物理九年級下主題四 內(nèi)能給我們的生活帶來什么？

1、主題四 內(nèi)能給我們的生活帶來什么？當(dāng)前全世界對能源的需求量每1520年增加一倍，能源的消耗量增長速度已經(jīng)大大超過了地球人口的增長速度， 能源、人口、糧食、環(huán)境、資源被列為困擾人類的五大問題，其中能源問題至關(guān)重大。一方面能源問題關(guān)系到人們的衣食住行，關(guān)系到國家的復(fù)興發(fā)達(dá)，關(guān)系到人類的生存和發(fā)展，另一方面能源的相對短缺和它所造成的環(huán)境破壞，已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今人類面臨的重大課題。我們要使學(xué)生認(rèn)識到人的發(fā)展是同資源的消耗、環(huán)境的退化、生態(tài)的脅迫等聯(lián)系在一起的。只有樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，才能促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，才能夠不斷地提高廣大人民群眾的物

2、質(zhì)文化生活水平，提高廣大人民群眾的思想道德水平、科學(xué)文化素質(zhì)和健康素質(zhì)。內(nèi)能給我們的生活帶來什么？主題從能源和環(huán)境兩個(gè)方面提出探究問題，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)，關(guān)注社會的熱點(diǎn)問題。 選題依據(jù)義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)。課程標(biāo)準(zhǔn)中提出“了解內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義”。要求學(xué)生能夠“對于能源的開發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識”。所選主題與學(xué)生的生活緊密聯(lián)系，能源種類很多，但太陽能是地球上各種能源的主要來源，取之不盡，用之不竭，選擇太陽能作為探究對象，開展活動安全、低成本，具有普遍意義，各地區(qū)各類條件的學(xué)校都可以組織學(xué)生以探究太陽能為主題開展探究活動。圍繞太陽能設(shè)計(jì)的探究活動內(nèi)容豐富、形式多

3、樣。學(xué)生通過學(xué)習(xí)活動從正反兩方面認(rèn)識內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的積極影響，以及帶來的環(huán)境破壞，有利于培養(yǎng)學(xué)生在能源利用問題的認(rèn)識上有可持續(xù)發(fā)展的意識。讓學(xué)生在活動中拓展知識、提高能力、發(fā)展個(gè)性、形成積極人生態(tài)度和價(jià)值觀，在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)，關(guān)注社會、關(guān)注生活。 學(xué)生早在八年級學(xué)過了溫度、物態(tài)變化等知識，九年級在課堂上完成了有關(guān)內(nèi)能的基本概念的學(xué)習(xí)，對溫度、熱量、內(nèi)能、比熱容等概念有了初步的認(rèn)識，會用比熱容公式計(jì)算物體吸收或放出的熱量。 在技能方面，學(xué)生能熟練使用溫度計(jì)測量溫度，具有用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力；經(jīng)過近兩年的物理學(xué)習(xí)，學(xué)生已基本掌握了通過實(shí)驗(yàn)探究的方法研究簡單的物理問題的方法，有一定

4、的小組分工合作進(jìn)行探究的經(jīng)歷；具有一定根據(jù)探究問題制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作的能力。這些都為主題探究活動的開展奠定了基礎(chǔ)。內(nèi)能是蘊(yùn)含在大的環(huán)境系統(tǒng)中的能量，不像溫度、熱量那樣能直接的被學(xué)生所體驗(yàn)。學(xué)生只有在關(guān)注社會、關(guān)注大環(huán)境的背景下，才能較深入的認(rèn)識內(nèi)能，應(yīng)用內(nèi)能知識去解釋現(xiàn)象，解決簡單問題。在這方面學(xué)生還存在不足，因而有必要通過主題探究活動，使學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)和社會，從物理走向社會。 知道沙子和鹽水的比熱容不同是沿海和內(nèi)陸的晝夜溫差不同的原因； 知道熱島效應(yīng)的形成原因； 知道物體吸收太陽的輻射能量與表面的顏色有關(guān)，與輻射角度有關(guān)； 熟練使用溫度計(jì)測量溫度；會測量燒水時(shí)燃料的熱

