內(nèi)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)高懷勤張芳

1、內(nèi)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)太平二中 高懷勤 張芳人教版初中物理教材九年級(jí)全一冊(cè)內(nèi)能一節(jié)的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求是：“知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例；通過探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法；通過演示實(shí)驗(yàn)說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少，通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；并使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系”?？梢?，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求貫穿在三維教學(xué)目標(biāo)中，所以教學(xué)中必須做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)。但是，多年的教學(xué)實(shí)踐證明，用教材上的實(shí)驗(yàn)探究，不但很難做好實(shí)驗(yàn)，也無法達(dá)到上述教學(xué)目標(biāo)。經(jīng)過反復(fù)探索研究，我終于找到了一種易操作、安全、易推廣的實(shí)驗(yàn)方法。一、“對(duì)物體做功，內(nèi)能會(huì)增加”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)：1原實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中存

2、在的問題和不足：（1）、不易點(diǎn)火。乙醚的燃點(diǎn)很高，有160，在冬季做實(shí)驗(yàn)必須用很大的力向下壓活塞才能點(diǎn)燃，力量單薄的女教師就根本不能做成功實(shí)驗(yàn)，即使是男教師也很難做成功。（2） 不安全。乙醚是一種極易揮發(fā)的有毒麻醉劑，實(shí)驗(yàn)時(shí)嚴(yán)重危害師生的身體健康。儲(chǔ)存乙醚極易引發(fā)火災(zāi)。2實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)：（1）實(shí)驗(yàn)器材：火柴頭、火柴盒側(cè)面的黑紙、空氣壓縮筒。（2）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)具體設(shè)計(jì)：先將火柴頭慢速擦一些在火柴盒側(cè)面的黑紙上，讓紅磷與氯酸鉀混合，取一小塊這樣的黑紙放入空氣壓縮筒（也可用注射器替代，規(guī)格100ML以上）內(nèi)，黑紙面朝上，把火柴頭粉末撒在黑紙上面，然后輕輕的用力向下壓縮活塞，就可以點(diǎn)燃了，而且可以燃起長

3、長的火焰，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)成功率可達(dá)百分之百。（3）實(shí)驗(yàn)需注意的問題：火柴頭不要放置過多，避免爆炸。3改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：（1）、易點(diǎn)火。因?yàn)榛鸩耦^主要由氧化劑（KClO3）、易燃物（如硫等）和粘合劑等組成?；鸩窈袀?cè)面主要由紅磷、三硫二銻、粘合劑組成。紅磷與氯酸鉀的混合物比白磷還容易點(diǎn)燃。而且KClO3分解時(shí)產(chǎn)生大量的氧氣，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，學(xué)生理解對(duì)物體做功，物體內(nèi)能會(huì)增加就更容易了。（2）、實(shí)驗(yàn)安全。以火柴為材料，不像乙醚、硝化棉、白磷等材料有那么大的毒性，實(shí)驗(yàn)時(shí)幾乎不會(huì)危害師生的身體健康。（3）、 易推廣。這樣改進(jìn)后，不僅易于教師演示，而且可以推廣為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。二、“物體對(duì)外做功時(shí)，本身的

4、內(nèi)能減小”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)1、原實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的存在的問題和不足：是難以對(duì)瓶內(nèi)氣壓的大小做到自由控制。塞子塞得太緊，擔(dān)心加熱不能將塞子打出，即使塞子能打出，又擔(dān)心在塞子沖出的同時(shí)，由于反作用力可能會(huì)將瓶推倒，轉(zhuǎn)移了學(xué)生的注意力，甚至?xí)p壞儀器，給學(xué)生造成不好的印象。塞子塞得太松，當(dāng)塞子跳起來時(shí)，瓶內(nèi)空氣對(duì)塞子做功太少，空氣的溫度降低不多，難以觀察到容器中或容器口出現(xiàn)了霧。不用說要使瓶塞推出要相當(dāng)長的時(shí)間，就是推出后，只有在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)特別留心觀察，才能看到極不明顯的白霧出現(xiàn)。更不要說使每個(gè)學(xué)生都能觀察到。所以，由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，無法讓學(xué)生感知瓶內(nèi)的空氣推動(dòng)瓶塞做功時(shí)，內(nèi)能減小，溫度降低。我在用注射

5、器做“氣體很容易被壓縮“的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)注射器筒內(nèi)氣壓的大小能夠自由控制。從中得到啟發(fā)，對(duì)“空氣推動(dòng)塞子時(shí)內(nèi)能減小”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，每一個(gè)同學(xué)都能非常清楚地看到。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間長，并且非常有趣。教師非常容易操作，成功率很高。2實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)：（1）實(shí)驗(yàn)器材：50ml的大注射器、水、熱水一杯。（2）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)具體設(shè)計(jì)：取一支50ml的大注射器（不帶針頭），從燒杯中吸一些水到注射器筒里，讓水濕潤注射器筒壁。再將注射器筒里的水全部倒回?zé)小Ｈ缓笪爰s50ml的空氣到注射筒里。用左手握注射器，給注射器筒壁上附著的水加熱一會(huì)兒，加快筒壁上水的蒸發(fā)，增大注射筒內(nèi)空氣中水蒸氣的

