物体的内能教学设计方案 本文关键词：内能，设计方案，物体，教学
物体的内能教学设计方案 本文简介：教学设计方案课题名称：第三章第5节物体的内能学科年级：九年级科学教材版本：浙教版一、教学内容分析（简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习内容的重要性）《内能》是初中物理第五章第三节的内容，是热学基础知识。本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上，建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础
物体的内能教学设计方案 本文内容：
教学设计方案
课题名称：
第三章第5节
物体的内能
学科年级：
九年级科学
教材版本：
浙教版
一、教学内容分析（简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习内容的重要性）
《内能》是初中物理第五章第三节的内容，是热学基础知识。本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上，建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上，研究物体内能的变化，找到改变物体内能的两种方式，并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节内容是后续学习热机的基础。
学生已经学习过机械能和分子动理论的内容，但是印象不深刻，借用Flash动画，回忆起分子动理论的内容，运用类比的方法概括出物体内能的概念，通过观察、分析、归纳出改变物体内能的两种方法。
本节课的宗旨是通过类比的方法学习微观的科学知识，结合已学知识分析、归纳、学习新知识，并在学习知识的同时发现问题和解决问题，本课时要求学生具备初步运用类比法学习科学知识、分析科学现象、归纳科学结论的能力。
二、教学目标（从学段课程标准中找到要求，并具体化为本节课的具体要求，明晰（学生懂）、具体、可操作、可以依据练习测试题）重点及难点（说明本课题的重难点）
1、知识与技能
①．了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
②．能区别物体的内能和机械能这两种不同形式的能量。
③．描述克服摩擦做功与物体内能改变的关系，知道内能改变的两种途径
④．道热传递过程中，所传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
知道在热传递过程中用热量来亮度热能的变化；
⑤．知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
⑥．道这做功和热传递中能量变化的实质和方法的等效性。
2、过程与方法
①．通过探究、观察、实验找到改变物体内能的两种方法。
②．用较为直观的实验来反映或解释深层次的规律，培养观察和记录能力。
③．培养概括和对比分析的能力。
④．学会从能量变化的角度分析事物的变化。
3、情感态度与价值观
①．通过探究使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
②．通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功和内能
变化的关系。
③．培养学生联系实际生活和实验现象分析科学规律的探索科学的精神。
④．通过从能量变化的角度讨论问题，为建立能量守恒定律奠定基础。
重点：
①．理解做功和热传递是改变内能的两种方法，及其方法的实质和等效性。
②．培养学生观察和记录能力、概括和对比分析的能力
难点：
①．内能的概念。
②．应用改变内能的两种方法分析实例。
确定本节重点的依据：
从本节课的教学内容上看，做功和热传递是改变内能的两种方法占了很大的比重。从本章知识体系上看，通过实验研究物体内能的变化与做功和热传递这两个过程间的关系，在此基础上，逐渐形成后面的能量转化和守恒的规律。从学生方面看，学会从实验中观察现象，分析产生现象的原因，概括实验规律，这对学生的终身学习都回帮助。
确定本节难点的依据：
内能的概念比较抽象，肉眼又不可见，学生难以理解，虽然7年级也学习了微观粒子结构，有一定认识基础，但是仍然存在一定的难度。学生对现实生活中的实例一般想不到从微观粒子所具有的能来解释。
三、学习者特征分析（学生对预备知识的掌握了解情况，学生在新课的学习方法的掌握情况，如何设计预习）
关于“热能”，学生生活中有接触，但是概念模糊，主要是学生对微观粒子本身就不是非常了解，所以对微观粒子无规则运动及其相互作用所具有的能也认识模糊，很难形成清晰的概念。本节以“内能”为主题，从热运动和内能的关系入手，从生活中常见的事例着手，从微观的角度（微粒运动）和宏观的表现（温度）给学生一个科学的概念，易于接受。
本节的重点在于改变内能的两种方法，作为学习主体的九年级学生，他们对事物的认识处于由感性向理性发展阶段，感性认识仍占主要地位，在理性认识中还存在一定困难。通过实验和事例的分析，以温度变化为表现，帮助学生理解做功和热传递是改变内能的两种方法，并知道功和热量可以用来量度内能的变化。由于学生已经具备了一些对物体做功、物体内能增大的日常经验对于做功改变物体内能并不难理解，但学生对热量有一些模糊认识，日常生活中，“热”的含义广泛，有时应用不够准确，所以教学中仍要注意纠正。关于热平衡教材中没有明确提出，教学中也可不涉及。但应给学生强调热传递的条件及内能传递的方向，为学生逐步建立热平衡的概念和学习热量的计算奠定基础，为本章最后一节“能量转换的方向性”做重要铺垫。
四、教学过程（设计本课的学习环节，明确各环节的子目标，画出流程图）
引入：我们都知道，运动的物体具有动能，高处的物体具有势能，能够燃烧的物体具有化学能……这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么，微观的粒子是否也有能量呢？
一、内能（热能）
视频：红墨水扩散（学生回顾以前所学的相关知识）。
教师：说明温度越高，粒子的无规则运动（热运动）越剧烈。
内能：物体内部大量做热运动的粒子所具有的能。
举例说明物体的内能，并强调它的特点。
一切物体都有内能，内能的大小与温度有关。温度越高，内能越大，0℃以下的冰也具有内能。
二、做功可以改变内能
引入：生活体会――冬天时手很冷，经常通过搓手以取暖；用锯条锯木板时，用手摸一下锯条，会觉得很烫；野外生存中取火的一种方法是钻木取火，等等。
1、演示实验：克服摩擦做功、压缩气体做功。
教师讲解：
（1）在摩擦生热的过程中，克服摩擦做了功，使物体的内能增大，温度升高；
