,我們在生產(chǎn)、生活中利用內(nèi)能.內(nèi)能利用得好時能給我們?nèi)祟悗砗锰帲玫貌缓脮r也會給我們帶來危害.學(xué)生積極思考并發(fā)言.例題1(多媒體展示)下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法中正確的是()A.物體溫度升高,一定吸收了熱量B.物體放出熱量時,溫度一定降低C.物體溫度升高,內(nèi)能一定增加D.物體內(nèi)能增加時,溫度一定升高解析:改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,它們在改變物體的內(nèi)能上是等效的.物體溫度升高可能是對物體做了功,也可能是物體吸收了熱量,所以A選項錯誤;當(dāng)晶體在熔化和凝固時,分別吸收和放出熱量,而溫度保持不變,所以B、D選項錯誤;物體的溫度升高,其內(nèi)部分子的動能增加,所以內(nèi)能一定增加,因此C選項正確.例題2(多媒體展示)下列所描述的場景中,屬于利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()A.冬天人們搓手取暖B.小孩從滑梯上滑下時臀部感受到熱C.加劇的溫室效應(yīng)使得多年的積雪融化了D.古代的人鉆木取火解析:改變物體內(nèi)能的方法有兩種,即做功和熱傳遞.加劇的溫室效應(yīng)使氣候變暖,多年的積雪由于吸熱而融化,這是熱傳遞使雪內(nèi)能增加的結(jié)果,而其他三項都是摩擦做功使物體的內(nèi)能增加.故正確選項為C.答案:C例題3(多媒體展示)如圖所示的三幅圖,它們共同反映了哪些物理知識?(至少寫出兩點)(1)——————————————————————————————————————————————————————;(2)——————————————————————————————————————————————————————.答案:(1)做功可以改變物體的內(nèi)能(2)內(nèi)能和機械能可以相互轉(zhuǎn)化課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【課堂交流、小結(jié)與延展】師同學(xué)們,我們通過這兩節(jié)課的學(xué)習(xí),知道內(nèi)能的概念,了解了內(nèi)能的特點,知道改變物體內(nèi)能的方法.還明白了內(nèi)能與我們?nèi)祟惿a(chǎn)、生活密切相關(guān).你們還有哪些收獲呢?請相互交流、討論.生1:通過學(xué)習(xí),我明白了內(nèi)能不同于機械能,是微觀分子具有的能量的體現(xiàn).生2:通過學(xué)習(xí),我們明白了任何物體,任何狀態(tài)下都有內(nèi)能.生3:內(nèi)能和機械能等其他的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎?生4:熱傳遞過程中有內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,那么,進行熱傳遞需要滿足什么條件呢?師從上面實驗中,把開水倒入冷水中,開水放出熱量,冷水吸收熱量,開水溫度降低,冷水溫度升高,最后,兩者溫度相同時,不再進行熱量傳遞.可知,熱傳遞的條件是:存在溫度差.生5:我們說物體溫度高,溫度低,那也可以說物體含有熱量多或含有熱量少嗎?師這個問題提得好,“熱量不能含有,溫度不能傳遞”.因為熱量是在熱傳遞過程體現(xiàn)出來的,沒有溫度變化,就沒有熱量變化,所以,熱量是動態(tài)量;而溫度則不一樣,是狀態(tài)量.生6:發(fā)生熱傳遞的兩個物體的內(nèi)能是如何變化的?師同學(xué)們說得很好,課后你們可以根據(jù)剛才自己提出的問題去探究,找到正確的答案.【教師結(jié)束語】同學(xué)們,我們通過這兩節(jié)課的學(xué)習(xí),不僅收獲了不少知識,更重要的是學(xué)會了兩種研究問題的方法——“類比法”和“轉(zhuǎn)換法”.我們通過把內(nèi)能與機械能進行類比,大家知道了內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和.而且還知道了影響內(nèi)能的因素.我們通過轉(zhuǎn)換法,知道了內(nèi)能改變的兩種方法:做功和熱傳遞.更重要的是明白了內(nèi)能與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān),我們在不知不覺地利用它.大家深深體會到,物理是一門有趣有用的科學(xué).只要大家平時多關(guān)注生活、留心觀察身邊的現(xiàn)象,勤于思考,就會輕松地學(xué)好物理.課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).板書設(shè)計改變內(nèi)能的兩種方式熱傳遞做功教學(xué)反思1.