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九年級(jí)物理機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材依據(jù)】：本節(jié)課于蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)第十二章機(jī)械能與內(nèi)能第四節(jié)機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
一、設(shè)計(jì)思路：
1、指導(dǎo)思想：物理教學(xué)不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是要讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的獲得過(guò)程，親身體驗(yàn)，注重知識(shí)的形成過(guò)程。同時(shí)物理教學(xué)中更要注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科發(fā)展能力，最終目的培養(yǎng)學(xué)生終身的學(xué)習(xí)能力和可持續(xù)發(fā)展的能力。
2、教材地位作用分析：本節(jié)課處于蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十二章第四節(jié)。本章整體學(xué)習(xí)能量知識(shí)，前面學(xué)習(xí)了《機(jī)械能》、《內(nèi)能》。這一節(jié)是將機(jī)械能與內(nèi)能進(jìn)行結(jié)合，學(xué)習(xí)兩種能量的轉(zhuǎn)化及生活應(yīng)用。同時(shí)本節(jié)也是對(duì)改變內(nèi)能的方式的補(bǔ)充，所以學(xué)好前三節(jié)知識(shí)是前提，學(xué)好本節(jié)知識(shí)是對(duì)前面知識(shí)的提升和應(yīng)用。
3、教學(xué)目標(biāo)：
知識(shí)技能目標(biāo)：
1、通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，知道做功是改變物體內(nèi)能的另一種方式
2、通過(guò)視頻了解熱機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理
3、知道四沖程內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化
過(guò)程方法目標(biāo)：
體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)探究的基本特征，提高探究能力、思維能力及合作學(xué)習(xí)能力。
情感態(tài)度價(jià)值目標(biāo)：
1、了解內(nèi)能的利用在社會(huì)發(fā)展史上的意義
2、通過(guò)探索性實(shí)驗(yàn)，提高觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和比較、分析、概括的能力，培養(yǎng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
4、重難點(diǎn)及突破方法：
本節(jié)重點(diǎn)為：認(rèn)識(shí)到做功是改變物體內(nèi)能的一種方式，是其他形式能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。難點(diǎn)是：通過(guò)觀察、分析內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)例，知道熱機(jī)的工作原理。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析不會(huì)時(shí)，教師要為學(xué)生搭建一些問(wèn)題臺(tái)階，幫助學(xué)生逐步通過(guò)現(xiàn)象分析到本質(zhì)。在對(duì)做功改變物體內(nèi)能的兩種情況分析時(shí)（外界對(duì)物體做功時(shí)內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功時(shí)內(nèi)能減�。┩ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)歸類，進(jìn)行突破。對(duì)熱機(jī)的工作原理這個(gè)重難點(diǎn)突破方法上，我采用多種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行刺激：有視頻、有自主學(xué)習(xí)課本、有問(wèn)題引導(dǎo)合作討論、有模具針對(duì)點(diǎn)觀察（曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)情況）。調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種學(xué)習(xí)機(jī)能來(lái)主動(dòng)學(xué)習(xí)。
5、教法設(shè)計(jì)：
實(shí)驗(yàn)探究法、視頻輔助法、指導(dǎo)讀書(shū)法、問(wèn)題引導(dǎo)法。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究法能更好的讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的獲得過(guò)程，同時(shí)還能讓學(xué)生親身體驗(yàn)。視頻輔助法把不容易展現(xiàn)的汽油機(jī)工作過(guò)程全方面多角度的展示給學(xué)生，彌補(bǔ)了模具小、可視性差的缺陷。指導(dǎo)讀書(shū)法是為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、在閱讀課本時(shí)教師通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)，使自主學(xué)習(xí)更具指向性，目標(biāo)性更強(qiáng)。對(duì)學(xué)生不容易理解的知識(shí)點(diǎn)教師通過(guò)針對(duì)點(diǎn)專門突破講解。
6、學(xué)法設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)法、觀察法、閱讀法、討論法。這些方法的應(yīng)用都是為了讓學(xué)生最大限度的參與教學(xué)，做學(xué)習(xí)的主人，自己參與，自己解決。
二、教學(xué)準(zhǔn)備：利用鐵絲、鉛筆、圖釘?shù)入S手可得的器材讓學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)做功可以改變物體內(nèi)能。演示兩個(gè)實(shí)驗(yàn)空氣壓縮引火儀、電子式火花發(fā)生器、酒精、小瓶，學(xué)生體會(huì)歸納內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。利用汽油機(jī)模型、觀看汽油機(jī)工作視頻，物體與視頻資源結(jié)合，學(xué)生通過(guò)多種方法學(xué)習(xí)。
教 學(xué) 過(guò)程
教學(xué)步驟
教 師 活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
一、新課引入
ppt圖片導(dǎo)入提問(wèn)：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道了改變物體內(nèi)能的一種方式是什么？
圖片情境導(dǎo)入：為什么汽車高速行駛時(shí)，輪胎的溫度會(huì)升得很高？
火箭上天，能量是如何轉(zhuǎn)化的？
《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)
《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)
尋找圖片中改變內(nèi)能的方式，復(fù)習(xí)回顧舊知
復(fù)習(xí)舊知，引出新課題。
二、新課教學(xué)
1、做功——改變物體內(nèi)能的另一種方式