5、效率。 通過模擬實(shí)驗(yàn)了解沙石和水的比熱容的區(qū)別，嘗試解釋沿海和內(nèi)陸的氣候特點(diǎn)； 通過資料學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)收集地表溫度數(shù)據(jù)，了解城市熱島效應(yīng)及其形成原因； 經(jīng)歷制作太陽能集熱器的過程，學(xué)習(xí)利用太陽能的技能； 通過實(shí)驗(yàn)和對能源的社會調(diào)查，認(rèn)識提高熱能利用率和節(jié)約能源的重要性。 樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，體驗(yàn)探索成功的喜悅； 積極參與制作太陽能集熱器的活動，能與小組同伴密切合作，敢于克服困難； 激發(fā)合理利用內(nèi)能改變生活的愿望，關(guān)注家鄉(xiāng)建設(shè)過程中的環(huán)境問題，對社會發(fā)展負(fù)有責(zé)任感。內(nèi)能給我們的生活帶來了什么？探究主題提出了一個(gè)很大的問題，我們首先從學(xué)生最熟悉最有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)象出發(fā)，設(shè)計(jì)子主題太陽能

6、量的源泉探究物體的顏色和輻射角度如何影響物體吸收太陽的輻射熱，解決兩個(gè)如何利用太陽能的技能問題，然后與光學(xué)知識點(diǎn)綜合，通過制作集熱器動手解決實(shí)際問題，體會太陽是內(nèi)能的源泉。第二個(gè)子主題探究海洋和陸地的溫度變化有什么不同？學(xué)生通過類比實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)理解比熱容概念，在體驗(yàn)干沙和鹽水升溫不同的基礎(chǔ)上運(yùn)用比熱容知識解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象。前兩個(gè)子主題使學(xué)生認(rèn)識到在太陽能量的輻射之下不同物質(zhì)構(gòu)成的地表溫度不同，結(jié)合城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，植被的減少、水泥建筑的增加，導(dǎo)致環(huán)境氣候的變化；由此設(shè)計(jì)子主題我的家鄉(xiāng)會成為“熱島”嗎？探究城市熱島現(xiàn)象的形成。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境，關(guān)注人與自然的和諧發(fā)展。第四個(gè)子主題探究我

7、們身邊的能源將探究的范圍拓展至學(xué)生生活中所能涉及到的多種能源形式，調(diào)查身邊的能源消耗及其對環(huán)境的影響，激發(fā)合理利用內(nèi)能改變生活的愿望，關(guān)注家鄉(xiāng)建設(shè)過程中的環(huán)境問題，對社會發(fā)展負(fù)有責(zé)任感。子主題1：太陽能量的源泉 8課時(shí)子主題2：海洋和陸地的溫度變化有什么不同？（案例）2課時(shí)子主題3：我的家鄉(xiāng)會成為“熱島”嗎？ 2課時(shí)子主題4：探究我們身邊的能源1 周1. 實(shí)驗(yàn)所需器材：鐵架臺（用于懸掛溫度計(jì)，可用其它物品替代）、秒表（或其他計(jì)時(shí)工具）、用太陽光照做熱源（可用100W臺燈替代）、托盤天平（200克）、兩只一次性紙杯或空易拉罐（或廢罐頭盒）、溫度計(jì)3支、鐘表（手表）、燒杯200mL燒杯1個(gè)，400

8、mL燒杯3個(gè)（可用兩個(gè)相同的其它容器或其他直徑不同的柱狀透明容器替代）、硬紙板、筷子一支（用于攪拌）、書、剪刀、尺、鮮牛奶塑料包裝袋3個(gè)、100mL量筒一個(gè)、酒精燈、三腳架、泥三角、攪拌器、火柴、食鹽、水等。2. 相關(guān)資料：熱平衡方程（1）概述原來溫度不同的系統(tǒng)經(jīng)過熱傳遞而達(dá)到溫度相同時(shí)，我們就說它們達(dá)到了熱平衡。Q吸=Q放，這個(gè)式子叫做熱平衡方程。在和外界不發(fā)生熱交換的情況下，物體（系統(tǒng)）進(jìn)行熱傳遞（熱交換），高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量，這叫做熱交換定律。（2）說明：初學(xué)熱平衡方程時(shí)，首先要求學(xué)生會識別哪些物質(zhì)放熱，哪些物質(zhì)吸熱，著重于定性的討論，至于定量的計(jì)算值要求能解一些簡

9、單的不涉及物態(tài)變化的習(xí)題。進(jìn)一步學(xué)習(xí)時(shí)再要求學(xué)生能掌握方程的實(shí)質(zhì)、使用條件以及能解一些涉及到各種變化的綜合題。方程的基礎(chǔ)是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。從高溫物體向低溫物體傳遞的熱量，實(shí)際上就是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，高溫物體內(nèi)能的減少量就等于低溫物體內(nèi)能的增加量。方程只適用于絕熱系統(tǒng)內(nèi)的熱交換過程，也就是說必須滿足以下三個(gè)條件：a. 整個(gè)熱交換過程無熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ膯栴}；b. 整個(gè)熱交換過程無熱量損失；c. 初末狀態(tài)都必須達(dá)到熱平衡。地表溫度地表溫度是指地面與空氣交界處的溫度。一天中溫度最高是下午兩點(diǎn)！最低溫度是半夜兩點(diǎn)，此時(shí)太陽的輻射，還有云層的熱輻射都減到最低。這個(gè)溫度并不是氣溫，而是“地”溫，專業(yè)的氣溫測量要用

