九年級物理機械能與內能的相互轉化

九年級物理機械能與內能的相互轉化

　　《機械能與內能的相互轉化》教學(xué)設計

　　【教材依據】：本節課于蘇科版物理九年級上冊第十二章機械能與內能第四節機械能與內能的相互轉化

　　一、設計思路：

　　1、指導思想：物理教學(xué)不僅僅是傳授知識，更重要的是要讓學(xué)生經(jīng)歷知識的獲得過(guò)程，親身體驗，注重知識的形成過(guò)程。同時(shí)物理教學(xué)中更要注重培養學(xué)生的學(xué)科發(fā)展能力，最終目的培養學(xué)生終身的學(xué)習能力和可持續發(fā)展的能力。

　　2、教材地位作用分析：本節課處于蘇科版九年級物理上冊第十二章第四節。本章整體學(xué)習能量知識，前面學(xué)習了《機械能》、《內能》。這一節是將機械能與內能進(jìn)行結合，學(xué)習兩種能量的轉化及生活應用。同時(shí)本節也是對改變內能的方式的補充，所以學(xué)好前三節知識是前提，學(xué)好本節知識是對前面知識的提升和應用。

　　3、教學(xué)目標：

　　知識技能目標：

　　1、通過(guò)探究實(shí)驗，知道做功是改變物體內能的另一種方式

　　2、通過(guò)視頻了解熱機基本結構和工作原理

　　3、知道四沖程內燃機工作過(guò)程中的能量轉化

　　過(guò)程方法目標：

　　體驗科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)探究的基本特征，提高探究能力、思維能力及合作學(xué)習能力。

　　情感態(tài)度價(jià)值目標：

　　1、了解內能的利用在社會(huì )發(fā)展史上的意義

　　2、通過(guò)探索性實(shí)驗，提高觀(guān)察能力、實(shí)驗操作能力和比較、分析、概括的能力，培養和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

　　4、重難點(diǎn)及突破方法：

　　本節重點(diǎn)為：認識到做功是改變物體內能的一種方式，是其他形式能向內能的轉化過(guò)程。難點(diǎn)是：通過(guò)觀(guān)察、分析內能轉化為機械能的實(shí)例，知道熱機的工作原理。學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中對實(shí)驗現象的分析不會(huì )時(shí)，教師要為學(xué)生搭建一些問(wèn)題臺階，幫助學(xué)生逐步通過(guò)現象分析到本質(zhì)。在對做功改變物體內能的兩種情況分析時(shí)（外界對物體做功時(shí)內能增加；物體對外界做功時(shí)內能減�。┩ㄟ^(guò)實(shí)驗歸類(lèi)，進(jìn)行突破。對熱機的工作原理這個(gè)重難點(diǎn)突破方法上，我采用多種方式對學(xué)生進(jìn)行刺激：有視頻、有自主學(xué)習課本、有問(wèn)題引導合作討論、有模具針對點(diǎn)觀(guān)察（曲軸的轉動(dòng)情況）。調動(dòng)學(xué)生的各種學(xué)習機能來(lái)主動(dòng)學(xué)習。

　　5、教法設計：

　　實(shí)驗探究法、視頻輔助法、指導讀書(shū)法、問(wèn)題引導法。運用實(shí)驗探究法能更好的讓學(xué)生經(jīng)歷知識的獲得過(guò)程，同時(shí)還能讓學(xué)生親身體驗。視頻輔助法把不容易展現的汽油機工作過(guò)程全方面多角度的展示給學(xué)生，彌補了模具小、可視性差的缺陷。指導讀書(shū)法是為了培養學(xué)生自主學(xué)習能力、在閱讀課本時(shí)教師通過(guò)問(wèn)題引導，使自主學(xué)習更具指向性，目標性更強。對學(xué)生不容易理解的知識點(diǎn)教師通過(guò)針對點(diǎn)專(zhuān)門(mén)突破講解。

