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九年级物理机械能与内能的相互转化
《机械能与内能的相互转化》教学设计
【教材依据】：本节课于苏科版物理九年级上册第十二章机械能与内能第四节机械能与内能的相互转化
一、设计思路：
1、指导思想：物理教学不仅仅是传授知识，更重要的是要让学生经历知识的获得过程，亲身体验，注重知识的形成过程。同时物理教学中更要注重培养学生的学科发展能力，最终目的培养学生终身的学习能力和可持续发展的能力。
2、教材地位作用分析：本节课处于苏科版九年级物理上册第十二章第四节。本章整体学习能量知识，前面学习了《机械能》、《内能》。这一节是将机械能与内能进行结合，学习两种能量的转化及生活应用。同时本节也是对改变内能的方式的补充，所以学好前三节知识是前提，学好本节知识是对前面知识的提升和应用。
3、教学目标：
知识技能目标：
1、通过探究实验，知道做功是改变物体内能的另一种方式
2、通过视频了解热机基本结构和工作原理
3、知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化
过程方法目标：
体验科学探究过程，了解科学探究的基本特征，提高探究能力、思维能力及合作学习能力。
情感态度价值目标：
1、了解内能的利用在社会发展史上的意义
2、通过探索性实验，提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力，培养和实事求是的科学态度。
4、重难点及突破方法：
本节重点为：认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程。难点是：通过观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理。学生在学习过程中对实验现象的分析不会时，教师要为学生搭建一些问题台阶，帮助学生逐步通过现象分析到本质。在对做功改变物体内能的两种情况分析时（外界对物体做功时内能增加；物体对外界做功时内能减小）通过实验归类，进行突破。对热机的工作原理这个重难点突破方法上，我采用多种方式对学生进行刺激：有视频、有自主学习课本、有问题引导合作讨论、有模具针对点观察（曲轴的转动情况）。调动学生的各种学习机能来主动学习。
5、教法设计：
实验探究法、视频辅助法、指导读书法、问题引导法。运用实验探究法能更好的让学生经历知识的获得过程，同时还能让学生亲身体验。视频辅助法把不容易展现的汽油机工作过程全方面多角度的展示给学生，弥补了模具小、可视性差的缺陷。指导读书法是为了培养学生自主学习能力、在阅读课本时教师通过问题引导，使自主学习更具指向性，目标性更强。对学生不容易理解的知识点教师通过针对点专门突破讲解。
6、学法设计：实验法、观察法、阅读法、讨论法。这些方法的应用都是为了让学生最大限度的参与教学，做学习的主人，自己参与，自己解决。
二、教学准备：利用铁丝、铅笔、图钉等随手可得的器材让学生动手体验做功可以改变物体内能。演示两个实验空气压缩引火仪、电子式火花发生器、酒精、小瓶，学生体会归纳内能与机械能的转化。利用汽油机模型、观看汽油机工作视频，物体与视频资源结合，学生通过多种方法学习。
教 学 过程
教学步骤
教 师 活动
学生活动
设计意图
一、新课引入
ppt图片导入提问：通过前面的学习，我们知道了改变物体内能的一种方式是什么？
图片情境导入：为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高？
火箭上天，能量是如何转化的？
《机械能与内能的相互转化》教学设计
《机械能与内能的相互转化》教学设计
寻找图片中改变内能的方式，复习回顾旧知
复习旧知，引出新课题。
二、新课教学
1、做功——改变物体内能的另一种方式
活动与演示：
（1）把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，用手触摸一下摩擦的地方，有何感觉？图钉的内能变化了吗？
（2）小组活动：弯折铁丝十余次，用手指触摸一下弯折处，有何感觉？铁丝的内能变化了吗？
（3）学生演示：空气压缩引火仪，你看到了什么现象？
提问：在刚才的活动中，物体增加的内能从何而来的？能量是如何转化的？（在克服摩擦做功时，物体的机械能减少，内能增加，即机械能转化为内能。）
板书：改变物体内能的另一种方式：做功
提问：（1）采用哪些办法可以使铁丝温度升高内能增大？这些方法中，哪些是采用热传递的方式改变物体的内能的？哪些是通过做功改变物体的内能的？
学生举例，如：放在太阳下晒；在石头上摩擦；放在热水中烫；放在火上烧；用锤子敲；用力反复弯折等。
（2）仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象，能否断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的？（做功与热传递的等效性）
（3）你能再举一些通过做过来改变物体内能的实例吗？（钻木取火；飞船自由下落时温度升高；）
区别：热传递方式是内能的转移过程，能的形式没有变；而做功方式是机械能向内能的转化过程，能的形式已经发生改变。
2、热机
（1）热机中的能量转化情况
演示：演示点火爆炸实验。
《机械能与内能的相互转化》教学设计 分析能量转化情况：化学能 内能 机械能
结论：酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，转化成机械能。
（2）汽油机的结构和工作原理
热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。
观看视频：汽油机的工作过程
指导学生阅读课文并设问：
（1）汽油机的主要结构是哪几部分？名称各是什么？各有什么作用？
（2）汽油机完成一个工做循环要经历几个冲程？分别是什么？
（3）每个冲程的特点是什么？（从气门的开闭和活塞的移动角度分析）
（4）这四个冲程都有能量转化吗？如果有分别是怎么转化的？
（5）汽油机完成一个工做循环曲轴旋转 圈，活塞往返 次，四冲程内燃机只有________冲程对外做功，其他三个冲程靠_______完成。
第5个问题教师利用模具进行突破。
用考一考的方式来考察对汽油机的学习效果,用超链接制造出翻翻看的效果.
3、阅读：了解热机的发展历程。向学生补充一些蒸汽机、燃气轮机、涡轮喷气发动机、火箭发动机的初步知识。
4、小结本节课的学习：你学到了哪些知识？有什么收获？
做一做
看一看
学生思考，内能的增加是通过什么方式？
归纳这三个活动的共性：做功，并且是外界对物体做功
学生举例
指导学生总结热传递与做功改变内能时的区别。
分析能量的转化情况
思考：与前三个试验的区别是什么？
学生看视频
学生独立自主学习后经过小组讨论再回答
学生自主学习，互动交流后填写答案
通过多个活动让学生亲自体验，并归纳总结。注重知识的获得过程。
三个活动分别对应：克服摩擦做功、压缩做功，让学生总结共性，学会归纳的方法。
让学生明白：新旧知识既有联系，又有区别进行归纳，寻找异同
由点火爆炸试验引出热机，同时与前面知识做一对比。让学生分清机械能与内能转化包括两种情况：外界对物体做功与物体对外界做功
先通过视频让学生对汽油机有一个整体认识
再通过问题驱动，指导学生自主学习，合作学习寻找答案
课堂练习
1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
《机械能与内能的相互转化》教学设计
2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（ ）
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程
3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的（ ）
A.压强增大，温度降低 B.压强增大，温度升高
C.压强减少，温度降低 D.压强减少，温度升高
作业布置
练习册21页1-----10题
板书设计
第四节 机械能和内能的相互转化（1）
一、 做功---------改变物体内能的另一种方式
克服摩擦做功 外界对物体做功，将机械能转化为内能
《机械能与内能的相互转化》教学设计 压缩体积做功
二、 演示点火爆炸试验：物体对外界做功，将内能转化为机械能
三、 热机：将内能转化为机械能的装置
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