教学目标: (一)知识与技能:1、知道机械功的概念,理解做功的两个必要因素。
2、理解功的计算公式W=FS,知道功的单位。能用功的公式进行有关计算。
(二)过程与方法:经历观察和解释生活、生产中的有关实例的过程,学习从物理现象中归纳简单物理
现象的方法。
(三)情感态度与价值观:通过观察生产、生活中的做功实例,认识到物理知识与自然现象、生产生活
的紧密联系,培养乐于探索自然现象和物理规律的品格。
教学重点:1、能识别物体在什么情况下做功,在什么情况下未做功。 2、会用公式对功进行简单的计算。
教学难点:能识别物体在什么情况下做功,在什么情况下未做功
教具(教学)准备:小车、木块、 小车、木块、弹簧秤、刻度尺等 教学方法(策略): 讨论、阅读
学情分析:本节是沪粤版九年级物理上册第十一章第一节的内容,在机械运动的基础上,讲述了机械功以及做功的必要条件和功的计算。这些知识是物理学的基础知识,又与现实生活联系十分密切。 教学步骤 一、创设情境 导1.举例生活只做工的例子。生举例。 2.直接提出:物理学中的“做功”是与生活中的“做工”是不同的。读多媒体创设物理情境,提高学生的学习兴趣 教师活动 设计意图 入新课、 图片“用力推汽车,车没动”从力的效果分析,这个力没有效果,我们说他 没做功。
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二、新课教学 1、力学上的功 当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,通过了一段距离,这个力的作用就有了成效,力学上就说这个力做了功。 2、做功的两个必要因素 力学上所学的功包括两个因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向的距离。 教师强调注意:1、判断一个力是否做了功,哪些因素缺一不可。否则就教学中,先安排了一个游戏,通过活动,让学生体会到通过找共同点,然后采用类比的方法来定义某一事物。再将课切入正题。 教学时,体验“做功”做了三个实验,补充了斜面问题。 利用实验1,给物理学中的功下了定(一)功 没有做功。例如:运动员把杠铃举在头上不支时,虽然有力但没有沿这
个力的方向移动距离,所以没有做功,可见功包括两个必要因素,缺一不可,也就是说有力作用在物体上这个力一定做功;物体移动了距离也一定有力对它做功。但做功过程中,一定有力的作用,而且物体在力的方向上通过距离。 2、引导学生根据上面的知识小结:在下列三种情况下,力对物体没有功 义,再引导学生采(1)物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离,也就没有力做功。用类比的方法来判例如某同学踢足球,球离开脚后飞出了100m远,足球飞出100m远过程中,人做功为零。 (2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功,如一辆汽车,一个人用很大的力也推不动它,推力对汽车没有做功;再如上面的举重运动员,也没有对杠铃做功。 (3)物体受到了力的作用,同时也运动了一段路程,但在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶跃然受到手的提力作用,由于提桶的力的方向始终竖起向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上行走得再远,手的提力对水平水桶也2
断实验2和补充素材中力是否做功问题,再分析一些实例让学生分析。从教学效果来看,学生对功的问题理解比较好。同时学生对做功的两个必要因素的理解也更加 (二)怎样测算功
没有做功。 力学中规定,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的计算公式W=FS。 教师强调注意:应用上述公式计算时,还必须注意以下几点:(1)要明确是哪个力对哪个物体做功,或者哪个施力物体对哪个受力物体做功。 (2)公式中的F是作用在物体上的力。公式中的S是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”。这句话引起重视,否则在计算功时容易出错误。例如某人用50N的水平推力,推动重100N的箱子,在平地上前进10m,求此人对箱子做的功。 如果按W=FS=100N×10m=1000J计算,其计算结果是错误的。因为100N是箱子的重力,方向是竖直向下的,而箱子并没有在竖直向下的方向上通过距离,重力没有做功,而人对箱子的推力(50N)地箱子做了功,其大小为W=FS=50N×10m=500J。 (3)W=FS中的F,是使物体沿着F方向移动S距离过程中始终作用在物体上的,其大小和方向是不变的。 在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。 本节课我们学习了力学中“功”的概念,知道了做功的两个必要因素,给出了功的计算公式W=F•S,知道了功的单位是焦耳。下面再给出一组尝试题,供大家练习,帮助大家更好地理解功的意义,掌握功的计算。 1、一个中学生从教室一楼登上二楼,他做的功约为______J。 2、某人用50N的力,将重30N的铅球抛到7m远处,则人对铅球做的功为: A、350JB、210JC、0 D、无法计算 3
深刻。 (三)功的单位 三、课堂小结 四、课堂练习 五、作业布置 六、板书设计 3、一列火车以20m/S的速度在平直的轨道上均速行驶,整列火车受的阻力是9×103N。求这列火车行驶1mm火车做了多少功。 1、测出自己上楼时所做的功及所用的时间。 要求:1、测出:(1)体重G。(2)楼层高h。(3)上楼所用的时间,按正常速度走上去所需时间t1。快速跑上去所需时间t2。 2、计算:⑴上楼所做的功。⑵两次登楼过程中,每秒钟做的功。 13.1怎样才叫做功 1.机械功的含义:作用在物体上的力,使物体在力的作用下沿着力的方向移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功。 2.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过了一段距离。二者缺一不可。 3、功的测算:力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积等于力对物体做的功。 计算公式:W=FS 功的单位:焦耳(J)。 教 学 反 思
