2017蘇科版物理九年級第12章《機械能和內(nèi)能》導學案

《機械能和內(nèi)能》導學案一、教學內(nèi)容：蘇科版物理九年級第12章《機械能和內(nèi)能》。本章主要內(nèi)容包括：動能、勢能的概念及其影響因素；機械能的守恒；內(nèi)能的概念、改變內(nèi)能的方式以及熱機的工作原理。二、教學目標：1.理解動能、勢能的概念及其影響因素，能運用動能、勢能的概念解釋生活中的一些現(xiàn)象。2.掌握機械能守恒的條件，并能運用機械能守恒定律解決實際問題。3.理解內(nèi)能的概念，掌握改變內(nèi)能的兩種方式，并能運用內(nèi)能的概念解釋生活中的現(xiàn)象。4.了解熱機的工作原理，能結(jié)合實例分析熱機的效率。三、教學難點與重點：重點：動能、勢能的概念及其影響因素，機械能守恒定律，內(nèi)能的概念及改變內(nèi)能的方式，熱機的工作原理。難點：機械能守恒定律在實際問題中的應用，內(nèi)能與機械能的轉(zhuǎn)化，熱機效率的計算。四、教具與學具準備：教具：投影片、模型、實驗器材。學具：筆記本、筆、計算器。五、教學過程：1.實踐情景引入：通過展示跳傘運動員跳傘降落的視頻，引導學生關注運動員在下落過程中的速度、高度以及感受到的重力。2.知識講解：（1）動能：講解動能的概念，指出動能與質(zhì)量和速度的關系。（2）勢能：講解勢能的概念，指出勢能與質(zhì)量和高度的關系。（3）機械能守恒：講解機械能守恒的條件，引導學生理解機械能守恒定律。（4）內(nèi)能：講解內(nèi)能的概念，指出改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。（5）熱機：講解熱機的工作原理，引導學生理解熱機效率的概念。3.例題講解：講解一道關于動能、勢能轉(zhuǎn)化的例題，引導學生運用所學知識解決問題。4.隨堂練習：布置幾道有關動能、勢能、機械能守恒、內(nèi)能和熱機的練習題，讓學生即時鞏固所學知識。5.課堂小結(jié)：六、板書設計：板書內(nèi)容主要包括動能、勢能的概念及其影響因素，機械能守恒定律，內(nèi)能的概念及改變內(nèi)能的方式，熱機的工作原理。七、作業(yè)設計：（1）投擲物體時，為什么拋得越高，物體落地時的速度越大？（2）為什么在滑梯上下滑時，會感到身體發(fā)熱？2.計算題：一個物體從高度h1處自由下落，落地后反彈到高度h2，求物體的動能和勢能的變化量。八、課后反思及拓展延伸：1.反思本節(jié)課的教學效果，針對學生的掌握情況，調(diào)整教學策略。2.拓展延伸：研究一下熱機的效率與哪些因素有關，如何提高熱機的效率。3.布置下一節(jié)課的內(nèi)容：能量的轉(zhuǎn)化與守恒。文檔2017蘇科版物理九年級第12章《機械能和內(nèi)能》導學案一、教學內(nèi)容：1.機械能的概念、分類（動能、勢能、機械能）及計算。2.內(nèi)能的概念、影響因素（溫度、質(zhì)量、狀態(tài)）及計算。3.機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，如摩擦生熱、壓縮氣體等。4.能量守恒定律的實驗探究和應用。二、教學目標：1.理解機械能和內(nèi)能的概念、分類及計算方法。2.掌握機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化原理，認識能量守恒定律。3.培養(yǎng)學生的實驗操作能力、觀察分析能力及解決問題的能力。三、教學難點與重點：1.教學難點：機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化及其計算，能量守恒定律的理解與應用。2.教學重點：機械能和內(nèi)能的概念、分類，相互轉(zhuǎn)化原理及能量守恒定律。四、教具與學具準備：1.教具：多媒體設備、實驗器材（如滑輪組、小車、彈簧等）。2.學具：教材、導學案、筆記本、作圖工具等。五、教學過程：1.實踐情景引入：通過展示一個滑輪組提升重物的視頻，引導學生思考滑輪組提升重物過程中能量的變化。2.知識講解：（1）講解機械能的概念、分類及計算方法，如動能、勢能、機械能的計算公式。（2）講解內(nèi)能的概念、影響因素及計算方法，如溫度、質(zhì)量、狀態(tài)與內(nèi)能的關系。（3）講解機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化原理，如摩擦生熱、壓縮氣體等。（4）講解能量守恒定律的實驗探究和應用。3.例題講解：分析并解答教材中的典型例題，如機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化問題、能量守恒定律的應用等。