HY沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案)第十二章 内能与热机 (全章 分课时 含反思).docx

HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机第十二章 内能与热机12.1 认识内能教学目标1了解内能的概念，知道内能的单位是焦耳。2能简单描述内能与温度的关系。3知道对于同一个物体，温度越高，内能越多；温度越低，内能越少。4. 知道做功和热传递可以改变物体的内能。重、难点教学重点：改变内能的方法。教学难点：内能概念。器材准备装有适量冷、热水的烧杯（400ml）各一只、铁丝一段、压缩空气引火仪、酒精灯、锤子、铁砧、砂纸等。教学过程一、引入课题展示汽车、火车、拖拉机、轮船、喷气式飞机、火箭的图片，让学生看图比较，讨论交流，找出它们的相同点。交流、归纳要点：都需要燃烧燃料；最后都产生动力，带动其他机器工作。引导：它们都是利用燃料燃烧释放出的内能来产生动力的。那么，什么是内能呢？二、新课教学探究点一 什么是内能1阅读课本 p22，交流讨论：（1）什么叫做物体的内能？对于物体具有内能，你是怎样理解的？（2）同一物体的内能与其温度有什么关系？为什么？（3）为什么说“一切物体，不论温度高低，都具有内能”？每小组向全班汇报一个问题；教师及时点评总结。探究点二 怎样改变物体的内能1内能是可以改变的。第 1 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机物体的内能跟温度有关，物体的温度可以改变，内能也是可以改变的。2怎样才能改变物体的内能。（1）活动：每个小组准备铁丝、酒精灯、热水、锤子、铁砧、砂纸等，让学生自己想办法并实际操作，改变铁丝的内能。学生汇报操作方法，对各种不同方法梳理归类，明确改变物体的内能有两种不同的途径：做功和热传递。（2）分析课本图 123,124，判断改变物体内能的方式。3用做功的方式可以改变物体的内能：（1）演示：压缩空气引火（2）列举生活中的有关事例，并进行分析解释。4用热传递的方式可以改变物体的内能：（1）热传递的三种方式及各自的特点：通过多媒体投影展示传导、对流和辐射的定义：传导热沿着物体传递叫做传导；演示实验：热传导对流靠液体或者气体的流动来传递热的方式叫做对流；演示实验：热对流辐射热由物体向外发射出去叫做辐射。演示实验：热辐射（2）阅读课本 p24 活动 2，思考并讨论：图中三种情况各是通过哪种方式改变物体内能的？传导、对流和辐射这三种热传递方式有哪些相同点和不同点？学生总结归纳：相同点：热量都是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分；不同点：传导是热沿着物体传递，物体并不运动；对流是靠物体（液体或气体）流动传热；辐射不需要媒介，热直接传递出去。（3）列举热传递改变物体内能的事例。探究点三 做功和热传递对于改变物体的内能是等效的例：想办法使手的内能增加，判断是属于做功还是热传递改变物体的内能。思考：课本 p25“想一想”。第 2 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机板书设计12.1 认识内能一、什么是内能1.概念2.举例二怎样改变物体的内能1.活动 1 用做功的方式改变物体的内能2.活动 2 用热传递的方式改变物体的内能教学反思新课改要让每个孩子获得成功，于是有的老师对于学生所做的一切，只要不犯原则性的错误，从头到尾都叫好，认为这是不会有问题的。但不知这样做的时候，他们有没有认真思考一下评价的目的，其实是为了更好地调动学生学习的积极性，所以要采取多鼓励多表扬的措施。但这不是让教师无原则地叫好，如果声声都叫好，那什么才是真正的好呢?因此，在学生发言时，教师要抓住那些闪光的地方。就如内能一课里的一样，学生采用了老师的方法得出了正确的发现，这当然是好，但我认为真正要为发现弯折粗铁丝的同学叫好，因为他不唯书，不唯师，用自己的法子同样发现了粗铁丝内能增加变热的现象，难道我们不应为他叫好吗?在课改前，有一句话非常流行，“老师，请不要吝啬您的掌声”，那么现在我要说一句“老师，请用好您的掌声”。12.2 热量与热值教学目标1了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。2知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比，升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。3了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。第 3 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机重、难点新 课标 第一 网教学重点：热量的概念，理解燃料的热值。教学难点：热量的概念。器材准备水、温度计 1 支、酒精灯 1 盏、火柴 1 盒、铁架台 1 套、秒表 1 只、多媒体设备、量筒（100mL）1 只。教学过程一、通过复习、引入新课1改变物体的内能的方式：做功和热传递。2热传递的的实质：内能转移物体 A物体 B思考：是不是任意两个物体相互接触都会发生热传递呢？相同点：内能从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分。高温物体温度降低内能减少低温物体温度升高内能增大二、新课教学探究点一 什么叫热量1热量的概念：物理学中，把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。强调：（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，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。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相同。探究点二 探究水吸收或放出的热量思考：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？第 4 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机2引导学生根据生活经验和事实进行猜想。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、升高的温度越多，吸收的热量也越多。3学生活动：探究水的吸热与其质量、温度变化的定量关系，按照教材P26 活动 1 进行实验。