探究實驗的設(shè)計及小組交流討論可以培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)造能力及合作精神,本節(jié)課力圖讓學(xué)生通過探究實驗及小組討論來完成本節(jié)重要教學(xué)內(nèi)容,在教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法的同時,讓他們體驗到成功的喜悅,加深他們對物理這門學(xué)科的感情,師生共同走進這一神奇的物理殿堂.2.構(gòu)建寬容和諧的教學(xué)氛圍.在理解改變內(nèi)能的方法時,教師要求學(xué)生聯(lián)系自己平時利用取暖的做法,體會改變內(nèi)能的方法.這種事例貼近學(xué)生生活,不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,更重要的是收到了很好的教學(xué)效果,師生互動參與教與學(xué).3.在幫助學(xué)生理解熱量的概念時,可以把熱量、溫度、內(nèi)能作比較,找出它們之間的聯(lián)系和區(qū)別,這樣使學(xué)生達到較深入的理解熱量概念的目的.本章復(fù)習(xí)和總結(jié)【教學(xué)目標】1.知道什么是熱量、比熱容,為什么沙漠地區(qū)晝夜溫差特別大.2.知道物體內(nèi)部的分子是怎樣運動的,分子之間是否存在作用力.3.知道什么是內(nèi)能,怎樣改變物體的內(nèi)能.【教學(xué)方法】1.歸納法:整合本章知識點之間存在的聯(lián)系.2.講練結(jié)合法:通過典型習(xí)題的講練,幫助學(xué)生加深理解知識的內(nèi)涵,熟悉解題方法與技巧.【教具準備】多媒體課件【教學(xué)課時】1課時教學(xué)過程【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè),加強學(xué)生對知識的鞏固.【本章總結(jié)】1.知識結(jié)構(gòu)(用多媒體展示并總結(jié))2.例題講解:(用多媒體展示)考點1比熱容和熱量例題1吃早飯時,媽媽用熱水給小雪加熱250g的袋裝牛奶,為了使這袋牛奶的溫度由12℃升高到42℃,媽媽至少要用60℃的熱水多少kg?[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),設(shè)該牛奶的比熱容為2.5×103J/(kg·℃),不計熱量損失]例題2森林是一巨大的天然“氧吧”,因為綠色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣.小明同學(xué)為測量地球表面植物吸收太陽能的本領(lǐng),做了如下實驗:用一臉盆裝6kg的水,水面的表面積為0.1m2,經(jīng)太陽垂直照射15min,溫度升高了5℃,請計算:(1)實驗時6kg的水吸收了多少熱量?(2)若地表植物接收太陽能的能力與水相等,每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦?(3)100m2綠地每秒可以放出多少升的氧氣?(若綠色植物在光合作用下每吸收103J的太陽能可以放出0.05L的氧氣)考點2分子動理論例題3對下列現(xiàn)象的解釋,正確的是()A.打開香水瓶蓋后,能聞到香味,說明分子在永不停息地運動B.封閉在容器內(nèi)的液體很難被壓縮,說明分子間有引力C.用手捏海綿,海綿的體積變小了,說明分子間有間隙D.鉛筆筆芯用了一段時間后會變短,說明分子間有斥力解析:B中說明分子間有斥力;C中海綿體積變小,主要是因為宏觀的海綿顆粒間有間隙;D中不能說明分子間有斥力.答案:A考點3內(nèi)能例題4寫出下列過程中改變物體內(nèi)能的方法:(1)一杯水慢慢變涼:————————————————————————————————————(2)水蒸氣將壺蓋頂起:——————————————————————————————————(3)火車駛過后,鋼軌溫度升高:———————————————————————————(4)用嘴向手上哈氣,使手暖和:———————————————————————————答案:(1)熱傳遞(2)做功(3)做功(4)熱傳遞課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).第十四章內(nèi)能的利用本章教材打破了傳統(tǒng)的力學(xué)和熱學(xué)的界限,注重學(xué)科內(nèi)各部分知識之間的聯(lián)系,將機械能、內(nèi)能和熱機幾部分內(nèi)容整合在一起,通過對熱值、熱機工作原理的學(xué)習(xí),進一步突出了化學(xué)能、內(nèi)能和機械能的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用.