活動(dòng)與演示：
（1）把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘在粗糙的硬紙板上來(lái)回摩擦，用手觸摸一下摩擦的地方，有何感覺(jué)？圖釘?shù)膬?nèi)能變化了嗎？
（2）小組活動(dòng)：彎折鐵絲十余次，用手指觸摸一下彎折處，有何感覺(jué)？鐵絲的內(nèi)能變化了嗎？
�。�3）學(xué)生演示：空氣壓縮引火儀，你看到了什么現(xiàn)象？
提問(wèn)：在剛才的活動(dòng)中，物體增加的內(nèi)能從何而來(lái)的？能量是如何轉(zhuǎn)化的？（在克服摩擦做功時(shí)，物體的機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。）
板書(shū)：改變物體內(nèi)能的另一種方式：做功
提問(wèn)：（1）采用哪些辦法可以使鐵絲溫度升高內(nèi)能增大？這些方法中，哪些是采用熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能的？哪些是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能的？
學(xué)生舉例，如：放在太陽(yáng)下曬；在石頭上摩擦；放在熱水中燙；放在火上燒；用錘子敲；用力反復(fù)彎折等。
�。�2）僅憑鐵絲溫度升高內(nèi)能增大這一現(xiàn)象，能否斷定是通過(guò)熱傳遞方式還是做功方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（做功與熱傳遞的等效性）
�。�3）你能再舉一些通過(guò)做過(guò)來(lái)改變物體內(nèi)能的實(shí)例嗎？（鉆木取火；飛船自由下落時(shí)溫度升高；）
區(qū)別：熱傳遞方式是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)程，能的形式?jīng)]有變；而做功方式是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，能的形式已經(jīng)發(fā)生改變。
2、熱機(jī)
（1）熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化情況
演示：演示點(diǎn)火爆炸實(shí)驗(yàn)。
《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì) 分析能量轉(zhuǎn)化情況：化學(xué)能 內(nèi)能 機(jī)械能
結(jié)論：酒精燃燒后的燃?xì)鈱?duì)外做功，燃?xì)獾膬?nèi)能減少，轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。
�。�2）汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
熱機(jī)：是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
觀看視頻：汽油機(jī)的工作過(guò)程
指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文并設(shè)問(wèn)：
�。�1）汽油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是哪幾部分？名稱各是什么？各有什么作用？
�。�2）汽油機(jī)完成一個(gè)工做循環(huán)要經(jīng)歷幾個(gè)沖程？分別是什么？
�。�3）每個(gè)沖程的特點(diǎn)是什么？（從氣門的開(kāi)閉和活塞的移動(dòng)角度分析）
�。�4）這四個(gè)沖程都有能量轉(zhuǎn)化嗎？如果有分別是怎么轉(zhuǎn)化的？
�。�5）汽油機(jī)完成一個(gè)工做循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn) 圈，活塞往返 次，四沖程內(nèi)燃機(jī)只有________沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程靠_______完成。
第5個(gè)問(wèn)題教師利用模具進(jìn)行突破。
用考一考的方式來(lái)考察對(duì)汽油機(jī)的學(xué)習(xí)效果,用超鏈接制造出翻翻看的效果.
3、閱讀：了解熱機(jī)的發(fā)展歷程。向?qū)W生補(bǔ)充一些蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的初步知識(shí)。
4、小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)：你學(xué)到了哪些知識(shí)？有什么收獲？
做一做
看一看
學(xué)生思考，內(nèi)能的增加是通過(guò)什么方式？
歸納這三個(gè)活動(dòng)的共性：做功，并且是外界對(duì)物體做功
學(xué)生舉例
指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)熱傳遞與做功改變內(nèi)能時(shí)的區(qū)別。
分析能量的轉(zhuǎn)化情況
思考：與前三個(gè)試驗(yàn)的區(qū)別是什么？
學(xué)生看視頻
學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)后經(jīng)過(guò)小組討論再回答
學(xué)生自主學(xué)習(xí)，互動(dòng)交流后填寫(xiě)答案
通過(guò)多個(gè)活動(dòng)讓學(xué)生親自體驗(yàn)，并歸納總結(jié)。注重知識(shí)的獲得過(guò)程。
三個(gè)活動(dòng)分別對(duì)應(yīng)：克服摩擦做功、壓縮做功，讓學(xué)生總結(jié)共性，學(xué)會(huì)歸納的方法。
讓學(xué)生明白：新舊知識(shí)既有聯(lián)系，又有區(qū)別進(jìn)行歸納，尋找異同
由點(diǎn)火爆炸試驗(yàn)引出熱機(jī)，同時(shí)與前面知識(shí)做一對(duì)比。讓學(xué)生分清機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化包括兩種情況：外界對(duì)物體做功與物體對(duì)外界做功
先通過(guò)視頻讓學(xué)生對(duì)汽油機(jī)有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)
再通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)尋找答案
課堂練習(xí)
1、如圖所示是熱機(jī)的四個(gè)沖程，其中屬于做功沖程的是（ ）
《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)
2、汽油機(jī)工作過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是（ ）
A.吸氣沖程 B.排氣沖程 C.做功沖程 D .壓縮沖程
3、汽油機(jī)在壓縮沖程中，工作物質(zhì)被壓縮，氣缸中氣體的（ ）
A.壓強(qiáng)增大，溫度降低 B.壓強(qiáng)增大，溫度升高
C.壓強(qiáng)減少，溫度降低 D.壓強(qiáng)減少，溫度升高
作業(yè)布置
練習(xí)冊(cè)21頁(yè)1-----10題
板書(shū)設(shè)計(jì)
第四節(jié) 機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（1）
一、 做功---------改變物體內(nèi)能的另一種方式
克服摩擦做功 外界對(duì)物體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì) 壓縮體積做功
二、 演示點(diǎn)火爆炸試驗(yàn)：物體對(duì)外界做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
三、 熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置
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