10、裝在百葉箱中的溫度計(jì)才能測量。在路上測量出來的溫度偏高，主要是地表反射的熱量導(dǎo)致。氣溫觀測站的百葉箱距離地面1米多，地表鋪設(shè)草坪，那樣測出來的氣溫才是相對標(biāo)準(zhǔn)的。 熱容量：熱容量簡稱“熱容”。某一物體溫度升高1攝氏度所需的熱量，即相當(dāng)于該物體的質(zhì)量和他的比熱容的乘積，例如常溫時(shí)水的比熱容是4.2 J/(g·)，則100克水的熱容量是420 J/。熱導(dǎo)率熱導(dǎo)率亦稱“導(dǎo)熱系數(shù)”，是表示物質(zhì)熱傳導(dǎo)性能的物理量。設(shè)在物體內(nèi)部垂直于導(dǎo)熱方向，取兩個(gè)相距1cm，面積為1cm 2的平行平面，如果這兩個(gè)平面的溫度相差1，則在1秒內(nèi)從一個(gè)平面?zhèn)鲗?dǎo)到另一平面的熱量就規(guī)定為該物質(zhì)的熱導(dǎo)率，其單位是J/(c

11、m·s·)。 酒精燈使用絕對禁止用酒精燈引燃另一只酒精燈；用完酒精燈必須用燈帽蓋滅；不要碰倒酒精燈。萬一灑出的酒精在桌上燃燒起來，不要驚慌，應(yīng)該立即用濕抹布撲蓋。酒精燈的外延溫度最高，應(yīng)該用外焰去加熱。如圖是點(diǎn)燃和熄滅酒精燈的正確方法和錯(cuò)誤方法： 類比法在物理研究中，不同的研究對象之間有許多相同或相似的特征，它們具有相同或相似的物理規(guī)律，對它們的研究所采用的物理方法受到它們的特征制約。以研究對象的特征為根據(jù)，應(yīng)用類比，可以把抽象的新知識納入到已有知識系統(tǒng)來，變抽象為形象，同時(shí)又可激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想，達(dá)到觸類旁通的作用。類比法是物理學(xué)理論思維的重要方法，它是立足已知認(rèn)識未知的一種

12、有效的試探性方法。它在科學(xué)史上對許多重大發(fā)現(xiàn)起過積極作用。在物理教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比的分析方法，不僅可以使學(xué)生搞清物理概念，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和記憶，而且對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力有著重大的意義。在教學(xué)中，將相近的概念、理論、方法進(jìn)行類比，在學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上，采用這種方法引入新知識，不僅能達(dá)到溫故知新之效，而且使學(xué)生對新知識的引入感到自然，易于接受。 小組合作學(xué)習(xí)如何決定合作學(xué)習(xí)的小組規(guī)模 典型的合作小組的規(guī)模一般是24人，基本原則是越小越好，小組規(guī)模并沒有一個(gè)固定的最優(yōu)模式。在確定合作小組的規(guī)模時(shí)，請記住以下建議：每增加一個(gè)小組成員，幫助小組成功的資源也增加了。當(dāng)學(xué)習(xí)小組的規(guī)模增大時(shí)，能

13、力、專長和技能的種類，思考獲得和加工信息的數(shù)量，以及觀點(diǎn)和視角的差異性都會有所增加。小組維持的時(shí)間越短，小組的規(guī)模應(yīng)該越小。如果某節(jié)課中需要小組學(xué)習(xí)的時(shí)間很短，那么小組的人數(shù)越少，如兩人合作的小組效果會越好。因?yàn)樾〗M人數(shù)較少時(shí)，無需花太多的時(shí)間來組織小組，小組活動運(yùn)作得也更快，而且每個(gè)成員有更多的表達(dá)自己意見的時(shí)間。小組規(guī)模越小，學(xué)生就越難以逃避責(zé)任，從而不得不對小組作出自己的貢獻(xiàn)。小組規(guī)模越小，學(xué)生努力的可見度就增加了，因此使得他們更有責(zé)任感。小組規(guī)模越大，越要求小組成員具有合作的技巧。兩個(gè)人的時(shí)侯，學(xué)生要處理兩個(gè)交互作用；在3人的小組里，一共要處理 6個(gè)交互作用。在4人的小組里，有12個(gè)交