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11.2 怎样比较做功的快慢
教学目标:
(一) 知识与技能:知道功率的概念,计算公式和单位,能说明有关问题并进行计算。 (二)过程与方法:会用不同的方法判断做功的快慢。 (三)情感态度与价值观:调查了解常用机械的铭牌,了解机械功率。 教学重点:理解功率的概念及计算公式 教学难点:功率的计算 教具(教学)准备:
教学方法(策略): 比较法、观察法、讨论法 教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 设计意图 学生观察,通过教学实践检验,发现学生一、复习提问, 1、做功的两个必要因素是什么? 引入新课 2、怎样计算功?功的国际单位是什么? 无论是人做功,还是利用机械做功,都有做功快慢的问题。这节课我们就来探究物体做功的快慢。 二、新课教学 甲乙两位同学分别将 12 块砖搬到二楼,每块砖(一)怎样比较物体做功的重为10 N, 楼高为 3 m ,由 abc 图可知在 6min 的时间里,甲搬 12 块砖,乙搬 6 块砖。
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快慢 (二)功率与测算功率的方法
分析可得:在相同的时间里,比较物体做功的多少,做功多则做功快。 由 abcd 图可知同样搬 12 块砖,甲用了 6min ,乙用了 12min 分析可得:做相同的功,比较所用时间的长 短,时间短则做功快。 通过总结归纳得出:(1)、在相同的时间里,比较做功的多少。 (2)、做相同的功,比较所用时间的长短。 若做功和时间都不相同,怎样比较做功的快慢呢? 为了表示物体做功的快慢,我们引入了功率这个物理量,功率如何定义? 物体在单位时间内所做的功叫做功率。 功率用符号P表示,功用符号W表示,时间用符号t表示。 功率的公式:P=W/t 在国际单位制中,功率的单位由功和时间的单位组合而成的,为J/s,后人为了纪念物理学家瓦所作出的贡献,用他的名字来命名功率的单位,即瓦特,简称瓦,用符号W表示。1W=1J/s,在工程技术上常用kW作为功率的单位。换算关系:1kW=103W。 6
兴趣非常浓厚。观察完实验,学生基本上能觉察到力做功时,不仅有多有少,而且有快有慢。且做功快慢不仅与功的多少有关、还与做功所用的时间有关。且很自然的的采用控制变量的观察分析上述实验,针对小实验3,学生通过类比,非常清楚的用单位时间内所做的功来处理。课堂教学也十分顺利。 请同学们观看课本中的图片,了解一些物体的功率。 信息窗:了解机器铭牌中的一些数据,功率是其中的一项。知道机器中功率表示的物理意义。 例题:起重机用钢绳吊起一个重10000N的货物,在10s内沿竖直方向上匀速上升10m,求:钢绳拉起重物的功率有多大? 1、比较物体做功快慢的方法。 2、功率表示的物理意义。 3、功率的定义、公式及单位。 1、高出水面30m处有一个容积是50m3的水箱,三、课堂小结 要用一台离心式水泵抽水给水箱,1h能把水箱 充满即可。这台水泵的功率至少是多少KW?(取g=10N/千克) 四、课堂练习 1、课本作业1、2、4。 五、作业布置 2、补充:实验探究:如何测出人上楼的功率? 需要哪些器材,写出实验步骤及表达式。 六、板书设计 13.4做功的快慢 1、比较物体做功的快慢的方法: (1)、在相同的时间里,比较做功的多少。 (2)、做相同的功,比较所用时间的长短。 2、功率 (1)、物理意义:功率是表示物体做功快慢的物
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理量。 (2)、定义:物体在单位时间内所做的功叫做功率 (3)、公式:P=W/t (4)、功率国际单位为瓦特,简称瓦,符号W。 在工程技术上常用单位是:kW,换算关系:1kW=103W。 教 学 反 思
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11.3 如何提高机械效率
教学目标: (一)知识与技能:
1、了解什么是有用功、额外功、总功。
2、理解机械效率的概念,会利用公式η =W 有用 /W 总进行有关计算,知道机械效率小于1。 3、知道提高机械效率的意义和主要方法。
(二)过程与方法:1、从生活实际出发,培养探究物理学的有关知识,深入认识事物的能力。
2、经历测量机械效率的过程,通过参与探究斜面的机械效率的活动,学习拟定简单的科
学探究计划和实验方案。
(三)情感、态度与价值观目标:1、让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
2、通过探究活动,进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。 教学重点:1、知道什么是有用功、额外功和总功。 2、理解什么是机械效率 教学难点:1、区分有用功、额外功和总功 2、理解什么是机械效率 教具(教学)准备: 滑轮组、钩码、细绳 教学方法(策略):实验、讨论、阅读 七、学情分析: 教学过程
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教学步骤 教师活动 学生活动 F(N) S(m) W动(J) 10
设计意图 使学生意识到:我们在使用机械做功时,额外功是不可避免的,但我们总希望做的额外功越少越好,也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。 一、复习提问,1、力学里的功包括两个必要的因素是什么?计引入新课 二、新课教学 (一)有用功、额外功和总功
算功的公式和国际单位制中功的单位是什么? 2、演示启发,引入新课。 G(N) h(m) W阻(J) 0.1 0.12 1.96 0.05 0.098 1.2 比较W动 和W阻发现W动>W阻为什么呢?引入机械效率。 1、首先引导学生阅读课本图并结合上面的实验进行讨论 ①、上述情景中哪些功有用? ②、哪些功无用但不得不做? 2、引出有用功、额外功、总功的概念。 ①有用功:对人们有用的功叫有用功。W有 =Gh ②额外功:人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总- W有 ③总功:有用功和额外功之和。 W总=FS 3、教师讲解:实际使用机械时,人们总是希望额外功少些。 4、引导学生讨论:杠杆、起重机、电梯等所有 (二)机械效率