　　6、學(xué)法設計：實(shí)驗法、觀(guān)察法、閱讀法、討論法。這些方法的應用都是為了讓學(xué)生最大限度的參與教學(xué)，做學(xué)習的主人，自己參與，自己解決。

　　二、教學(xué)準備：利用鐵絲、鉛筆、圖釘等隨手可得的器材讓學(xué)生動(dòng)手體驗做功可以改變物體內能。演示兩個(gè)實(shí)驗空氣壓縮引火儀、電子式火花發(fā)生器、酒精、小瓶，學(xué)生體會(huì )歸納內能與機械能的轉化。利用汽油機模型、觀(guān)看汽油機工作視頻，物體與視頻資源結合，學(xué)生通過(guò)多種方法學(xué)習。

　　教 學(xué) 過(guò)程

　　教學(xué)步驟

　　教 師 活動(dòng)

　　學(xué)生活動(dòng)

　　設計意圖

　　一、新課引入

　　ppt圖片導入提問(wèn)：通過(guò)前面的學(xué)習，我們知道了改變物體內能的一種方式是什么？

　　圖片情境導入：為什么汽車(chē)高速行駛時(shí)，輪胎的溫度會(huì )升得很高？

　　火箭上天，能量是如何轉化的？

　　《機械能與內能的相互轉化》教學(xué)設計

　　《機械能與內能的相互轉化》教學(xué)設計

　　尋找圖片中改變內能的方式，復習回顧舊知

　　復習舊知，引出新課題。

　　二、新課教學(xué)

　　1、做功——改變物體內能的另一種方式

　　活動(dòng)與演示：

　�。�1）把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘在粗糙的硬紙板上來(lái)回摩擦，用手觸摸一下摩擦的地方，有何感覺(jué)？圖釘的內能變化了嗎？

　�。�2）小組活動(dòng)：彎折鐵絲十余次，用手指觸摸一下彎折處，有何感覺(jué)？鐵絲的內能變化了嗎？

　�。�3）學(xué)生演示：空氣壓縮引火儀，你看到了什么現象？

　　提問(wèn)：在剛才的活動(dòng)中，物體增加的內能從何而來(lái)的？能量是如何轉化的？（在克服摩擦做功時(shí)，物體的機械能減少，內能增加，即機械能轉化為內能。）