在本章的教學(xué)中始終貫穿著能量的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用這一主線,通過逐步學(xué)習(xí)各種不同形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化,可以使學(xué)生逐步認識到世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是運動的,物質(zhì)之間是相互聯(lián)系的,也是可以相互轉(zhuǎn)化的,有利于培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的科學(xué)世界觀.本章共分4節(jié):1.第1節(jié)“能量的轉(zhuǎn)化與守恒”,“能量守恒定律”是對本章及以前所學(xué)物理知識從能量角度進行的一次綜合.通過學(xué)生自己動手做實驗,向?qū)W生初步揭示了能量概念的物理實質(zhì).接著通過學(xué)生討論、分析,了解能量不能憑空消失和產(chǎn)生,只能相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,并給出能量守恒定律.2.第2節(jié)“熱機”,本節(jié)通過四沖程內(nèi)燃機工作原理的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解內(nèi)燃機的主要結(jié)構(gòu);大致了解內(nèi)燃機工作時,能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況,了解汽油機與柴油機的區(qū)別;了解內(nèi)燃機在現(xiàn)代生活,特別是交通方面的應(yīng)用. 3.第3節(jié)“熱機的效率”,本節(jié)主要的教學(xué)內(nèi)容有兩個:一是燃料的熱值;二是熱機的效率(或燃料的利用率).教學(xué)時可先從生活中常見的燃燒現(xiàn)象中引入熱值的概念,要求學(xué)生掌握熱值的計算公式Q=mq或Q=Vq,知道熱值是燃料的一種性質(zhì),而“熱機效率”的引出可以通過類比“機械效率”來幫助學(xué)生認識到燃料燃燒釋放的熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為有用的機械能,要求學(xué)生掌握熱機效率的公式η=W有/W總,能大致說出提高熱機效率的途徑,以及熱機工作時燃料釋放的能量的主要流向.4.第4節(jié)“跨學(xué)科實踐:制作簡易熱機模型”,本節(jié)先讓學(xué)生復(fù)習(xí)熱機的知識,接著再查找相關(guān)資料,了解不同熱機的工作原理,制作一個簡易的熱機模型.【教學(xué)目標】1.在知識目標方面:①知道能量守恒定律,能舉出日常生活中能量守恒的實例,培養(yǎng)學(xué)生具有利用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象的意識.②知道熱機中的能量轉(zhuǎn)化,知道四沖程內(nèi)燃機的構(gòu)造和工作原理.③知道燃料燃燒過程中能的轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,知道燃料的熱值及其單位,能通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認識熱機效率.2.在能力目標方面:①通過學(xué)生討論體會各種形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化,并進一步理解能量守恒定律.②通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功;利用掛圖或模型講解四沖程汽油機和柴油機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.③從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同,建立燃料熱值的概念,能根據(jù)燃料的熱值計算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量;對熱機效率有初步認識,能大致說出提高熱機效率的途徑.3.在素養(yǎng)目標方面:①通過演示培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題的能力,通過閱讀“科學(xué)世界”擴展學(xué)生的知識面;②通過對熱機效率的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生開發(fā)新技術(shù)、提高燃料利用率的意識.【教學(xué)重點】汽油機的工作原理及能量的轉(zhuǎn)化過程,燃料的熱值,汽油機與柴油機的區(qū)別.【教學(xué)難點】能量守恒定律,熱機的能量轉(zhuǎn)化及損失,熱機的效率的計算.