《第十四章内能与热机》集体备课教案.docx

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《第十四章内能与热机》集体备课教案

《第十四章内能与热机》集体备课教案

主备教师：

备课组长：

主管领导：

一、教学内容：

14.1认识内能

二、教学目标：

（一）知识与技能：

1、能通过类比法理解内能的概念，并掌握类比法。

2、能简单描述温度和内能的关系。

知道内能的单位及改变内能的两种途径。

（二）过程与方法：

1、通过类比，分析实例，用推理的方法认识分子由于热运动而具有动能和势能。

2、让学生动手实验探究改变物体内能的两种途径。

3、通过讨论，了解做功和热传递在改变内能时是等效的

（三）情感、态度与价值观：

 从物理知识与生活的密切联系，激发学生的求知欲。

三、教学重点：

了解内能的概念及内能与哪些因素有关

四、教学难点：

1、比的方法认识分子具有动能和势能。

2、了解内能与温度的关系，知道做功和热传递改变内能的实质是什么。

五、教具（教学）准备：

烧杯、水

六、教学方法（策略）：

探究、实验、讨论

七、学情分析：

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

二、新课教学

（一）物体的内能

（二）怎样改变物体的内能

三、课堂小结

四、课堂练习

五、作业布置

六、板书设计

分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着。

那么分子也同一切运动物体具有动能一样，也具有动能。

分子动理论还告诉我们：

分子之间有相互作用力。

这又使分子具有势能。

1、引导学生阅读课本，了解什么是内能：

2、教师强调：

物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能。

内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。

3、物体的内能跟什么有关

（1）、教师引倒学生提出问题：

内能也不同于机械能。

物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。

一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。

那么物体的内能跟什么有关呢？

〔2〕、教师引导学生进行猜想：

物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大。

上节课我们曾进过：

物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。

科学的论断，必须要有证据，在物理学中，通常是用实验来证实论断的。

今天我们同样用实验来证实上面的论断。

（3）、设计实验：

取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁，观察比较三只杯内墨扩散的快慢。

（4）、实验结果表明：

温度越高，扩散过程越快。

扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。

（5）、分析论证：

物体的内能跟温度有关。

温度升高时，物体的内能增加。

温度降低时，物体的内能减小。

正是由于内能跟温度有关，人们常常把物体的内能叫做热能，把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

（6）教师强调:

一切物体都有内能。

这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。

炽热的铁水，温度很高，分子运动激烈，它具有内能。

冰冷的冰块，温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。

1、用做功的方法改变物体的内能

（1）演示实验：

对物体做功，物体的内能增加

（2）演示实验；物体对外做功，物体的内能减小

（3）事例：

钻木取火、

2、用热传递的方法改变物体的内能

（1）教师引导学生分析上面的探究实验，了解什么是热传递。

（2）教师讲述：

发生热传递时，热量自动地从高温物体传递到低温物体，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加；直至物体之间和物体各部分之间的温度相同，即达到热平衡。

此时高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。

（3）学生阅读课本，了解什么是热量及热量的单位。

3、教师讲述：

热量是热传递过程中内能改变的数量，只存在于热传递过程中

4、生活中热传递的事例　

引导学生阅读课本，了解热传递的三种方式。

根据板书小结本节课的内容

1．在保温瓶内倒入开水，但不装满，上面还留有一些空间，内有空气，然后塞上木塞，过一会儿木塞被冲起．这个现象说明_______对_________做功,______的内能转化成木塞的_______能．