机械都有一些是有用功,一些是额外功。讨论一下,哪些是有用功,哪些是额外功? 1、使用任何机械都不可避免要做额外功。例如用水桶从井里提水,目的是把水提上来,所以提水的功是有用功,提桶的功是额外功,而为了把水提上来,水桶是不可缺少的。额外功是我们不 需要的,它白白浪费能量,因此应尽量减小它。 使用不同的机械来提起物体,我们希望做的额外 功越少越好,或者说,有用功与总功越接近越好。 2、有用功跟总功的比值叫做机械效率。 机械效率公式: 强调:有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。机械效率通常用百分数表示。 提高机械效率有重要的经济意义,可以减少能耗,降低生产成本,应对这个问题重视。 4、例题及机械效率的练习: 重2540N的货物。如图2所示,滑轮组把它提升1.7m。若不考虑摩擦, (1)绳端移动的距离是多少m? (2)若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800N,滑轮组的机械效率是多少? 11
W有用W总100% 学生阅读课本了解一些常见机械的效率及提高机械效率的意义及方法。 分析:由于重物G是由n段绳子承担,当重物升高hm时,绳末端移动的距离s=nhm;若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重,滑轮组的机械效率等于有用功和总功的比值。 解(1)绳端移动的距离为s=nh=4×1.7m=6.8m (2)滑轮组的机械效率为η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn=2540N/(4×800N)≈79% 说明: 如何判断有用功、额外功、总功,是解机械效率有关问题的关键,解题时可以用机械做功的目的来分析。凡是用机械来升高物体的,使物体升高所做的功为有用功;且有W有=Gh,即有用功等于被升高的物体的重力与其提升高度的乘积。凡是动力做的功就是总功;且有W总=Fs,它等于力与机械在动力作用下移动的距离的乘积。而用来克服摩擦和机械自身重力所做的三、课堂小结 功为额外功。
W额=W总-W有。 1、有用功:对人们有用的功叫有用功。W有 =Gh 2、额外功:人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总- W有 3、总功:有用功和额外功之和。 12
W总=FS 4、机械效W有用W总100%率:有用功跟总功之比。即: 机械效率总小于1。 四、作业布置 自我评价与作业 11.3 如何提高机械效率 五、板书设计 总功 : 有用功: 额外功 : 机械效率 : 定义 公式: 总小于1 ,通常用百分数表示 教 学 反 思
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11.4认识动能和势能
教学目标:(一)知识与技能:1、了解能量的初步概念。 2、知道什么是动能、势能及影响大小的因素。 3、知道动能和势能间相互转化的规律。 4、知道什么是机械能及机械能的单位。
(二)过程与方法:1、通过对机械能的学习,体会自然界存在不同形式的能量,各种不同形式的能量可以相互转化。
2、学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。 (三)情感、态度与价值观:使学生联系社会实际,增强节能和环保意识。
教学重点:能量的初步概念;动能、势能及影响大小的因素;机械能及转化 教学难点: 动能和势能间相互转化规律 教具(教学)准备:滚摆、单摆、钢球、斜面 教学方法(策略):实验、讨论
七、学情分析:能量概念的建立可通过物体做功的实验,让学生建立功和能的联系,得出“物体能够做功,我们就说它具有能量”的结论。动能和势能的定义,也可以通过实验探究的方法,让学生看出它们的实质。影响因素可设计相关实验,列举生活实例,分析实验和实例,让学生得到结论。教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 设计意图 一、复习提问,1.鉴于能量和功的概念有密切的联系,所以通过\"怎样才引入新课 算做了功\"的提问,引导学生进一步理解力的作用成效、 功的两要素。 2.出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上
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撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功?利用学生分析的结果\"钢球对木块做了功\"引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量。(板书章节课题),进一步分析,有上边实验可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。(具有做功的本领不一定是物体正在做功,例如,静止在高山上的石块) 不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。 如何改变普通班学生学习意识问题,要花时间进行探讨,这可能是目前教学中遇到的十分棘手的问题。 二、新课教学 (一)能量(教1、一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。物体师讲述) (二)动能
能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。 能量的单位:焦(J ) <1>提出问题:刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。对比前后两个实验,思考一下,钢球是由于什么原因而具有的能量?怎样才能使木块被推的更远呢? <2>学生分析得到动能是由于运动而具有的能量。引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。概括出\"一切运动的物体都具有动能。\" 影响动能的因素可引导学生根据问题(怎样15