14、互作用要處理。當(dāng)小組的規(guī)模增大的時(shí)候，處理小組成員之間交互作用所需的人際和小組技巧，也變得越來越復(fù)雜、微妙。小組規(guī)模越大，小組成員之間的兩兩互動機(jī)會越少。最終小組的凝聚力較低，成員之間的關(guān)系比較淡漠，個(gè)人支持也更少。可利用的材料或特定的任務(wù)性質(zhì)，可能會制約小組的規(guī)模。如果你有10套器材和30個(gè)學(xué)生，你可以把學(xué)生分成3人一個(gè)的小組。如果小組的任務(wù)是打乒乓球，自然會形成兩人小組。小組的規(guī)模越小，越容易察覺學(xué)生一起學(xué)習(xí)時(shí)遇到的困難。當(dāng)小組規(guī)模比較小的時(shí)候，小組協(xié)調(diào)和組織的問題、小組成員間未解決的沖突問題，權(quán)力和控制的問題，無所事事而坐等他人干活的問題，還有其他一些合作學(xué)習(xí)時(shí)會遇到的問題，都會更加顯而

15、易見。 小組規(guī)模足夠小的根本目的在于保證所有的學(xué)生都能夠積極、平等地參與小組活動。 合作學(xué)習(xí)合作學(xué)習(xí)是指學(xué)生在小組或團(tuán)隊(duì)中完成共同的任務(wù)，有明確的責(zé)任分工的互助性學(xué)習(xí)，他有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：小組成員有共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在學(xué)習(xí)的過程中積極承擔(dān)在完成共同任務(wù)中個(gè)人的責(zé)任，能積極地相互支持、配合；所有學(xué)生能進(jìn)行有效的溝通，建立并維護(hù)小組成員之間的相互信任、有效地解決組內(nèi)沖突；小組成員能把個(gè)人完成的任務(wù)在小組內(nèi)進(jìn)行有效加工；對共同活動的成效進(jìn)行評估。測量法 測量法概念: 簡單地說是人們對事物的區(qū)分過程。測量就是按照一定的法則，用數(shù)學(xué)方法對事物的屬性進(jìn)行數(shù)量化描述的過程。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，

16、而在物理實(shí)驗(yàn)中，就要粗略或精確地，直接或間接地測量一些物理量。為此，學(xué)好和做好物理量的測量，是做好物理實(shí)驗(yàn)的最基本的方法和重要保證，也是學(xué)好物理課的關(guān)鍵。因自然界中的物理現(xiàn)象千姿百態(tài)，所以，各物理量的形式及其測量方法也就多種多樣。物理量的測量方法可分兩大類，即直接測量法（又叫基本測量法）和間接測量法（又叫特殊測量法）。凡是能利用測量儀器、儀表等工具，直接測量、讀出物理量值的方法叫直接測量法。例如，電路中的電流及電源電動勢的大小，就可用電流表和電壓表直接測出數(shù)值。又如，時(shí)間的長短、物體的長度，就可用鐘表和直尺直接測出數(shù)據(jù)。還有一些物理量，因受某些條件限制，不能或不易用儀器、儀表等直接測出。但根據(jù)

17、有關(guān)物理及幾何知識，能利用儀器、儀表或一些特殊工具，先直接測出與某有關(guān)的其他物理量，再根據(jù)這些已測量與待測量間的特定關(guān)系，讀出或計(jì)算出待測物理量的值，故這種方法叫間接測量法。在間接測量中，根據(jù)不同情況它又可分為以下七種方法：即等效法、公式法、曲直互換法、化暗為明法、積累法、分散法及圖象法。 調(diào)查法 指在研究中，研究者憑借一定的手段和方式（如直接觀察、訪談、問卷等），對某種或某幾種現(xiàn)象或事實(shí)進(jìn)行考察，通過對搜集到的各種事實(shí)資料的分析處理，進(jìn)而得出結(jié)論的一種研究方法。調(diào)查有下列幾種方式。（1）現(xiàn)狀調(diào)查是針對調(diào)查對象的當(dāng)前狀況、特征及規(guī)律而展開的綜合性的專門調(diào)查研究。（2）發(fā)展調(diào)查是根據(jù)一定目的，研究一定對象隨時(shí)間變化而表現(xiàn)出的特征和規(guī)律。（3）訪談?wù){(diào)查是以談話為主要方式來