6、濃度。然后用左手拇指堵住注射器管口，將筒內(nèi)空氣密閉，右手用力推推筒，將注射器筒空氣壓縮到約20ml。讓注射器內(nèi)空氣將拇指推開。在空氣膨脹將手指推開時(shí)，可以清楚地觀察到注射器管口冒出了 “白煙”。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不僅清楚，而且持續(xù)時(shí)間長。再用右手將注射器筒內(nèi)剩余的約20ml的空氣慢慢推出，隨著空氣的推出，管口也緩緩地升起“白煙”，給學(xué)生留下非常深刻的印象。若重復(fù)做二、三次效果更佳。據(jù)此現(xiàn)象，學(xué)生感知到了空氣推動(dòng)手指做功時(shí)，溫度降低，從面自然而然得出“物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能減小”的結(jié)論。由感性認(rèn)識(shí)上升為理論。由此引導(dǎo)學(xué)生列舉實(shí)際生活中物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減小的事例，課堂氣氛非?；钴S。通過感官的刺激

7、，活躍了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。（3）實(shí)驗(yàn)需注意的問題：若要實(shí)驗(yàn)更明顯最好是先重復(fù)做二、三次再演示。3改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：（1）、“直觀”。讓學(xué)生能從演示實(shí)驗(yàn)中直接觀察到實(shí)驗(yàn)過程；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生就自然而然得出“物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能減小”的結(jié)論，避免拐彎抹角 ；（2）、實(shí)驗(yàn)安全。（3）、“簡單”。演示器材少，結(jié)構(gòu)盡量簡單，操作盡量簡便。（4）、易推廣。這樣改進(jìn)后，不僅易于教師演示，而且可以推廣為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的功能和價(jià)值：本實(shí)驗(yàn)內(nèi)能實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，材料易得，易制作，可由學(xué)生課外自制，能起到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的能力和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)

8、成功率可達(dá)百分之百；能起到幫助學(xué)生理解“對(duì)物體做功，內(nèi)能會(huì)增加；物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能減小”。 通過本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)，通過感官的刺激，活躍了學(xué)生的思維，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，學(xué)生可以由感性認(rèn)識(shí)上升為理論，能很好的完成教學(xué)目標(biāo)。襄陽市中小學(xué)校教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)選申報(bào)表單位：棗陽市太平二中 2013年 10月 日題 目內(nèi)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)作者姓名高懷勤張芳實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖龉Ω淖兾矬w的內(nèi)能學(xué) 科物理實(shí)驗(yàn)原理對(duì)物體做功，內(nèi)能會(huì)增加；物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能減小器材材料注射器、火柴、空氣壓縮筒（可附裝置圖）實(shí)驗(yàn)操作步驟一、“對(duì)物體做功，內(nèi)能會(huì)增加”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)：（1）實(shí)驗(yàn)器材：火柴頭、火柴盒側(cè)面的黑紙

9、、空氣壓縮筒。（2）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)具體設(shè)計(jì)：先將火柴頭慢速擦一些在火柴盒側(cè)面的黑紙上，讓紅磷與氯酸鉀混合，取一小塊這樣的黑紙放入空氣壓縮筒（也可用注射器替代，規(guī)格100ML以上）內(nèi)，黑紙面朝上，把火柴頭粉末撒在黑紙上面，然后輕輕的用力向下壓縮活塞，就可以點(diǎn)燃了，而且可以燃起長長的火焰，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)成功率可達(dá)百分之百。 二、“物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能減小”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)（1）實(shí)驗(yàn)器材：50ml的大注射器、水、熱水一杯。（2）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)具體設(shè)計(jì)：取一支50ml的大注射器（不帶針頭），從燒杯中吸一些水到注射器筒里，讓水濕潤注射器筒壁。再將注射器筒里的水全部倒回?zé)?。然后吸入約50ml的空氣到注射筒里。用左手握注射器，給注射器筒壁上附著的水加熱一會(huì)兒，加快筒壁上水的蒸發(fā)，增大注射筒內(nèi)空氣中水蒸氣的濃度。然后用左手拇指堵住注射器管口，將筒內(nèi)空氣密閉，右手用力推推筒，將注射器筒空氣壓縮到約20ml。讓注射器內(nèi)空氣將拇指推開。在空氣膨脹將手指推