2024秋九年級物理上冊 第12章 內能與熱機12.2 熱量與熱值教學實錄（新版）粵教滬版

2024秋九年級物理上冊第12章內能與熱機12.2熱量與熱值教學實錄（新版）粵教滬版課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：2024秋九年級物理上冊第12章內能與熱機12.2熱量與熱值教學實錄（新版）粵教滬版

2.教學年級和班級：九年級（1）班

3.授課時間：2024年10月15日星期一第2節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生運用科學探究方法，通過實驗和觀察理解熱量與熱值的概念。

2.提升學生的科學思維能力，使其能夠分析能量轉換過程中的能量守恒。

3.強化學生的科學態(tài)度與責任，讓學生認識到能量利用的重要性及其對環(huán)境的影響。

4.增強學生的科學實踐能力，通過實際操作掌握熱量測量的基本方法。三、重點難點及解決辦法重點：

1.熱量與熱值的定義和區(qū)別：重點在于讓學生理解熱量是能量傳遞的形式，而熱值是燃料的特性。

2.熱量計算公式的應用：重點在于使學生能夠運用公式Q=mcΔT進行熱量計算。

難點：

1.理解熱量傳遞的條件和過程：難點在于學生需要抽象理解熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的機制。

2.熱機效率的計算：難點在于如何將熱值概念與熱機效率的計算聯(lián)系起來。

解決辦法：

1.通過實際實驗演示熱量傳遞，結合多媒體輔助教學，幫助學生直觀理解。

2.通過實例分析和小組討論，引導學生逐步掌握熱量計算公式，并應用于實際問題。

3.利用實際生活中的熱機案例，如汽車發(fā)動機，幫助學生理解熱機效率的概念和計算方法。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《粵教滬版物理》九年級上冊教材。

2.輔助材料：準備與熱量和熱值相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以增強直觀教學效果。

3.實驗器材：準備溫度計、量筒、燒杯、酒精燈、水等實驗器材，用于演示熱量傳遞實驗。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，安排實驗操作臺，確保學生能夠安全、舒適地進行實驗和討論。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對熱量與熱值的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道什么是熱量嗎？它在我們的生活中有哪些應用？”

展示一些關于熱能轉換的圖片或視頻片段，如熱水壺加熱水、汽車發(fā)動機運轉等，讓學生初步感受熱量的魅力或特點。

簡短介紹熱量與熱值的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.熱量與熱值基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解熱量與熱值的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解熱量的定義，包括其主要組成元素或結構，如溫度、質量、比熱容等。

詳細介紹熱量的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解熱量傳遞的過程。

3.熱量與熱值案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解熱量與熱值的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的熱量與熱值案例進行分析，如家用空調的制冷原理、汽車的燃油效率等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解熱量與熱值在現(xiàn)實生活中的應用。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用熱量與熱值解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與熱量與熱值相關的主題進行深入討論，如“如何提高家庭取暖效率”。

小組內討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對熱量與熱值的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內容，強調熱量與熱值的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內容，包括熱量與熱值的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調熱量與熱值在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，提高學生的自主學習能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于熱量與熱值的應用報告，要求結合實際生活，提出節(jié)能或提高效率的建議。

提醒學生注意作業(yè)的格式和字數(shù)要求，并鼓勵他們在課后進行進一步的研究和思考。六、拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內容相關的拓展閱讀材料：

-《熱力學第一定律及其應用》：介紹熱力學第一定律的基本原理，以及如何應用于實際的熱機設計和能量轉換過程。

-《熱機效率與節(jié)能技術》：探討不同類型熱機的效率，以及如何通過技術創(chuàng)新提高熱機效率，減少能源浪費。

-《能源與氣候變化》：分析能源消耗與氣候變化之間的關系，探討可持續(xù)能源的重要性及其在減少溫室氣體排放中的作用。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以嘗試設計一個簡單的實驗，測量不同物質的熱容量，并分析其與物質種類的關系。

-通過網(wǎng)絡資源或圖書館資料，了解不同類型的熱機（如蒸汽機、內燃機、燃氣輪機）的工作原理和效率。

-研究太陽能和風能等可再生能源的利用，探討它們在未來的能源結構中的角色和潛力。

-分析日常生活中的節(jié)能措施，如如何通過改變生活習慣來減少能源消耗。

3.實踐活動建議：

-組織學生參觀當?shù)氐陌l(fā)電廠或能源實驗室，實地了解能源的生產(chǎn)和轉換過程。

-設計一個節(jié)能項目，如校園內的節(jié)能改造計劃，讓學生提出具體的節(jié)能措施并實施。

-開展小組項目，研究如何利用廢棄材料制作簡易的熱機模型，通過實驗驗證其工作原理。

4.創(chuàng)新思維挑戰(zhàn)：

-鼓勵學生思考如何利用熱量與熱值的概念設計一種新型的能量收集裝置。

-設想一個未來城市，探討如何通過優(yōu)化能源使用和熱能管理來實現(xiàn)零能耗或零排放。七、反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實驗教學與理論教學相結合：在講解熱量與熱值的概念時，通過實驗演示來加深學生的理解，如使用酒精燈加熱水，測量水溫變化，直觀展示熱量傳遞的過程。