【課時建議】本章共有4節(jié),建議6時.第1節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒……………1課時第2節(jié)熱機……………1.5課時第3節(jié)熱機的效率……………………1.5課時第4節(jié)跨學(xué)科實踐:制作簡易熱機模型…1課時本章復(fù)習(xí)和總結(jié)………1課時第1節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒【教學(xué)目標】一、知識目標1.知道能量守恒定律.2.能舉出日常生活中能量守恒的實例.3.理解自然界中各種能量間的聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的規(guī)律.二、能力目標1.通過學(xué)生自己動手做小實驗,發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系,體會各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化.2.通過學(xué)生討論,體會能量不會憑空消失,只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或從一個物體(物體的一部分)轉(zhuǎn)移到另一個物體(物體的另一個部分).三、素養(yǎng)目標1.通過學(xué)生動手實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.2.對能量的轉(zhuǎn)化與守恒有一個感性的認識,為建立科學(xué)的世界觀和思維方法打基礎(chǔ).【教學(xué)重點】各種形式的能的轉(zhuǎn)化;能量守恒定律.【教學(xué)難點】區(qū)別能量轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)化,并運用能量守恒定律分析具體問題.【教具準備】多媒體課件、塑料袋(黑色)、水、溫度計、太陽能電池太陽帽、火柴、鐵絲、酒精燈、鋼球、單擺、細線、乒乓球.【教學(xué)課時】1課時教學(xué)過程【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】教師提問:同學(xué)們,請大家雙手不停地來回搓動,體會有何感受?學(xué)生動手操作后回答:手心發(fā)熱.師從能量的角度分析下,能量如何變化?生:機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.師從現(xiàn)象的角度分析,揭示什么關(guān)系?生:摩擦生熱,說明力現(xiàn)象與熱現(xiàn)象互相聯(lián)系.師大家分析的很好.除此之外,自然界中的其他現(xiàn)象之間有聯(lián)系嗎?它們之間的能量可以相互轉(zhuǎn)化嗎?在轉(zhuǎn)化過程中有什么規(guī)律?下面我們就來討論這些問題.【進行新課】知識點1能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1.能量的轉(zhuǎn)化師請大家自己動手完成教材P20《想想做做》中的小實驗.學(xué)生分組進行實驗.小組1完成實驗1:來回迅速摩擦雙手;小組2完成實驗2,小組3完成實驗3,小組4完成實驗4.實驗結(jié)束后各小組派一名代表發(fā)言.教師引導(dǎo)學(xué)生互相交流、點評,對回答不完善的地方可補充完善.分析歸納、得出結(jié)論:實驗1:說明機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.實驗2:說明太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.實驗3:說明太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為動能.實驗4:說明機械能轉(zhuǎn)化為電能.師請大家再列舉一些類似事例.學(xué)生思考、分析和討論.師由此可見,自然界中的各種現(xiàn)象之間是互相聯(lián)系的,在一定的條件下,各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化.板書:能的轉(zhuǎn)化:(1)在一定的條件下,各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化.(2)自然界中的各種現(xiàn)象之間是互相聯(lián)系的.教師引導(dǎo)學(xué)生看教材P21圖14.1-2,思考并舉例補充完整.學(xué)生舉例,師就學(xué)生所舉事例引導(dǎo)學(xué)生分析,點評.(教師重點介紹氣體膨脹做功;水力發(fā)電;電流通過電熱器;電流通過電動機;植物光合作用等現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化.)2.