结论：（1）水吸收的热量跟它的质量成正比、与升高的温度成正比。4英国物理学家焦耳经过实验得出：1kg 纯水温度升高（或降低）1时, 吸收（或放出）的热量是 4.2103 J。拓展训练：（1）1kg 水温度升高 1时, 吸收的热量是 4.2103 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？（2）1kg 砂石温度升高 1时，需吸收的热量是0.92103J。1kg 砂石温度升高 10，需吸收多少热量？10kg 砂石温度升高 10，需吸收多少热量？10kg 砂石温度从 10升高到100，需吸收多少热量？探究点三 燃料的热值1燃料：（1）从生活中需要燃烧燃料放出热量引入。（2）列举生活中常见的燃料，并分类。（教材P27 图 12-9）（3）思考讨论：不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点？学生交流后，教师及时总结，明确燃料燃烧过程都要放热，但质量相等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等。2热值：表示燃料燃烧时放热本领。热值的定义：把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。热值的单位：焦耳每千克（J/kg）。3查看教材中的燃料热值表，回答问题:（）哪一种燃料的热值最大？说出它表示的物理意义。（2）火箭为什么用液态氢做燃料？练一练:（1）查一查酒精的热值是多少？说出它表示的物理意义。（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？第 5 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机（3）3kg 的酒精完全燃烧可放出多少热量？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，指出燃料不能完全燃烧会浪费燃料，降低效率，造成污染。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，通过多媒体投影、挂图展示相关情景。引申：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。板书设计12.2 热量与热值一热量1燃料的种类：固体、液体、气体。2在热传递中物体内能改变的多少叫热量3热量的单位：焦耳（J）二燃料的热值1把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。2热值的符号：q ，单位：J/kg。教学反思本节课是在上一节内能的基础上引出热量的概念，大多数学生比较容易接受，但对物体吸收和放出热量的实验探究，不少同学的实验效果不太理想，占用时间太多，今后教学需要重新设计这个实验。对“燃料的热值”的教学，采取让学生根据阅读后自己总结、自主探究，应该说效果还是相当不错的，但对燃料热值的特性和有关热值，热量的计算，还需通过一定的习题加以训练，从而使学生更容易理解和掌握。第 6 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机12.3 研究物质的比热容教学目标1.通过实验探究，比较不同物质的吸热能力。2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。3.会进行简单的吸热问题计算。4.能尝试用比热容的知识解释有关的现象。5.利用活动，培养学生的合作探究精神，并提高他们分析、归纳能力。重、难点教学重点：比热容概念的建立。教学难点：探究不同物质吸、放热性能不同的实验。器材准备水、煤油各 80g、易拉罐 2 个、温度计 1 支、酒精灯 1 盏、火柴 1 盒、铁架台 1 套、秒表 1 个、多媒体设备、量筒（100ml）1 个。教学过程一、情景引入投影几幅天气预报图片，由学生分析某一内陆城市某一天的气温变化以及同一天同一纬度某一海滨城市的气温变化。提出问题：同一天这两个地方的温差为何如此之大？激发学生思考，进而提出课题：比较不同物质的吸热能力。二、教学过程探究点一 探究不同物质的吸热性能活动：探究不同物质的吸热性能1提出问题：物体吸收热量的多少与物质种类是否有关？2猜想与假设（只有两种可能）：(1) 物体吸收热量的多少与物质种类有关；(2) 物体吸收热量的多少与物质种类无关；3制定计划与设计实验：第 7 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关，可能与物质种类也有关系，实验时，为了验证物体吸热的多少与物质的种类是否有关，我们应该怎样做呢？学生讨论实验方案。研究方法：控制变量法。思考问题：（1）如何选取物质：选取相同的两种不同物质，如水和砂石。（2）如何使水和砂石的温度升高？（3）如何比较水和砂石哪个升温更快？（4）如何判断温度的变化？（5）在考虑了上述几个问题后，谈谈你的思路。（学生交流与讨论、发表见解）5进行实验与收集证据（按教材 P31活动 1实验）6分析论证物体吸收热量的多少与物质的种类有关。即不同物质吸热本领不同。探究点二 比热容设问：如何比较不同物质吸热能力的差异呢？引导学生在相同条件下比较：即必须让质量相同，温度升高也相同。很明显：如果质量都取 1kg，温度都升高 1，比较起来最方便。进而引入比热容概念。1比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1所吸收的热量，叫做这种物质的比热容。2比热容的单位：它由质量、温度、热量的单位复合而成，类比速度等物理量的单位组成，组合出比热容的单位：J/（kg.），读作：焦耳每千克摄氏度。3速查比赛：比热容表中比热容最大的物质是：4.基础训练：；它的比热容是：。（1）1g水的比热容是：；1kg水的比热容是：。（2）冰的比热容是；可见物质在不同状态时，比热容不同。第 8 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机学生演算：（1）2 kg水温度升高 1需吸收多少热量？（2）2 kg水温度升高 10需吸收多少热量？（3）比热容为 c的物质，质量 m,升高温度 t，吸收的热量 Q=（4）比较砂石和水的的温度变化：质量均为 2 kg 的砂石和水，它们都吸收 7.36104J的热量，升高的温度各是多少 ?。（在评讲的过程中谈解题的规范性要求）5.分析活动开始时留下的悬念：同一纬度的内陆城市与海滨城市温差大的原因？学生讨论：1分析海陆风的成因。2水稻育秧问题：水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？