(三)重力势能
才能使木块被推的更远呢?)设计如下实验进行探究(如下图) A、小球从不同高度滚下,会有什么不同现象? B、不同质量的小球从同样高度滚下,会有什么不同现象? <3>结论:(1)动能:物体由于运动具有的能叫做动能。 (2)动能的影响因素:物体的速度越大,质量越大,具有的动能就越多。 <1>提出问题:静止在高山上的石块它由于什么原因具有能量?如何使举高的到沙坑,砸出的坑更<2>学生分析得到重力由于物体被举高而具有影响重力势能的因素可生根据问题(如何使举球落到沙坑,砸出的坑设计如下实验进行探究(如下图) A、同一小球从不同高度下落,会发生什么不同现象? B、不同一小球从相同高度下落,会发生什么不同现象? <3>总结:(1)重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 (2) 重力势能的影响因素:物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越多。 16
铅球落深? hh2 h 势能是的能量。引导学高的铅更深?) (四) 弹性势<1>提出问题:拉长的橡皮筋能将纸弹弹出,(演示)它能 (五) 机械能
是由于什么原因而具有的能量?怎样才能使纸弹弹的更远? <2>学生分析得到弹性势能的定义(给学生讲一下弹性形变)影响弹性势能的因素可引导学生根据问题(怎样才能使纸弹弹的更远?)寻找方法。为加深印象可补充一个实验将两个性质相同弹簧,压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。 <3>总结:(1)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。 (2)弹性势能的影响因素: 形变越大具有的弹性势能就越多。 <1>让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能,又有势能。 <2>做单摆和滚摆实验,学生确定滚摆(或单摆)在运动过程中何处动能最大,何处势能最大分析动能和势能是如何转化的。(可从它们的影响因素来分析)并让学生列举其它动、势能转化的例子。 <3>提出问题:动能和势能间相互转化有什么规律? <4>通过课本图10-5单摆和滚摆实验进行探究,让滚摆第一次由最高点滚下,上升后还能大体回到原来的出17
发点。再继续观察,滚摆每次上升的高度逐渐减小。让学生尝试分析其中的原因。 三、课堂小结 <5>总结:(1)动能和势能之间可以相互转化,在转化四、课堂练习 过程中,机械能的总量保持不变。 五、作业布置 (2) 机械能和其它形式的能之间可以相互转化,在转六、板书设计 化过程中,能的总量保持不变 根据板书总结本节课的内容 教 学 反 思
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12.1认识内能
教学目标: (一)知识与技能:1、能通过类比法理解内能的概念,并掌握类比法。
2、能简单描述温度和内能的关系。知道内能的单位及改变内能的两种途径。
(二)过程与方法:1、通过类比,分析实例,用推理的方法认识分子由于热运动而具有动能和势能。
2、让学生动手实验探究改变物体内能的两种途径。 3、通过讨论,了解做功和热传递在改变内能时是等效的
(三)情感、态度与价值观: 从物理知识与生活的密切联系,激发学生的求知欲。 教学重点:了解内能的概念及内能与哪些因素有关 教学难点:1、比的方法认识分子具有动能和势能。 2、了解内能与温度的关系,知道做功和热传递改变内能的实质是什么。 教具(教学)准备:烧杯、水 教学方法(策略): 探究、实验、讨论
七、学情分析: 教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 设计意图 初中学生刚刚接触热学知识,且“内能”、“热量”等概念都比较抽一、新课引入 分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运 动着。那么分子也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。
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1、引导学生阅读课本 ,了解什么是内能: 学生活动:请学生观察图14-1,类比、思考、交流、象,因此教学时可从日常生活现象入手,采用“类比”、“联想”等方法引入概念,不必追求概念过分二、新课教学 2、教师强调:物体内部所有分子做无规则运动(一)物体的内能
的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。 讨论、总结。严密的表述。也不必让学生死记硬背这些概念的文字表述,而要注重指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳、概括,进而形成概念。 3、物体的内能跟什么有关 (观看课件) (1)、教师引倒学生提出问题:内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否 运动的篮球具有动能,运动的分子也一定运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,具有动能; 并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢? 〔2〕、教师引导学生进行猜想:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论苹果和地球因相互作用而具有势能,分子之间也有相互作用力,分子也有势能。 被压缩的弹簧各部分互相排断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。 斥 而具有势(3)、设计实验:取三只烧杯,分别倒入冷水、能,互相排斥温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几20
