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物理《机械能与内能》单元教学设计

基本信息省市区学校姓名联系电话学科物理电子邮箱年级初三教科书版本及章节苏科版十二章单元(或主题)教学设计单元(或主题)名称机械能与内能1.单元(或主题)教学设计说明本单元的内容是能量这一板块中最重要的一部分,从宏观和微观两方面讲述能量,并通过两者之间的转化联系在一起,其中,宏观部分的机械能在力学中已出现过,相对而言也好理解些,书本上通过两个探究实验让学生更深入的了解了机械能。

通过类比的方法,内能的概念理解起来也没那么费力,能量是会改变的,内能的改变方法之一是热传递,而比热容会引起不同物质在热传递时的差异。

内能的改变方法之二是做功,此处将机械能与内能联系在了一起,而热机是生活中能量转化的一个很重要的应用。

热机中,能量的最初来源却是燃料的化学能,不同的燃料放出的能量相同么,引出热值的概念,最后能量在转化过程中是有损耗,热机的效率有多少。

2.单元(或主题)学习目标与重点难点(依据中考指南)1、动能的探究实验及影响因素2、理解一些现象中,机械能的相互转化3、能判断内能改变的两种方式:做功与热传递4、会进行物体吸、放热的简单计算5、会进行燃料燃烧放热的简单计算3.单元(或主题)整体教学思路(教学结构图)重点:知道动能和势能、弹性势能可以相互转化;难点:能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象4学习评价设计(从知识获得、能力提升、学习态度、学习方法、思维发展、价值观念培育等方面设计过程性评价的内容、方式与工具等,通过评价持续促进课堂学习深入,突出诊断性、表现性、激励性。

体现学科核心素养发展的进阶,课时的学习评价是单元学习过程性评价的细化,要适量、适度,评价不应中断学生学习活动,通过学生的行为表现判断学习目标的达成度)5学习活动设计1.动能和重力势能的相互转化。

(1)小球单摆实验演示(观察现象)——证据(表格填写)——分析结论:物体的___________和__________之间可以互相转化。

(2)演示滚摆实验演示——证据——分析下降:高度↓,速度↑,质量不变,是重力势能转化为动能。

上降:高度↑,速度↓,质量不变,是动能转化为重力势能。

(3)举例说明动能和重力势能相互转化的例子。

如自行车下坡、荡秋千、高空掷物、荡秋千、人造地球卫星等。

(4)单摆和滚摆为什么慢慢停下静止?分组讨论与交流2.动能和弹性势能的相互转化。

(1)演示皮球下落与反弹的实验演示——证据——分析皮球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能,从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能,从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动动,从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。

(2)举例动能与弹性势能相互转化的例子。

(3)皮球为什么慢慢停下静止?①讨论:游乐场的过山车和撑杆跳高中的运动员,其动能和势能的转化情况【当堂训练1】如图所示的轨道ABC表面光滑,当物体从A点静止下滑直到撞击到C点的弹簧,在此过程中物体从A点到B点是________能转化为________能;从B点到接触到弹簧之前,物体的机械能________(填“变大”“变小”或“不变”);当物体使弹簧发生形变时,物体的________能转化为弹簧的________能。

思考:若不计空气阻力,小球对弹簧的压缩始终使弹簧处于弹性形变,整个过程中只有动能和势能相互转化,那么可能是怎么样的结果?(从知识获得、能力提升、学习态度、学习方法、思维发展、价值观念培育等方面设计过程性评价的内容、方式与工具等,通过评价持续促进课堂学习深入,突出诊断性、表现性、激励性。

体现学科核心素养发展的进阶,课时的学习评价是单元学习过程性评价的细化,要适量、适度,评价不应中断学生学习活动,通过学生的行为表现判断学习目标的达成度)5学习活动设计教学过程教学过程设计意图教师活动学生活动新课引入演示:给一个玩具青蛙上紧发条,使其在水平桌面上运动。

小青蛙的动能是怎么来的?演示:从一个装满开水的暖水瓶中倒出一部分水,用软水塞塞紧,注意观察瓶塞。

推动瓶塞的能量来自哪里?水蒸气具有的一种能量,就是我们要研究的内能。

学生观察小青蛙运动,得出小青蛙的动能是由弹簧的弹性势能转化而来的。

学生观察实验,思考问题。

提出猜想,可能是来自于热水(或热的水蒸气)。

创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。

结合实验,提出问题,引入新课。

内能引导类比讨论:运动的物体具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?演示实验(如右图):改变分子模型中小球间的距离,弹簧发生形变,具有势能。