（2）活塞压缩空气做功，使空气内能增大温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。（摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功）。
结论：对物体做功，可以使物体的内能增加。
2、演示实验：气体对外做功实验。
教师讲解：瓶内的气体推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低,使水蒸气凝成小水滴。
结论：物体对外做功，本身的内能就会减少。
小结：从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
3、联系与应用。
（1）为什么气温随高度的增大而降低？
地面附近密度较小的空气吸收太阳辐射膨胀而上升，推挤周围空气对外做功，内能减小，温度降低；当上层气团因放出热量温度降低而下沉时，气团收缩，外界空气挤压气团，对气团做功，使气团的内能增大，温度升高。
（2）为什么用气筒给自行车打完气后，摸一下气筒外的外壁，会变热？
当我们给充足气的轮胎放气时，能看到在气门芯附近有一些小水珠，能解释这种现象产生的原因吗？
三、热传递可以改变内能
1、复习回顾：什么是热传递？它有哪几种形式？
热传递：使能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。
传导――热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。
对流――通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递。
辐射――热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。
2、演示实验：热传递可以改变内能。
教师提问：将会看到什么现象？小图钉为什么会掉下来？金属棒的内能为什么会增大？金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度，为什么？
出示图片：采用冷敷降低体温。
结论：热传递可以改变物体的内能。热传递过程中传递的能量的多少叫热量，用Q表示，单位也是焦耳。
讨论：有一个装有铁屑的烧瓶，可以用什么方法使铁屑的内能增加？
小结：改变物体的内能有两种方法：做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的，但本质上有所区别。
四、比热容
比热容定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（释放）的热量，叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种物理属性，强调单位的读法以及物理含义。
解释比热容表，同时列举一些物质的比热容。
提问：现在，同学们能解释为什么同一时刻走在沙子上和水中有不同的感受呢？
问：你能根据比热容的概念说出当中有关的物理量吗？
板书：Q吸=cm（t-t0）、Q放=cm（t0-t）
例题分析，请你试着用刚学的公式进行计算。（找一位学生在黑板上计算）
想一想：烧一壶水所需的热量大于你计算得热量值，这是为什么？
问：什么是“海陆风”？海陆风是怎么形成的呢？评价学生回答，并作补充说明。
五、热机
1、热机的工作原理：
热机就是利用燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器。
例：蒸汽机、汽油机、柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机、燃气喷气发动、火箭喷气发动机等。下面介绍应用广泛的汽油机和柴油机的主要构造和工作过程。
2、汽油机（举例）
（1）构造：进气门，排气门，气缸，活塞，火花塞，曲轴，连杆。
（2）工作过程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。
做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。推动活塞向下运动，并通过连杆带运动曲轴转动。
排气冲程：进气门关闭排气门打开，活塞向上运动把废气排出气缸。注意：汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
六、燃料的热值
燃料的热值
观察
“几种燃料的热值”表格，说明不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示，并给出定义和单位，并结合简单的例题会计算有关热值的习题。
五、教学策略选择与信息技术融合的设计（针对学习流程的设计的各流程，设计教与学的方式的变革，配置学习资源和数字化工具，设计信息技术融合点）
教师活动
预设学生活动
设计意图
视频演示实验：克服摩擦做功、压缩气体做功
学生观看视频后讨论得出结论
以实验视频引入，直观的现象激发学习兴趣。
视频演示实验：气体对外做功实验。
学生观看视频后讨论得出结论
视频直观感受容易理解
出示图片：采用冷敷降低体温。
学生观看图片后讨论得出结论
图片直观感受容易理解
展示热机运作FLASH动画
学生观看动画后得出结论
通过动画演示直观感受后，印象更深，容易理解
六、教学评价设计（创建量规，向学生展示他们将被如何评价（来自教师和小组其他成员的评价）。也可以创建一个自我评价表，这样学生可以用它对自己的学习进行评价）
课堂教学实施过程评价表
学
校：_________________
评估人：___________
日
期：_________
项目
指
标
评分
A（1）
B（0.7）
C（0.5）
积累性常规活动
1.
活动节奏恰当
2.
点面结合灵活
3.
活动方式趣味性
开放式导入
1.
开放合理性
2.
开放发散性
3.
开放深刻性
资源生成
1.
学生有自主活动时间、自主学习有效
2.
资源生成的丰富性（形式、内容、方向）
3.
资源生成的质量（综合、新颖、有创造）
学生回应
1.
学生回应及时
2.
回应明确有推进
3.
对新资源有敏感性
过程生成
1.
新资源利用程度
2.
分析比较、综合重组水平
3.
形成深入学习新方案
互动深化
1.
生生互动程度（倾听质量、不同意见表达）
2.
生生互动质量（讨论深化）
3.
师生互动程度（教师组织与点拨水平）
开放式总结
1.
总结提炼水平
2.
内容的延续性（新问题的提出）
3.
作业的开放性、实践性
七、教学课件（本节课的教学课件）
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