4.隨堂練習：讓學生運用所學知識解決實際問題，如填寫能量轉(zhuǎn)化的過程、計算機械能和內(nèi)能等。5.小組討論：分組討論能量守恒定律在生活中的應用，分享討論成果。六、板書設計：板書內(nèi)容主要包括本章的主題、概念、公式及能量守恒定律等關鍵知識點。七、作業(yè)設計：1.請用所學知識解釋下列現(xiàn)象：（1）滑輪組提升重物過程中能量的變化。（2）摩擦生熱現(xiàn)象。2.計算下列問題的答案：（1）一個質(zhì)量為2kg的小車以10m/s的速度行駛，求其動能。（2）一個壓縮量為0.1m的彈簧，求其彈性勢能。八、課后反思及拓展延伸：2.拓展延伸：探討機械能和內(nèi)能在現(xiàn)代科技中的應用，如新能源開發(fā)、節(jié)能減排等。重點和難點解析：我們來詳細解析一下機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化及其計算。機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化是指在一定條件下，機械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，同樣地，內(nèi)能也可以轉(zhuǎn)化為機械能。這種轉(zhuǎn)化過程在自然界和人類社會中無處不在，例如摩擦生熱、壓縮氣體等現(xiàn)象都是機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的例子。機械能的計算公式為：機械能=動能+勢能。其中，動能是指物體由于運動而具有的能量，其計算公式為：動能=1/2mv^2，其中m為物體的質(zhì)量，v為物體的速度。勢能是指物體由于位置或狀態(tài)而具有的能量，其計算公式為：勢能=mgh，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體的高度。內(nèi)能的計算公式為：內(nèi)能=3/2nRT，其中n為氣體的物質(zhì)的量，R為理想氣體常數(shù)，T為氣體的絕對溫度。需要注意的是，內(nèi)能的計算只適用于理想氣體，對于其他狀態(tài)的物質(zhì)，內(nèi)能的計算需要采用其他方法。能量守恒定律的實驗探究可以通過轉(zhuǎn)換法來進行。轉(zhuǎn)換法是指通過觀察和測量系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)化過程，來驗證能量守恒定律的正確性。例如，我們可以通過觀察滑輪組提升重物的實驗，來驗證能量守恒定律。在這個過程中，我們可以測量重物的重力勢能的增加量，以及滑輪組所做的功，通過比較這兩個數(shù)值，可以發(fā)現(xiàn)它們是相等的，從而驗證能量守恒定律的正確性。在教學過程中，我們需要特別強調(diào)機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化原理及能量守恒定律，因為這些都是物理學中的基本概念和原理，對于學生理解自然界中的能量轉(zhuǎn)化過程具有重要意義。同時，我們還需要通過舉例和實驗等方式，幫助學生更好地理解和掌握這些知識點。重點和難點解析：內(nèi)能的概念及改變內(nèi)能的方式在教學過程中，內(nèi)能的概念及改變內(nèi)能的方式是本章的重點和難點。我們需要明確內(nèi)能的概念，然后引導學生理解內(nèi)能與機械能的區(qū)別，講解改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。一、內(nèi)能的概念：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子由于熱運動而具有的動能和分子之間勢能的總和。內(nèi)能是一個微觀概念，它是物體內(nèi)部粒子運動的能量表現(xiàn)。內(nèi)能與物體的溫度有關，溫度越高，物體內(nèi)部分子運動越劇烈，內(nèi)能越大。二、內(nèi)能與機械能的區(qū)別：1.內(nèi)涵不同：內(nèi)能是物體內(nèi)部粒子運動的能量，是一種微觀現(xiàn)象；機械能是物體由于位置和速度而具有的能量，是一種宏觀現(xiàn)象。2.能量形式不同：內(nèi)能包括分子的動能和分子之間的勢能；機械能包括物體的動能和勢能。3.變化原因不同：內(nèi)能的變化主要由分子運動引起，與物體宏觀運動無關；機械能的變化主要由物體位置和速度的變化引起，與物體內(nèi)部分子運動無關。三、改變內(nèi)能的方式：1.做功：做功是指外力對物體做功，使物體內(nèi)部分子運動發(fā)生變化，從而改變物體的內(nèi)能。