3三峡蓄水后，对上游的气候会不会产生什么影响？板书设计12.3 研究物质的比热容一、比热容的概念二、吸、放热问题计算三、用比热容的知识解释有关的现象教学反思比热容概念是本节学习中的重点，教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上，进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关，从而提出了比热容的概念。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题，经过探究活动得出结论，并应用探究所得结论解释一些生活中的现象，新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立，这是进行热量计算的基础。本节课我从学生角度看，初中学生已基本掌握探究的模式程序，基本掌握了控制变量、第 9 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机转换、比值定义等方法的运用，本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式，充分发挥学生的主动性和创造性，让学生在探究活动中切实体验物质的特性，以加深学生对比热容概念的理解。我这节课做的好的地方在于，特别重视设法让学生体会到“生活的物理，社会的物理”。我在设计此课时，从沿海渔民极为关心的天气预报入手，引入新课；然后让学生联系他们极为熟悉的烧水现象，探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素；最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣。在教学过程中，我注意启发引导学生举例分析比热容在生活中的应用，如：教室取暖、机器冷却、稻田对稻苗保温等，并且让学生自己测量某一天的气温变化并绘制成图, 充分让学生体会了解沿海地区比内陆地区昼夜温差小的原因，从而极大地发挥了学生的主观能动性，调动了学生的学习积极性。总之，我对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等。这些创新有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力。12.4 热机与社会发展教学目标1知道热机工作过程中的能量转化过程。2了解汽油机的工作原理和工作过程，提高读图能力。3通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识，培养学生通过交流讨论来学习的习惯。4. 通过介绍热机的发明和发展，树立科学技术是第一生产力的观点。重、难点教学重点：热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程。教学难点：热机工作过程的能量转化情况。第 10 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机器材准备多媒体课件、视频资料。教学过程一、复习旧知，引入新课做功改变内能的实质：能量转化。机械能转化为内能二、新课教学探究点一 热机的作用及其发展内能转化为机械能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p36 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发展所起的作用。2热机的发展：利用多媒体或挂图展示历史上和现实中的热机，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。探究点二 汽油机利用模型、课件，分析汽油机结构。（教材P37 活动、P38 图 12-17）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。3出示柴油机的结构图，自学教材 38 页到 39 页信息浏览的内容，小组之间交流、讨论分析出汽油机与柴油机有哪些不同点？出示课件，展示不同点。名称柴油机喷油嘴区别构造吸入空气和汽 只吸入空气油的混合物燃料燃烧的方 点燃式式压燃式总结：（1）柴油机一个工作循环也是包括四个冲程；（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次。在第 11 页 共 12 页 HY 沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋(教学设计 教案）第十二章 内能与热机压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。（3）在这个四个冲程中，利用飞轮的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。4如何提高热机的效率：（1）分析汽油机工作时的能流图。（2）常见热机的效率探究点三 热机与环境利用互联网、生活经验等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2火箭：神七发射3热机造成的污染分析板书设计12.4 热机与社会发展一、热机1概念 及其能量转化2热机的种类二、汽油机1汽油机的工作原理2汽油机与柴油机对比三、热机与环境教学反思热机是“热与能”的最后一节，本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。热机实质上是将化学能转化为内能，再由内能转化为机械能的机器。就其相关知识而言，热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系，可拓展的范围相当广泛。基于生活经验，学生对于“发动机”的概念并不陌生，但对于“热机”及其工作原理的了解却基本上都是空白。本节内容的学习要以机械能、内能、能量的转化等知识为基础，通过实验引入，帮助学生复习了已学知识的同时，引出了热机，逻辑清晰严密。再通过热机历史的了解，帮助学生认识物理学推动了人类的进步及艰辛的演变道路，帮助树立科学的价值观：凡事不能一蹴而就，需要不断改进，没有最好只有更好。再通过热机工作原理的讲解，帮助学生深入地了解热机，由于本节内容热机属于知识性内容，不易进行实验操作演示，因而我结合了 flash，ppt 等多媒体对教学起到了很大的帮助和促进作用，帮助学生进行理解，突破了难点，抓住了重点，很好地解决了传统教学在本节内容教学的不直观，不容易理解的困难。第 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