的分子也具有 (二)怎样改滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。 势能 (4)、 实验结果表明:温度越高,扩散过程越 快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大, 即分子无规则运动激烈。 (5)、分析论证:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的 无规则运动叫做热运动。 (6)教师强调:一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。 1、用做功的方法改变物体的内能 变物体的内能 (1)演示实验:对物体做功,物体的内能增加
(2)演示实验;物体对外做功,物体的内能减小 (3)事例:钻木取火、 2、用热传递的方法改变物体的内能(1)教师引导 学生实验: 学生分析上面的探究实验,了解什么是热传递。 给每组一根铁(2)教师讲述:发生热传递时,热量自动地从高温物体传递到低温物体,高温物体放出热量,内21
丝,请同学们互相讨论,想 能减少;低温物体吸收热量,内能增加;直至物体之间和物体各部分之间的温度相同,即达到热平衡。此时高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。 (3)学生阅读课本,了解什么是热量及热量的单位。 3、教师讲述:热量是热传递过程中内能改变的数量,只存在于热传递过程中 4、生活中热传递的事例 引导学生阅读课本,了解热传递的三种方式。 出各种办法来改变它的内能,并进行实验,再将实验情况记录下来。 三、课堂小结 根据板书小结本节课的内容 四、课堂练习 1.在保温瓶内倒入开水,但不装满,上面还留 有一些空间,内有空气,然后塞上木塞,过一会儿木塞被冲起.这个现象说明_______对_________做功,______的内能转化成木塞的_______能. 五、作业布置 1、自我评价与作业: 1 、 2 、 3 六、板书设计 (一)什么是内能? 物体内部所有的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体,不论温度的高低,都具有内能。 (二)同一物体温度越高,物体的内能越大;反
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之,温度越低,内能越少。 (三)怎样改变物体的内能 改变内能的途径:做功和热传递。 教学 反思
12.2 热量与热值
教学目标:
(一)知识与技能: 1、知道物体吸收或放出的热量与其质量、温度变化关系 2、知道燃料的热值的概念
(二)过程与方法:1、通过信息处理,认识燃料热值的含义,了解常用燃料的热值 2、鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力
(三)情感态度与价值观 :激发学生主动学习的兴趣和对科学的求知欲望 教学重点:燃料热值的概念 教学难点:如何正确理解燃料的热值 教具(教学)准备: 教学方法(策略):分析、讨论
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七、学情分析:
教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 设计意图 教材先引入内能,再介绍热量。内能是状态量,教材通过类比力学中的动能、势能,从分子动理论直接引出。建立内能的概念后,介绍改变物体内能的方法(做功和热传递),再由热传递一、复习提问,1、内能的概念 引入新课 2、内能的大小与哪些因素有关? 3、改变内能的大小的方法有哪些? 4、现代社会中,人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能,燃料燃烧是一种化学 变化。在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能, 也就是常说的释放热量。 二、新课教学 1.热量的概念: (一)什么叫做热量
物理学中,把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。 注意:(1)热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的,热量是一个过程量,它对应于热传递的过程。 (2)一个物体的温度即使很高,也不能说它含有的热量多;反之,物体的温度低,也不能说它含有的热量少。如果没有发生热传递,即它的内能没有改变,就谈不上热量。 (3)在热传递过程中,高温物体内能减少,放出热量,低温物体内能增加,吸收热量。 24
(二)探究水吸收或放出的热量
2.热量的表示符号和国际单位制单位:热量是内能变化多少的量度,其单位应与内能单位一致。 思考:水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。 1.提出问题:物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关? 2.引导学生根据生活经验和事实进行猜想。 问题讨论: 1.在家用燃气将初温相同一壶水与半壶水都烧开,它们温度变化量的关系如何?谁吸收的热量多(你是如何判断的)? 2.将初温相同的一壶水烧成温水与烧成开水,水温的变化量如何?谁吸收的热量多? 学生能从生活经验得出: 水的质量越大、温度升高的度数越多,吸收的热量也越多。 3.研究水的吸热与其质量、温度变化的定量关系按照教材设计进行实验。 4.结论: (1)水吸收的热量跟物体的质量成正比、与温度的变化量成正比。 (2)英国物理学家焦耳经实验得出: 1kg纯水温度升高(或降低)1℃时, 吸收(或25
过程中物体内能改变的多少定义热量;在热量概念的基础上介绍热值和比热容;最后以汽油机为例,从能量转化的角度分析热机的工作过程,并渗透提高效率和环境保护的意识,引导学生关注科学、技术对社会产生的作用和影响。 (三)燃料的热值