2.多媒體輔助教學：利用多媒體展示熱量與熱值的動畫和視頻，幫助學生更好地理解抽象的概念，提高學習興趣。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對實驗現(xiàn)象的理解不夠深入：在實驗過程中，部分學生對于實驗現(xiàn)象的觀察和解釋不夠細致，需要加強對實驗操作的指導和觀察技巧的培養(yǎng)。

2.學生對熱機效率的理解有誤：在討論熱機效率時，部分學生存在誤區(qū)，認為熱機效率越高越好，而忽視了實際應用中熱機效率的合理性和限制性。

3.學生自主探究能力不足：在小組討論環(huán)節(jié)，部分學生缺乏主動思考和提出問題的能力，需要引導他們更積極地參與討論和思考。

反思改進措施（三）改進措施

1.強化實驗操作指導：在實驗課前，詳細講解實驗步驟和注意事項，確保學生能夠正確操作實驗器材，提高實驗觀察和分析能力。

2.引導學生正確理解熱機效率：通過案例分析、小組討論等方式，幫助學生理解熱機效率的概念，認識到效率并非越高越好，而是要結合實際需求進行選擇。

3.提升學生自主探究能力：鼓勵學生在課前預習，提出問題，并在課堂上積極提問和參與討論。通過設置問題導向的實驗和項目，引導學生自主探究和解決問題。

4.豐富教學評價方式：除了傳統(tǒng)的考試評價外，增加課堂表現(xiàn)、實驗報告、小組討論參與度等評價方式，全面評估學生的學習成果。

5.加強校企合作：與相關企業(yè)合作，邀請工程師或技術人員參與課堂講解，讓學生了解實際應用中的熱量與熱值問題，提高學習的實用性和針對性。八、板書設計①熱量與熱值概念

-熱量：能量傳遞的一種形式，通常用Q表示。

-熱值：單位質量或體積燃料完全燃燒時所釋放的熱量，通常用q表示。

②熱量計算公式

-Q=mcΔT

-Q：熱量（單位：焦耳，J）

-m：物質的質量（單位：千克，kg）

-c：物質的比熱容（單位：焦耳每千克·攝氏度，J/(kg·℃)）

-ΔT：溫度變化（單位：攝氏度，℃）

③熱機效率

-熱機效率：熱機有效做功與燃料完全燃燒放出的熱量之比，通常用η表示。

-η=(W/Q_in)×100%

-W：熱機做的有效功（單位：焦耳，J）

-Q_in：燃料完全燃燒放出的熱量（單位：焦耳，J）

④熱量傳遞方式

-熱傳導：熱量通過物質內部的微觀粒子振動和碰撞傳遞。

-熱對流：熱量通過流體（液體或氣體）的流動傳遞。

-熱輻射：熱量通過電磁波傳遞，不需要介質。

⑤熱機工作原理

-熱機利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉換為機械能。

-熱機效率受多種因素影響，如熱源溫度、熱機設計等。典型例題講解1.例題：

一塊質量為2kg的金屬塊，其比熱容為0.4×10^3J/(kg·℃)，溫度從20℃升高到100℃，求金屬塊吸收的熱量。

解答：

根據(jù)熱量計算公式Q=mcΔT，其中m為質量，c為比熱容，ΔT為溫度變化。

Q=2kg×0.4×10^3J/(kg·℃)×(100℃-20℃)

Q=2kg×0.4×10^3J/(kg·℃)×80℃

Q=64×10^3J

因此，金屬塊吸收的熱量為64×10^3焦耳。

2.例題：

一個質量為0.5kg的物體，其比熱容為0.8×10^3J/(kg·℃)，溫度從80℃降低到30℃，求物體放出的熱量。

解答：

同樣使用熱量計算公式Q=mcΔT。

Q=0.5kg×0.8×10^3J/(kg·℃)×(80℃-30℃)

Q=0.5kg×0.8×10^3J/(kg·℃)×50℃

Q=20×10^3J

因此，物體放出的熱量為20×10^3焦耳。

3.例題：

一個熱機的熱效率為30%，如果燃料完全燃燒放出的熱量為2×10^6J，求熱機做的有效功。

解答：

熱機效率公式η=(W/Q_in)×100%，其中W為有效功，Q_in為燃料完全燃燒放出的熱量。

W=η×Q_in/100%

W=30%×2×10^6J/100%

W=0.3×2×10^6J

W=6×10^5J

因此，熱機做的有效功為6×10^5焦耳。

4.例題：

一個物體從高處落下，其初始速度為0，下落高度為10m，求物體落地時的動能。

解答：

動能公式E_k=1/2mv^2，其中m為質量，v為速度。

由于物體初始速度為0，可以使用重力勢能轉化為動能的原理。

E_k=mgh

其中g為重力加速度，h為高度。

E_k=1kg×9.8m/s^2×10m

E_k=98J

因此，物體落地時的動能為98焦耳。

5.例題：

一個物體以5m/s的速度水平拋出，求物體落地時的速度大小。

解答：

水平拋出時，物體的水平速度不變，垂直方向受重力加速度影響。

使用速度的合成公式v=√(v_x^2+v_y^2)，其中v_x為水平速度，v_y為垂直速度。

v_y=gt

其中g為重力加速度，t為時間。

由于物體落地時的高度為0，可以假設落地時間為t。

v_y=9.8m/s^2×t