1、自我评价与作业：

 1 、 2 、 3

（一）什么是内能？

物体内部所有的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

一切物体，不论温度的高低，都具有内能。

（二）同一物体温度越高，物体的内能越大；反之，温度越低，内能越少。

（三）怎样改变物体的内能

改变物体内能的途径有两种：

做功和热传递。

热传递的方式：

传导、对流、辐射。

（四） 做功改变内能实质是内能与其它形式能量的转化，而热传递改变内能实质是内能在物体之间或同一物体不同部分之间的转移。

学生活动：

请学生观察图14-1，类比、思考、交流、讨论、总结。

（观看课件）

 运动的篮球具有动能，运动的分子也一定具有动能；

苹果和地球因相互作用而具有势能，分子之间也有相互作用力，分子也有势能。

被压缩的弹簧各部分互相排斥而具有势能，互相排斥的分子也具有势能

学生实验：

给每组一根铁丝，请同学们互相讨论，想出各种办法来改变它的内能，并进行实验，再将实验情况记录下来。

初中学生刚刚接触热学知识，且“内能”、“热量”等概念都比较抽象，因此教学时可从日常生活现象入手，采用“类比”、“联想”等方法引入概念，不必追求概念过分严密的表述。

也不必让学生死记硬背这些概念的文字表述，而要注重指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳、概括，进而形成概念。

教

学

反

思

组

员

签

名

一、

教学内容：

14.2热量与热值

二、教学目标：

（一）知识与技能:

1、知道物体吸收或放出的热量与其质量、温度变化关系

2、知道燃料的热值的概念

（二）过程与方法：

1、通过信息处理，认识燃料热值的含义，了解常用燃料的热值

2、鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力

（三）情感态度与价值观：

激发学生主动学习的兴趣和对科学的求知欲望

三、教学重点：

燃料热值的概念

四、教学难点：

如何正确理解燃料的热值

五、教具（教学）准备：

六、教学方法（策略）：

分析、讨论

七、学情分析：

教学过程

教学步骤

教师活动

学生活动

设计意图

一、复习提问，引入新课

二、新课教学

（一）什么叫做热量

（二）探究水吸收或放出的热量

（三）燃料的热值

三、课堂小结

四、课堂练习

五、作业布置

六、板书设计

1、内能的概念

2、内能的大小与哪些因素有关？

3、改变内能的大小的方法有哪些？

4、现代社会中，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能，燃料燃烧是一种化学变化。

在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是常说的释放热量。

1．热量的概念：

物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。

注意：

（1）热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的，热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。

（2）一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多；反之，物体的温度低，也不能说它含有的热量少。

如果没有发生热传递，即它的内能没有改变，就谈不上热量。

（3）在热传递过程中，高温物体内能减少，放出热量，低温物体内能增加，吸收热量。

2．热量的表示符号和国际单位制单位：

热量是内能变化多少的量度，其单位应与内能单位一致。

思考：

水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。

1．提出问题：

物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？

2．引导学生根据生活经验和事实进行猜想。

问题讨论:

1.在家用燃气将初温相同一壶水与半壶水都烧开，它们温度变化量的关系如何？

谁吸收的热量多（你是如何判断的）？

2.将初温相同的一壶水烧成温水与烧成开水，水温的变化量如何？

谁吸收的热量多？

学生能从生活经验得出:

水的质量越大、温度升高的度数越多，吸收的热量也越多。

3．研究水的吸热与其质量、温度变化的定量关系按照教材设计进行实验。

4．结论：

（1）水吸收的热量跟物体的质量成正比、与温度的变化量成正比。

（2）英国物理学家焦耳经实验得出：

1kg纯水温度升高（或降低）1℃时,吸收（或放出）的热量是4.2×103J。

5．拓展训练：

（1）1kg水温度升高1℃时,吸收的热量是4.2×103J。

则：

2kg水温度升高1℃需吸收多少热量？

2kg水温度升高10℃需吸收多少热量？

1．燃料：

（1）从生活中需要大量的热量引出热值问题

（2）列举生活中常见燃料，并分类。

（3）思考讨论题：

不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点？

2．热值：

表示燃料燃烧时放热本领。

热值的定义：

1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

热值的单位：

焦耳每千克

3．查看热值表，回答问题:

（１）哪一种燃料的热值最大？

说说它表示的意思

（2）火箭为什么用液态氢做燃料？

4．燃烧的效率问题和污染

多媒体投影展示锅炉烟囱、蒸汽机车冒黑烟等类似情景，提出问题让学生思考：

这些燃烧存在哪些问题？

组织学生交流，最后归结到燃烧效率和环境污染两个方面，指出燃料

不能完全燃烧会浪费燃料，降低效率，造成污染。

引导学生分析燃料燃烧所产生热量的流向，知道哪些是有用的，哪些被浪费掉了，进一步理解效率的意义。

比较普通家用煤炉、普通燃煤锅炉和现代化锅炉的效率时，通过多媒体投、挂图展示相关情景。

按照板书小结本节课的内容

1、查一查酒精的热值是多少？

说说它表示的意思。

2、3kg的酒精完全燃烧一半可放出多少热量？

剩余酒精的热值是多少？

3、3kg的酒精完全燃烧可放出多少热量？

自我评价与作业

学生交流后，教师及时总结，明确燃料燃烧过程都要放热，但质量相

等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等。

教材先引入内能，再介绍热量。

内能是状态量，教材通过类比力学中的动能、势能，从分子动理论直接引出。

建立内能的概念后，介绍改变物体内能的方法（做功和热传递），再由热传递过程中物体内能改变的多少定义热量；在热量概念的基础上介绍热值和比热容；最后以汽油机为例，从能量转化的角度分析热机的工作过程，并渗透提高效率和环境保护的意识，引导学生关注科学、技术对社会产生的作用和影响。

让学生知道节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标。

教

学

反

思

组

员

签

名

一、

教学内容：

14.3研究物质的比热容

二、教学目标：

（一）知识与技能：

1、尝试用比热容解释简单的自然现象．

2、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性．

（二）过程与方法：

通过探究，比较不同物质的吸热能力．

（三）情感态度与价值观：

利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力．

三、教学重点：

比热容的概念和热量有关计算

四、教学难点：

理解比热容概念并能利用它解释有关现象．

五、教具（教学）准备：

铁架台、酒精灯、温度计、易拉罐

六、教学方法（策略）：

科学探究、实验、讨论、观察

七、学情分析：

教学过程

教学步骤

教师活动

学生活动

设计意图

一、引入新课

二、新课教学

（一）探究物质的吸、放热性能

（二）什么是比热容

三、课堂小结

四、课堂练习

五、作业布置

六、板书设计

１、学生阅读教材，为什么沿海地区的气温变化没有内陆地区气温变化大。

２、不同物质吸、放热的性能与什么因素有关？

1、物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关

提出问题：

物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关

经验分析：

烧开一壶水与烧开半壶水，谁吸收的热量多

把一壶水烧开与一壶水烧到温水，谁吸收的热量多

结论：

物体在温度升高时吸收热量的多少与物体的质量和物体升高的温度有关。

是否还与其它因素有关呢?

应采用什么样的研究方法

2、质量相同的不同物体升高相同的温度吸收的热量是否相同

提出问题：

质量相同的不同物体升高相同的温度吸收的热量是否相同

猜想与假设:

与构成物体的物质本身有关

实验设计：

学生阅读教材，注意解决好三个问题

进行实验：

（1）、出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯，但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？