　　板書(shū)：改變物體內能的另一種方式：做功

　　提問(wèn)：（1）采用哪些辦法可以使鐵絲溫度升高內能增大？這些方法中，哪些是采用熱傳遞的方式改變物體的內能的？哪些是通過(guò)做功改變物體的內能的？

　　學(xué)生舉例，如：放在太陽(yáng)下曬；在石頭上摩擦；放在熱水中燙；放在火上燒；用錘子敲；用力反復彎折等。

　�。�2）僅憑鐵絲溫度升高內能增大這一現象，能否斷定是通過(guò)熱傳遞方式還是做功方式來(lái)實(shí)現的？（做功與熱傳遞的等效性）

　�。�3）你能再舉一些通過(guò)做過(guò)來(lái)改變物體內能的實(shí)例嗎？（鉆木取火；飛船自由下落時(shí)溫度升高；）

　　區別：熱傳遞方式是內能的轉移過(guò)程，能的形式?jīng)]有變；而做功方式是機械能向內能的轉化過(guò)程，能的形式已經(jīng)發(fā)生改變。

　　2、熱機

　�。�1）熱機中的能量轉化情況

　　演示：演示點(diǎn)火爆炸實(shí)驗。

　　《機械能與內能的相互轉化》教學(xué)設計 分析能量轉化情況：化學(xué)能 內能 機械能

　　結論：酒精燃燒后的燃氣對外做功，燃氣的內能減少，轉化成機械能。

　�。�2）汽油機的結構和工作原理

　　熱機：是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置。

　　觀(guān)看視頻：汽油機的工作過(guò)程

　　指導學(xué)生閱讀課文并設問(wèn)：

　�。�1）汽油機的主要結構是哪幾部分？名稱(chēng)各是什么？各有什么作用？

　�。�2）汽油機完成一個(gè)工做循環(huán)要經(jīng)歷幾個(gè)沖程？分別是什么？

　�。�3）每個(gè)沖程的特點(diǎn)是什么？（從氣門(mén)的開(kāi)閉和活塞的移動(dòng)角度分析）

　�。�4）這四個(gè)沖程都有能量轉化嗎？如果有分別是怎么轉化的？

　�。�5）汽油機完成一個(gè)工做循環(huán)曲軸旋轉 圈，活塞往返 次，四沖程內燃機只有________沖程對外做功，其他三個(gè)沖程靠_______完成。

　　第5個(gè)問(wèn)題教師利用模具進(jìn)行突破。

　　用考一考的方式來(lái)考察對汽油機的學(xué)習效果,用超鏈接制造出翻翻看的效果.

　　3、閱讀：了解熱機的發(fā)展歷程。向學(xué)生補充一些蒸汽機、燃氣輪機、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機、火箭發(fā)動(dòng)機的初步知識。

　　4、小結本節課的學(xué)習：你學(xué)到了哪些知識？有什么收獲？

　　做一做

　　看一看

　　學(xué)生思考，內能的增加是通過(guò)什么方式？

　　歸納這三個(gè)活動(dòng)的共性：做功，并且是外界對物體做功

　　學(xué)生舉例

　　指導學(xué)生總結熱傳遞與做功改變內能時(shí)的區別。

　　分析能量的轉化情況

　　思考：與前三個(gè)試驗的區別是什么？

　　學(xué)生看視頻

　　學(xué)生獨立自主學(xué)習后經(jīng)過(guò)小組討論再回答

　　學(xué)生自主學(xué)習，互動(dòng)交流后填寫(xiě)答案

　　通過(guò)多個(gè)活動(dòng)讓學(xué)生親自體驗，并歸納總結。注重知識的獲得過(guò)程。

　　三個(gè)活動(dòng)分別對應：克服摩擦做功、壓縮做功，讓學(xué)生總結共性，學(xué)會(huì )歸納的方法。

　　讓學(xué)生明白：新舊知識既有聯(lián)系，又有區別進(jìn)行歸納，尋找異同

　　由點(diǎn)火爆炸試驗引出熱機，同時(shí)與前面知識做一對比。讓學(xué)生分清機械能與內能轉化包括兩種情況：外界對物體做功與物體對外界做功

　　先通過(guò)視頻讓學(xué)生對汽油機有一個(gè)整體認識

　　再通過(guò)問(wèn)題驅動(dòng)，指導學(xué)生自主學(xué)習，合作學(xué)習尋找答案

　　課堂練習

　　1、如圖所示是熱機的四個(gè)沖程，其中屬于做功沖程的是（ ）

　　《機械能與內能的相互轉化》教學(xué)設計

　　2、汽油機工作過(guò)程中，機械能轉化為內能的沖程是（ ）

　　A.吸氣沖程 B.排氣沖程 C.做功沖程 D .壓縮沖程

　　3、汽油機在壓縮沖程中，工作物質(zhì)被壓縮，氣缸中氣體的（ ）

　　A.壓強增大，溫度降低 B.壓強增大，溫度升高

　　C.壓強減少，溫度降低 D.壓強減少，溫度升高

　　作業(yè)布置

　　練習冊21頁(yè)1-----10題

　　板書(shū)設計

　　第四節 機械能和內能的相互轉化（1）

　　一、 做功---------改變物體內能的另一種方式

　　克服摩擦做功 外界對物體做功，將機械能轉化為內能

　　《機械能與內能的相互轉化》教學(xué)設計 壓縮體積做功

　　二、 演示點(diǎn)火爆炸試驗：物體對外界做功，將內能轉化為機械能

　　三、 熱機：將內能轉化為機械能的裝置

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