能量的轉(zhuǎn)移教師演示實驗:把鐵絲放在酒精燈上加熱;運動的甲鋼球撞擊靜止的乙鋼球.提示學(xué)生觀察,并分析能量如何變化.生:酒精燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)移給鐵絲,使鐵絲內(nèi)能增加;甲球的機械能轉(zhuǎn)移到乙球.在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變,只是由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).知識點2能量守恒定律教師演示實驗:(1)單擺實驗;(2)把乒乓球從高處釋放的實驗.師單擺擺動的幅度越來越小,最終停了下來;乒乓球彈跳的高度越來越小,最終停了下來.這是為什么?它們的能量丟失了嗎?減少的機械能到哪里去了?生思考、討論和交流,發(fā)表各自的見解.教師引導(dǎo)學(xué)生分析:單擺、乒乓球克服空氣阻力做功,機械能逐步轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.每次機械能減少了多少,內(nèi)能相應(yīng)地就增加了多少,因此,總能量并沒有變化,只是換了一種形式.由此可見,能量的總量是不變的.再例如,把燒熱的金屬塊,投到冷水中,冷水、盛水的容器以及周圍的空氣等,都要吸收熱量,它們所吸收的熱量總和跟金屬塊放出的熱量相等.所以說,盡管有的時候,物體某種形式的能量,可能轉(zhuǎn)移到幾個物體或轉(zhuǎn)化成幾種形式的能量,但能量的總量還是保持不變.也就是說某物體損失的能量等于幾個物體得到的能量的總和.教師總結(jié):大量事實證明,在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,消耗多少某種形式的能量,就得到多少其他形式的能量,能量的總量不變.科學(xué)工作者經(jīng)過長期的實踐探索,直到19世紀,才確立了這個自然界最普遍的定律——能量守恒定律.板書:能量守恒定律:能量既不會憑空消失,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變.注意:能量的守恒定律是自然界最普遍的、最重要的基本定律之一:(1)能量守恒定律普遍適用.大到天體,小到原子核,無論是物理學(xué)的問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題,所有能量轉(zhuǎn)化的過程,都遵循能量守恒的規(guī)律.(2)能量守恒定律是人類認識自然、利用自然、保護自然的有力武器和重要依據(jù).(3)能量守恒定律反映了自然現(xiàn)象的普遍聯(lián)系.揭示了自然界的各種現(xiàn)象都不是孤立的,而是相互聯(lián)系的.師很久以前,各國總有人設(shè)想制造一個不需要任何能量的永動機,結(jié)果夢想都失敗了.同學(xué)們,你們想一想,為什么他們總是以失敗告終?學(xué)生思考、討論.明白了事情的真相:因為它違背了能量守恒定律.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習(xí).【課堂交流、小結(jié)與延展】師同學(xué)們,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你們有哪些收獲呢?請相互交流、討論.生1:通過學(xué)習(xí),我明白了各種形式的能在一定的條件下,可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移.而且在轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移過程中,能量的總量保持不變.生2:通過學(xué)習(xí),我知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一.大到天體,小到原子核,無論在哪個領(lǐng)域、哪個學(xué)科,所有能量轉(zhuǎn)化的過程,都遵循能量守恒定律.生3:能量守恒定律是人類認識自然、利用自然和保護自然的有力武器.生4:能量守恒定律推動了生產(chǎn)力的發(fā)展,為人類社會進步作出了重要的貢獻.【教師結(jié)束語】同學(xué)們,我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),收獲了不少知識.我們知道了一個重要的基本的普遍的規(guī)律——能量守恒定律.明白了自然界中的各種現(xiàn)象是相互聯(lián)系的,不是孤立的.能量守恒定律在人類認識自然、利用自然和保護自然中提供了重要依據(jù)和有力保障.課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習(xí).