放出)的热量是4.2×103 J。 5.拓展训练: (1)1kg水温度升高1℃时, 吸收的热量是 4.2×103 J。则:2 kg水温度升高1℃需吸收多少热量?2 kg水温度升高10℃需吸收多少热量? 1.燃料:(1)从生活中需要大量的热量引出热值问题 (2)列举生活中常见燃料,并分类。 (3)思考讨论题: 不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点? 2.热值:表示燃料燃烧时放热本领。 热值的定义:1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。 热值的单位:焦耳每千克 3.查看热值表,回答问题: (1)哪一种燃料的热值最大?说说它表示的意思 (2)火箭为什么用液态氢做燃料? 4.燃烧的效率问题和污染 多媒体投影展示锅炉烟囱、蒸汽机车冒黑烟等类似情景,提出问题让学生思考:这些燃烧存在哪些问题?组织学生交流,最后归结到燃烧效率和环境污染两个方面,指出燃料 26
学生交流后,教师及时总 不能完全燃烧会浪费燃料,降低效率,造成污染。结,明确燃料引导学生分析燃料燃烧所产生热量的流向,知道哪些是有用的,哪些被浪费掉了,进一步理解效率的意义。比较普通家用煤炉、普通燃煤锅炉和现代化锅炉的效率时,通过多媒体投、挂图展示相关情景。 燃烧过程都要放热,但质量相 等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等。 让学生知道节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标。 三、课堂小结 按照板书小结本节课的内容 四、课堂练习 1、查一查酒精的热值是多少?说说它表示的意 思。 2、3kg的酒精完全燃烧一半可放出多少热量?剩余酒精的热值是多少? 五、作业布置 3、3kg的酒精完全燃烧可放出多少热量? 六、板书设计 自我评价与作业 教 学 反 思
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12.3 研究物质的比热容
教学目标: (一)知识与技能:1、尝试用比热容解释简单的自然现象. 2、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性. (二)过程与方法 :通过探究,比较不同物质的吸热能力.
(三)情感态度与价值观:利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的 能力. 教学重点:比热容的概念和热量有关计算 教学难点:理解比热容概念并能利用它解释有关现象. 教具(教学)准备:铁架台、酒精灯、温度计、易拉罐 教学方法(策略):科学探究、实验、讨论、观察
七、学情分析: 教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 学生讨论后回答(不同物质设计意图 一、引入新课 1、学生阅读教材,为什么沿海地区的气温变化 没有内陆地区气温变化大。 2、不同物质吸、放热的性能与什么因素有关? 吸、放热的性1、物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关 提出问题:物体温度升高时吸收热量的多少与哪能不同) 二、新课教学 些因素有关
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(一)探究物质的吸、放热性能
经验分析:烧开一壶水与烧开半壶水,谁吸收的热量多 把一壶水烧开与一壶水烧到温水,谁吸收的热量多 结论:物体在温度升高时吸收热量的多少与物体的质量和物体升高的温度有关。 是否还与其它因素有关呢?应采用什么样的研究方法 2、质量相同的不同物体升高相同的温度吸收的热量是否相同 提出问题:质量相同的不同物体升高相同的温度吸收的热量是否相同 猜想与假设: 与构成物体的物质本身有关 实验设计:学生阅读教材,注意解决好三个问题 进行实验: (1)、出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。 (2)、介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。 (3)、请两名同学帮助观察温度计,并随时报告29
(二)什么是比热容
温度。 实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。 1、换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;相同体积的不同物质,质量一般不相同。当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念) 为了比较不同物质在吸、放热性能上的差异,物理学中引入了比热容这个物理量。 2、引导学生阅读课本,了解比热容的概念、单位 (1)比热容:单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。 (2)比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。 (3)比热的单位:在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。 30
(4)意义如果某物质的比热是a焦/(千克·℃),它是说单位质量为一千克的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量三、课堂小结 是a焦。 四、课堂练习 1、质量为3kg的汽油,用去1/3后,剩下的汽 油( ) A、比热容变为原来的2/3,热值不变 B、比热容不变,热值变为原来的2/3 C、比热容和热值均变为原来的2/3 C、比热容和热值都不变 2、相同质量的水和煤油,吸收相等的热量后,温度升高较多的是______,温度升高较少的是_______. 五、作业布置 自我评价与作业:5、6 六、板书设计 教 学 反 思
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12.4 热机与社会发展