（请学生回答）不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。

（２）、介绍电加热器（俗称：

“热得快”），强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。

（３）、请两名同学帮助观察温度计，并随时报告温度。

实验结果：

煤油温度升得快。

这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时，水吸的热量比煤油多。

１、换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。

就是说，质量相等的不同物质，在温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同的。

这跟我们在测量物体质量时，遇到的情况相似；相同体积的不同物质，质量一般不相同。

当时为表示物质的这一特性，引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。

那么，现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢？

（启发学生讨论，在此基础上归纳出比热容的概念）

为了比较不同物质在吸、放热性能上的差异，物理学中引入了比热容这个物理量。

２、引导学生阅读课本，了解比热容的概念、单位

（１）比热容：

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。

（２）比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。

（３）比热的单位：

在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。

（４）意义如果某物质的比热是a焦/（千克·℃），它是说单位质量为一千克的该种物质，每升高1℃时（或降低1℃时），吸收（或放出）的热量是a焦。

１、质量为3kg的汽油，用去1/3后，剩下的汽油（）

A、比热容变为原来的2/3，热值不变

B、比热容不变，热值变为原来的2/3

C、比热容和热值均变为原来的2/3C、比热容和热值都不变

２、相同质量的水和煤油，吸收相等的热量后，温度升高较多的是______，温度升高较少的是_______.

自我评价与作业：

5、6

学生讨论后回答（不同物质吸、放热的性能不同）

教

学

反

思

组

员

签

名

一、

教学内容：

14.4热机与社会发展

二、教学目标：

（一）知识与技能：

１、了解四冲程汽油机的基本工作原理。

２、从能量转化的角度认识燃料的热值。

３、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

（二）过程与方法：

１、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。

２、利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。

（三）情感、态度与价值观：

通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。

三、教学重点：

汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值

四、教学难点：

热机中的能量转化及损失，了解热机效率

五、教具（教学）准备：

汽油机模型及挂图

六、教学方法（策略）：

分析、讨论

七、学情分析：

通过介绍现代交通工具的动力装置，引进热机的概念。

介绍历史上的各种热机，分析他们的共同点：

利用燃料燃烧释放出的内能做功。

介绍热机发展的历史，热机在社会发展过程中的影响与作用。

引导学生体验“生产力是推动生产关系变革的动力”、“科学技术是第一生产力”。

教学过程

教学步骤

教师活动

学生活动

设计意图

一、复习提问，引入新课

二、新课教学

（一）热机的作用及其发展

（三）汽油机

（四）热机与环境

三、课堂小结

四、课堂练习

五、作业布置

六、板书设计

做功改变内能的实质：

能量转化

机械能转化内能转化

为内能为机械能

1．热机的作用：

热机在人类社会发展过程中产生了重要的推动作用，阅读教材插图想一想热机给我们带来了什么好处？

感受科学技术对社会发展所起的作用。

2．热机的发展：

利用多媒体或挂图展示历史上和现实中的让学生感受热机的丰富多彩和广泛用途。

3．从能量转化的角度来分析，得出热机的共同特点：

将燃料燃烧时的化学能转化为内能，再通过做功把内能转化为机械能。

利用模型、课件。

分析汽油机结构。

1．了解汽油机的基本结构和各部件的作用。

2．明确每个冲程的完成过程和其中能量的转化情况。

3．如何提高热机的效率：

（1）分析汽油机工作时的能流图。

（2）热机的效率

（3）如何提高热机的效率

利用使互联网、生活经验等都资源。

分析热机工作时所造成的污染。

1.汽油机的燃料

含铅汽油、无铅汽油、乙醇汽油

2．火箭：

神七发射

3．热机造成的污染分析

1．热机的共同点

2.汽油机结构与能量转化

3.热机与环境

（l）简述四冲程内燃机的工作过程。

（2）回答下列问题：

①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？

为什么？

②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？

曲轴转动几周

课堂训练相应练习

学习热机要抓住热机的基本特点：

燃料燃烧，将化学能转化为内能，推动活塞做功，内能转化为机械能。

运用对比法学习柴油机，既可以巩固对汽油机的认识与理解，也可较轻松的学好柴油机。

通过介绍现代交通工具的动力装置，引进热机的概念。

介绍历史上的各种热机，分析他们的共同点：

利用燃料燃烧释放出的内能做功。

介绍热机发展的历史，热机在社会发展过程中的影响与作用。

引导学生体验“生产力是推动生产关系变革的动力”、“科学技术是第一生产力”。

教

学

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