板書設(shè)計能量的轉(zhuǎn)化與守恒1.事例說明:自然界中各種現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的。2.不同能量可以相互轉(zhuǎn)化3.同種能量可以轉(zhuǎn)移4.能量守恒定律:能量既不會憑空消失,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。教學(xué)反思1.通過學(xué)生自己做小實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對物理規(guī)律有一個感性的認識.通過多舉例,多聯(lián)系生活鍛煉學(xué)生分析問題的能力.體會能量之間的相互轉(zhuǎn)化來反映自然界各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系.學(xué)生在邊實驗邊分析中獲得了物理知識,學(xué)會了物理的學(xué)習(xí)方法.同時師生互動效果好,營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍.2.在幫助學(xué)生理解能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移過程中,能的總量保持不變時,采用演示實驗,由學(xué)生視覺上觀察到的表面現(xiàn)象入手進行引導(dǎo)剖析,揭開能量的真相——機械能不是消失了,而是轉(zhuǎn)化成另一種形式的內(nèi)能.這樣由淺入深,水到渠成,學(xué)生自然就會明白了,能量不會憑空消失,也不會憑空產(chǎn)生.3.在幫助學(xué)生理解能量守恒定律時,最后提出問題:先前總有人設(shè)想制造永動機,結(jié)果都是失敗了,這樣一個事實,讓學(xué)生思考、討論.應(yīng)證了能量守恒定律為人類認識自然、利用自然和保護自然提供了重要依據(jù)和有力保障.第2節(jié)熱機【教學(xué)目標】一、知識目標1.通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功;知道熱機的概念,知道內(nèi)燃機是熱機的一種,體會現(xiàn)代化交通工具對人們生活的巨大影響.2.通過模型或掛圖了解四沖程汽油機和柴油機的構(gòu)造.3.能用文字或口頭表述內(nèi)燃機各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化.二、能力目標1.學(xué)生通過觀察汽油機、柴油機的工作過程,能夠簡單地描述它們的主要特征,培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力.2.通過對汽油機、柴油機結(jié)構(gòu)的觀察,有對觀察到的現(xiàn)象作出判斷的意識.3.通過上網(wǎng)等各種途徑收集整理有關(guān)蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣式發(fā)動機的原理、特點的相關(guān)資料,培養(yǎng)學(xué)生收集信息和整理信息的能力.三、素養(yǎng)目標1.通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生樂于探究生活中的物理學(xué)道理的良好習(xí)慣.2.通過學(xué)習(xí)熱機的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于人類社會的意識,進一步認識科學(xué)技術(shù)和社會之間的關(guān)系.【教學(xué)重點】四沖程汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程.【教學(xué)難點】汽油機與柴油機之間的區(qū)別.【教具準備】多媒體課件、鐵架臺、試管、金屬網(wǎng)罩、膠塞、酒精燈、水;汽油機與柴油機的實物模型.【教學(xué)課時】1.5課時教學(xué)過程【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.【新課引入】教師利用音像資料,展示汽車運動,坦克前進的畫面,然后設(shè)問:你知道汽車、坦克為什么會運動起來嗎?汽車、坦克的發(fā)動機是怎么獲得能量的?學(xué)生思考、討論、發(fā)表各自的看法.師汽車、坦克的發(fā)動機其實是個內(nèi)燃機,它通過將燃料燃燒時產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能,從而使汽車、坦克運動起來.下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧.【進行新課】知識點1熱機師我們開始做個實驗,請大家細心觀察,并注意以下幾個問題:①實驗中有哪些能量轉(zhuǎn)換?