教学目标: (一)知识与技能:1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。 2、从能量转化的角度认识燃料的热值。 3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。 (二)过程与方法:1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。 2、利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
(三)情感、态度与价值观:通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。 教学重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值 教学难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率
教具(教学)准备: 汽油机模型及挂图 教学方法(策略):分析、讨论
七、学情分析: 通过介绍现代交通工具的动力装置,引进热机的概念。介绍历史上的各种热机,分析他们的共同点:利用燃料燃烧释放出的内能做功。介绍热机发展的历史,热机在社会发展过程中的影响与作用。引导学生体验“生产力是推动生产关系变革的动力”、“科学技术是第一生产力”。教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 机械能转化 内能转化 为内能 为机械能 设计意图 通过介绍现代交通工具的动力装置,引进热机的概念。 介绍历史上的各种热机,分析他们一、复习提问,做功改变内能的实质:能量转化 引入新课
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1.热机的作用:热机在人类社会发展过程中产生了重要的推动作用,阅读教材插图想一想热机给我们带来了什么好处?感受科学技术对社会 学习热机要抓住热机的基本特点:燃料燃烧,将化学能转化为内能,推动活塞做功,内能转化为机械能。运用对比法学习33
的共同点:利用燃料燃烧释放出的内能做功。介绍热机发展的历史,热机在社会发展过程中的影响与作用。引导学生体验“生产力是推动生产关系变革的动力”、“科学技术是第一生产力”。 二、新课教学 发展所起的作用。 (一)热机的2.热机的发展: 作用及其发展 利用多媒体或挂图展示历史上和现实中的让学 生感受热机的丰富多彩和广泛用途。 3.从能量转化的角度来分析,得出热机的共同特点:将燃料燃烧时的化学能转化为内能,再通过做功把内能转化为机械能。 利用模型、课件。分析汽油机结构。 1.了解汽油机的基本结构和各部件的作用。 2.明确每个冲程的完成过程和其中能量的转化情况。 (三)汽油机 3.如何提高热机的效率:
(1)分析汽油机工作时的能流图。 (2)热机的效率 (3)如何提高热机的效率 利用使互联网、生活经验等都资源。分析热机工作时所造成的污染。 1.汽油机的燃料 含铅汽油、无铅汽油、乙醇汽油 (四)热机与环境 2.火箭:神七发射 3.热机造成的污染分析 1.热机的共同点 2. 汽油机结构与能量转化 3. 热机与环境 (l)简述四冲程内燃机的工作过程。 柴油机,既可以巩固对汽油机的认识与理解,也可较轻松的学好柴油机。 三、课堂小结 (2)回答下列问题:①内燃机的四个冲程顺序 能颠倒吗?为什么? 四、课堂练习 ②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲五、作业布置 轴转动几周 六、板书设计 课堂训练相应练习 教 学 反 思
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13.1 从闪电谈起
教学目标: (一)知识与技能:⑴了解摩擦起电现象及其原因。
⑵知道两种电荷及其相互作用的规律。 ⑶知道闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。
(二)过程与方法:⑷通过实验活动,观察摩擦起电现象,研究电荷间相互作用的规律,揭示闪电的奥
秘
(三)情感态度与价值观:⑸通过模拟闪电现象和学习摩擦起电的原因,消除对“电”的神秘感,保持对
自然界的好奇,对自然现象产生亲近的情感和探究的愿望。
教学重点:摩擦起电及摩擦起电的实质,电荷间的相互作用规律,验电器的原理
教学难点:摩擦起电的实质,认识验电器的工作原理及如何检验物体是否带电。 教具(教学)准备:实验探究法、讨论法
教学方法(策略):橡胶棒、毛皮、玻璃棒、丝绸、塑料尺、碎纸屑、验电器 学情分析: 教学过程 教学步骤 教师活动 学生活动 设计意图
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一、新课引入 采用提问的形式:电是什么?看过闪电吗?知 道闪电是怎样形成的吗?小学课本里学过电荷有几种?它们之间的规律是怎样的呢? 老师做些补充:电是物质中存在的一种能,人们利用它来使电灯发光机械转动等,闪电是阴雨天气中云层间的放电现象。电荷是构成物质的许多基本粒子所带的电,习惯上把物体所带的电叫电荷。 让学生感受一下静电作用,对课的教学有奇效。 学生踊跃回答 规律在于发现!教重在于引!生活与规律原来是这么近。 物理源于生活! 二、新课教学 1、使不带电的物体获得电的过程叫起电,起(一)电是什么
电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电 2、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的过程叫摩擦起电。这时物体带静电。相互摩擦的两种不同的物体带的是异种电荷,其中一种是正电荷,另一种是负电荷,自然界中只存在这两种电荷。 正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒所带的电荷叫正电荷,凡是与玻璃棒所带电性相同的物体所带的电都是正电荷。 负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒所带的电荷叫负电荷,凡是与橡胶棒所带电性相同的物体所带的电都是负电荷。 那么丝绸带什么电?毛皮带什么电? 36
(二)电荷间的相互作用