分子之间呢?我们把动能和势能统称为机械能,构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。

内能和机械能是同种能量吗?你能说出它们的异同点吗?教师巡视,解决学生实验中遇到的问题。

引导:哪杯水中的墨水扩散得快?实验表明了什么?(自主学习)信息快递:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

结合动能的特点,思考问题。

分子也具有动能,根据分子动理论的初步知识,分子在不停地做无规则运动。

(讨论)分子之间的相互作用类似于弹力的作用,分子之间也存在势能。

根据前面的定义,学生讨论。

机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。

而内能是与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。

内能和机械能的单位都是焦耳(J)。

学生进行讨论、补充。

(讨论)物体的温度降到0℃时还有内能吗?掉在地上的物理书有内能吗?(归纳)内能的特点:(操作)同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴墨水.(思考)温度越高→扩散越→分子运动越→分子动能越→物体的内能越启发诱导、利用新旧知识的联系,进行类比实现知识迁移。

利用类比的方法得出内能的概念,注重物理方法培养。

借助实例明确内能特点。

培养学生的动手操作能力和合作意识。

猜想:内能大小可能与哪些因素有关?请说说你的猜想依据。

判断下列物体内能的变化。

1.太阳下的一瓶水,温度升高。

2.一杯水喝掉一半。

3.冰熔化的过程中。

(归纳)内能和温度的关系(练习)比较三杯水的内能学生讨论,进行猜想,同学之间相互补充。

学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化。

(观看视频)解说“水的内能”培养学生分析问题的能力。

借助多媒体加深对概念的理解。

热传递引导:内能有大有小,那么如何改变物体的内能?投影图片引导:上述过程中内能是如何转移的?板书:热传递是改变内能的一种方式;热传递的实质。

对照图片,联系生活,积极思考。

问题:给你一杯水,如何改变其内能(增加或减少水的内能)?阅读信息快递:“热传递”讨论和归纳:通过热传递可以改变物体内能;热传递发生的条件,热传递的实质。

议一议:生活中还有哪些通过热传递来改变物体内能的实例?明确热传递的实质。

提高学生的物理素养。

培养思考、自学能力。

通过联系生活实例,例提高学生的学习兴趣,加深学生对物理概念的理解。

热量引导:我们已经知道了内能转移的方向是从高温处转移到低温处,那么我们如何表示能量转移的多少?物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量。

课件展示:正解使用“热量”这一术语。

讨论:结合问题,讨论温度、内能和热量的不同点。

一个物体的温度升高,它的内能增加。

物体内能增加,温度是否一定升高?举例说明。

了解热量的概念学生讨论,举例。

学生讨论,进行交流。

交流与体会:培养学生合作学习的能力。

注重培养学生物理概念的思辨能力,关注学生科学规范的物理语言的表述。

四、汽油机中的能量转换教师:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?教师:“马达”也好,“摇车”也好,都是为了给内燃机输入能量,通过外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功,内能就会转化成曲轴的机械能。

这时曲轴获得的机械能一部分通过做功,一部分通过飞轮(与曲轴相连的质量较大的轮子)保存起来。

然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动,靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。

这样内燃机就可连续工作下去了。

巩固训练:图为某种四冲程内燃机工作过程中的一个冲程,下列说法正确的是 ( )A.这是一台柴油机B.该冲程是内燃机的吸气冲程C.该冲程正把内能转化为机械能D.该冲程正把机械能转化为内能学生:接通电源,开动“马达”实行电启动。

用手“摇车”。

在压缩冲程中,转化成。

学生总结:在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。

其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成五、自主学习自主学习的问题:(1)柴油机的结构(2)柴油机与汽油机的相同点(3)柴油机与汽油机的不同点(4)能根据给出的图正确分辨出柴油机和汽油机。

(5)了解柴油机的“飞车”现象。

(6)柴油机的应用(7)熟悉热机的效率问题。

学生观察多媒体,并阅读P51页的信息库学生填写表格,并做好训练,体验学习的快乐。

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