做功可以分為兩類：一類是摩擦生熱，即摩擦力對物體做功，使物體溫度升高，內(nèi)能增加；另一類是壓縮氣體做功，即外界對氣體做功，使氣體溫度升高，內(nèi)能增加。2.熱傳遞：熱傳遞是指熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，使物體內(nèi)部分子運動發(fā)生變化，從而改變物體的內(nèi)能。熱傳遞可以通過導熱、對流和輻射三種方式進行。四、重點和難點講解：1.內(nèi)能的概念：為了幫助學生理解內(nèi)能的概念，可以借助分子模型和動畫演示，讓學生直觀地感受物體內(nèi)部分子的運動和能量。2.內(nèi)能與機械能的區(qū)別：通過舉例說明，如冰塊在陽光下的融化過程，讓學生理解內(nèi)能與機械能的區(qū)別。3.改變內(nèi)能的方式：通過實驗和實例，讓學生觀察和理解做功和熱傳遞對內(nèi)能的影響。例如，摩擦生熱實驗和熱水瓶保溫實驗。4.內(nèi)能的計算：講解內(nèi)能的計算方法，如理想氣體狀態(tài)方程，以及如何運用內(nèi)能的概念解決實際問題。本節(jié)課程教學技巧和竅門1.語言語調(diào)：使用生動、形象的語言描述內(nèi)能的概念和分子運動，語調(diào)要富有變化，引起學生的興趣。在講解做功和熱傳遞時，可以通過對比、夸張等方式，強調(diào)兩種方式對內(nèi)能影響的差異。2.時間分配：合理分配課堂時間，確保每個環(huán)節(jié)都有足夠的時長。在講解內(nèi)能的概念時，可以稍作詳細，因為這是理解后續(xù)內(nèi)容的基礎。在講解做功和熱傳遞時，可以適當簡化，避免學生產(chǎn)生疲勞。3.課堂提問：適時提問，引導學生思考。在講解內(nèi)能的概念時，可以提問：“你們認為內(nèi)能與什么有關？”在講解做功和熱傳遞時，可以提問：“這兩種方式在實際生活中有哪些應用？”通過提問，激發(fā)學生的學習興趣和主動思考的能力。4.情景導入：以實際生活中的例子導入新課，如冰塊在陽光下的融化過程，讓學生從直觀上理解內(nèi)能的概念。在講解做功和熱傳遞時，可以分別引入摩擦生熱實驗和熱水瓶保溫實驗，讓學生通過實驗觀察和理解兩種方式對內(nèi)能的影響。5.教學輔助工具：運用多媒體課件、模型等教學輔助工具，幫助學生形象地理解內(nèi)能的概念和分子運動。在講解做功和熱傳遞時，可以使用動畫演示兩種方式的過程，讓學生更直觀地感受。繼續(xù)：我們需要明確的是，機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化不僅僅是一個理論上的概念，它在我們的日常生活中有著廣泛的應用。例如，當我們使用汽車、電梯、飛機等交通工具時，我們實際上是在利用機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化來完成各種任務。因此，在教學過程中，我們應該盡可能地將這些抽象的概念與學生的實際生活聯(lián)系起來，讓他們能夠直觀地感受到這些概念的實際意義。為了達到這個目的，我們可以設計一些與生活密切相關的例題，讓學生通過解答這些例題來鞏固和深化對機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的理解。例如，我們可以讓學生計算一輛行駛中的汽車的動能和勢能，或者分析一個正在下落的蘋果其機械能的變化情況。通過這樣的練習，學生不僅能夠更好地理解機械能和內(nèi)能的概念，還能夠提高他們解決實際問題的能力。能量守恒定律也是物理學中的一個核心原理，它在解釋和預測自然界中的各種現(xiàn)象中起著至關重要的作用。在教學過程中，我們應該讓學生明白，能量守恒定律是自然界中一種普遍存在的現(xiàn)象，它不僅適用于簡單的機械系統(tǒng)，還適用于復雜的生物系統(tǒng)、化學系統(tǒng)乃至整個宇宙。為了幫助學生更好地理解和掌握能量守恒定律，我們可以通過一些實驗和實踐活動來讓學生親身體驗和觀察能量的轉(zhuǎn)化過程。例如，我們可以讓學生進行一個簡單的蠟燭燃燒實驗，通過觀察蠟燭燃燒過程中熱能和光能的釋放，讓學生直觀地感受到能量的轉(zhuǎn)化?；蛘?，我們可以讓學生參與一個水的沸騰實驗，通過測量水在沸騰過程中溫度和能量的變化，讓學生親自驗證能量守恒定律。在教學過程中，我們還應該注意到，機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化以及能量守恒定律的理解和應用，對于學生來說可能存在一定的困難。因此，我們需要在教學中采取一些有效的策略來幫助學生克服這些困難。例如，我們可以通過使用多媒體教學工具，如動畫和視頻，來直觀地展示能量的