②用酒精燈給試管中的水加熱,有哪些物體吸熱?③能否把燃料移到容器內(nèi)部去燃燒來獲得更大的動能?教師演示教材P25圖14.2-2的實驗.(提醒:用金屬網(wǎng)罩套在試管外面,并且膠塞不要塞得太緊,以免試管炸裂傷人)學(xué)生回憶并思考,發(fā)表各自的建議:水吸收熱量,變成水蒸氣推動塞子做功,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能;塞子沖開時有“白氣”產(chǎn)生,這是水蒸氣液化放熱……師同學(xué)們回答得很好,燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量傳給水喝水蒸氣,塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能.通過這個實驗我們知道利用內(nèi)能可以對外做功,那接下來請大家想一想,如果把燃料移到類似試管的容器中燃燒,那么能量的利用率將會更高,推動塞子做的功將會更多.而且如果設(shè)法讓這種推動塞子的運動往復(fù)進行,那就有了真正的利用價值.而科學(xué)家早就將這種設(shè)想應(yīng)用到實際當(dāng)中,我們經(jīng)常乘坐的汽車中的熱機——“發(fā)動機”正是利用這種原理來工作的.下面我們一起來認識熱機.板書:熱機:(1)定義:利用內(nèi)能做功的機械.(2)工作原理:將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再對外做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.(3)熱機的種類:①蒸汽機;②內(nèi)燃機;③汽輪機;④噴氣發(fā)動機等.教師用多媒體播放課件“熱機的分類和幾種發(fā)動機原理”.熱機的分類和幾種發(fā)動機原理(多媒體課件)(1)熱機的分類通常根據(jù)燃料燃燒方式,將熱機分為內(nèi)燃機與蒸汽發(fā)動機兩類.凡燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機稱內(nèi)燃機,如汽油機、柴油機等都屬于此類.先把燃料燃燒時釋放的能量的一部分傳給工質(zhì),再由工質(zhì)將得到的能量的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的稱蒸汽發(fā)動機,又稱外燃式熱機.內(nèi)燃機的工質(zhì)是燃燒的煙氣,而蒸汽發(fā)動機的工質(zhì)是水蒸氣.蒸汽機在熱機中是最早出現(xiàn)的,以后是內(nèi)燃機、汽輪機、燃氣輪機、噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機相繼交叉出現(xiàn).其中內(nèi)燃機應(yīng)用范圍最廣,天空、地上、水中都有內(nèi)燃機的身影.蒸汽發(fā)動機由于笨重、效率低,現(xiàn)在應(yīng)用已不多.(2)幾種發(fā)動機原理簡介蒸汽輪機利用鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽從噴嘴高速噴出,沖擊葉輪,使葉輪與機軸一同旋轉(zhuǎn).蒸汽輪機的輸出功率很大,大型的蒸汽輪機輸出功率可達幾十萬千瓦.燃氣輪機基本原理與蒸汽輪機相似,但工質(zhì)不是蒸汽,而是燃料燃燒后生成的煙氣.中國民間工藝品“走馬燈”即是一種原始簡單的燃氣輪機,早在800年前就已在我國出現(xiàn).燃氣輪機不僅輸出功率大(可達十幾萬千瓦),而且效率高,可達50%~60%.空氣噴氣發(fā)動機燃料在發(fā)動機的燃燒室內(nèi)燃燒,生成的煙氣從噴口高速噴出,根據(jù)反沖原理,發(fā)動機機身將向反方向運動.火箭發(fā)動機其結(jié)構(gòu)與原理和噴氣發(fā)動機相似.區(qū)別是空氣噴氣發(fā)動機燃料燃燒時的氧化劑(氧氣)取自空氣,因此空氣噴氣發(fā)動機只能在大氣層內(nèi)工作,主要用在飛機上;火箭發(fā)動機則自帶氧化劑,燃料燃燒時不依賴于空氣,因此可在大氣層外工作,是發(fā)射人造衛(wèi)星和宇宙飛船的動力源.中國在節(jié)日放的“起花”也即是火箭的原型,中國是火箭的故鄉(xiāng).板書:(1)內(nèi)燃機:燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機,叫作內(nèi)燃機.(2)內(nèi)燃機分為汽油機和柴油機兩大類,它們分別用汽油和柴油作為燃料.例題1(多媒體展示)如圖所示,在試管內(nèi)裝些水,用橡皮塞塞住,用酒精燈加熱一段時間后,會觀察到的現(xiàn)象有:①;②.實驗中的能量轉(zhuǎn)化過程為:①酒精燃燒放出熱量,酒精的能轉(zhuǎn)化為水的能;②水吸熱沸騰,產(chǎn)生大量水蒸氣,氣體膨脹對瓶
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