3、带电体的性质:能够吸引轻小的物体。如用圆珠笔笔杆或用塑料梳与头发摩擦后靠近小纸屑,小纸屑被吸引。 4、摩擦起电的实质:并不是创造了电荷,而是依靠摩擦使电子从一个物体转移到另一个物体上。物体失去电子带上了正电,物体得到电子带上了等量的负电。问学生:为什么用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电荷,用毛皮 同学回答。 摩擦过的橡胶棒,橡胶带负电荷?老师补充: 玻璃棒与丝绸摩擦,由于构成玻璃棒的原子对其电子的束缚比较弱,摩擦时玻璃棒上的一些电子就易转移到丝绸上,这样玻璃棒因失去电子而带正点,丝绸因得到电子而带上负电。但它们所带的电荷是相等的。用同样的方法可以解释毛皮和橡胶棒摩擦起电的过程。 5、摩擦起电注意事项:摩擦起电只有在干燥的环境下才容易发生。潮湿、手上有汗无法完成静电实验。 通过刚才的学习我们知道,摩擦可以使物体带电,那么不同物体摩擦所带的电荷是一样的 学生回答 吗?请同学们参照下面的学案进行实验探究: ⑴将两根被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近,会发生什么现象? 37
⑵将两根被毛皮摩擦过的橡胶棒靠近,会发生什么现象? ⑶将被丝绸摩擦过的玻璃棒跟被毛皮摩擦过的橡胶棒靠近,会发生什么现象? 玻璃棒 现 带电象 体 带电 体 玻璃棒 橡胶棒 学生分组进行实验 这样处理学生对两种电荷认识要好一些! 对于电荷间相互作用规律,我将实验作了改进,效果非常好。 可推广 橡胶棒 把实验结果填在下表中: 注:表中“玻璃棒”是指被丝绸摩擦过的玻璃棒,“橡胶棒”指被毛皮摩擦过的橡胶棒。 ⑷分析表中的现象,你能得到哪些结论? 学生实验后,把他们的实验记录结果投在大屏幕上,给学生留出观察、思考、充分交流的时间。学生经过讨论,一般能得出如下结论:“被丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电”跟“被毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电”是不同的;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 这时教师说明:用摩擦起电的方法可以使各种各样的物质带电,人们运用上述方法做了大量的实验,结果表明,自然界中只存在两种电荷:一种与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,叫正电荷;另一种与毛皮摩擦过的橡胶棒所带38
的电荷相同,叫负电荷。 “活动3”的目的是让学生观察放电现象,了解闪电的奥秘 可以先让学生观察“用起电机模拟闪电现象”的实验,然后指出这是一种放电现象。 生活中有许多现象与“放电”有关,如:干燥的冬天,穿毛衣或脱毛衣时,会听到“噼噼啪啪”的声音,如果在夜晚还能看到火花,这是衣服之间摩擦起电然后放电产生的现象;身穿毛衣 学生进行观察、思考、交流 和化纤衣服,由于摩擦,身体上会积累电荷, 这时如果手指靠近金属物品,将发生放电现象,你会感到手上有针刺般的疼痛感;油罐车的后面常拖有一条铁链,使油罐上产生的电荷经铁链流入大地,避免放电产生的电火花引发火灾;在存放大量易燃物品的工厂车间或实验室里,工作人员要穿一种特制的鞋,这种鞋的导电性能很好,能够将人体所带的静电导入大地,避免因放电产生火花引起火灾;高压输电导线和高压设备的元件,表面要很光滑,可避免因尖端放电而损失电能或造成事故等。 介绍闪电形成的原因和尖端放电 学生观察 解释摩擦起电时,应让学生弄清楚以下3点: ⑴原子结构:原子是由位于中心的带正电的原39
(三)怎样知道物体带了电
子核和核外带负电的电子组成的,在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子总共所带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性;⑵不同物质的原子核束缚电子的本领不同;⑶电子转移:当两个物体互相摩擦时,原子核束缚电子本领比较弱的物体上的一些电子就会转移到另一个物体上,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有多余电子而带等量的负电。可见,摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使物体显示出带电的状态。 1、验电器的作用:实验室里总是用验电器来检验物体是否带电。 2、验电器的构造如图11-1-2所示:由金属球、绝缘塞、金属杆、金属箔片组成。 3、验电器是怎样工作的呢? 让一物体与验电器的金属球接触,如果验电器的两金属箔片张开一定角度,则说明物体带电.当一带正电的物体接触验电器时,验电器40
上网学习,现代生活的趋势!教师必须用好引导工作! (四)电现象的应用和防护 就带上了正电荷,而使两金属箔片张开一定角度(电子从验电器转移到了物体);当一带负电的物体接触验电器时,验电器就带上了负电荷,而使两金属箔片张开一定角度(电子由带电体转移到验电器上)如11-1-3所示 4、验电器的原理:同种电荷相互排斥。 带电体带电多少不同,验电器的两金属箔张开的角度就不同,因此可用验电器来粗略比较物体带电的多少. 与电有关的现象解释 应用 :静电喷涂、 静电植绒、静电除尘、静电复印、防护、避雷针等 巩固知识 三、课堂小结 本节课我们学习了摩擦起电现象和电荷间的 相互作用,并会判断物体是否带电的几种方法。 了解了生活中电现象的利用和防护。 四、课堂练习 1.有A、B、C、D四个带电体,用细线悬挂 课后自我评价与练 五、布置作业
起来,它们相互作用的情况如图11-2所示,已知B带正电,则D带__负__电荷。 电荷间相互作用规律是重点,补充练习十分必要 41
六、板书设计 从闪电谈起 一、电是什么 摩擦起电带电体性质:吸引轻小物体 摩擦起电的实质:电荷发生了转移 二、电荷间的相互作用 正电荷同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 负电荷 三、怎样知道物体带了电 验电器原理:同种电荷相互排斥 四、电现象的应用和防护 应用防护 教 学 反 思
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