北师大物理九年级全册教案.docx

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北师大物理九年级全册教案

北师大版九年级全册教案

10.1《机械能》教学设计

【教学目标】

（一）知识目标：

1.知道运动的物体能做功，具有动能。

2.知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。

3.知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。

（二）过程与方法

1.经历自主设计探究动能、势能的影响因素的实验过程，培养和提高探究能力。

2.能够运用控制变量法来研究动能、势能的影响因素，并体会这样做的优势。

（三）情感、态度与价值观

1.增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。

重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。

2.让学生经历探究活动，体验成功的喜悦，培养实事求是的科学态度。

【教学重点和难点】

重点：

探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素，让学生体验探究的过程。

难点：

学生设计完成探究试验，并交流评估各自的实验方案

【教学仪器】

（一）多媒体教室：

配备高亮度投影机及师、生用电脑、实验展示台

（二）分组实验器材（每组）：

乒乓球三个、橡皮筋三根、沙子一盆、自制四脚桌一个、海绵一块、自制滑轨一组、纸盒一只、大、小钩码、铜、铝圆柱体及小木块个一个

（三）多媒体网页课件，课件网址：

（四）校园网BBS系统+投票系统

【教学过程】

（一）、课题引入

1．观看多媒体视频：

（1）．风暴的肆虐

教师提问：

同学们，刚才的片段中，你看到了哪些场景？

学生回答：

看到龙卷风吹倒了房屋，拔起了大树，掀翻了路边的车辆……

教师提问：

这其中又包含了哪些物理知识呢？

学生回答：

龙卷风是运动的，龙卷风具有很大的能量，龙卷风能够对其他物体做功。

（2）．刘翔110米栏的冲刺

教师提问：

谁来说一说，你看到了什么？

学生回答：

这是刘翔在奥运会110栏比赛中奋力冲刺，勇夺金牌的场景。

教师评述：

对！

刘翔用他的速度征服了全世界，这是我们中华民族的骄傲！

如果从物理学的角度来看，这里你又能发现哪些物理知识呢？

学生回答：

刘翔也是运动的，具有动能。

2．活动：

投掷乒乓球

教师：

请每一位同学从实验盒中拿出一个乒乓球——全体起立！

——目标，老师手中的气球，我们比比看，哪一位同学能够准确命中！

预备——发射！

好，请认为刚才命中目标的同学举手。

请你来谈一谈，你是如何判断你的乒乓球命中气球的？

学生回答：

我看到气球被乒乓球推动了。

教师提问：

从物理学的角度考虑，又可以如何来描述呢？

学生回答：

乒乓球对气球做了功，乒乓球具有动能。

教师提问：

从以上三个事例中，你能归纳出它们具有的共同点吗？

学生回答：

物体都对另一物体做了功，运动的物体具有能量……

学生讨论事例的共同点，引出探究的主题——各种形式的机械能

（二）、新课讲述

板书（投影）：

一个物体如果能对另一个物体做功，那么我们就说这个物体具有能量。

运动的物体所具有的能量，我们称之为动能。

由学生的讨论，引导至对动能及势能影响因素的探讨。

教师提问：

关于动能，你能提出一些我们可以研究的问题吗？

学生回答：

动能的大小各不相同，影响动能大小的因素是什么呢？

……

学生活动1：

探究影响动能大小的因素

由学生使用现有的器材自行设计并完成实验的科学探究。

探究实验完成后，由学生上台展示他们的实验过程，并讲述实验方法。

教师提问：

同学们，你们对他的实验操作过程及方法有什么看法吗？

引导其他学生对这种方法进行评价，分析实验操作过程中的优点和不足。

形成辩论式的探讨氛围，以寻求更科学的探究方案。

让学生充分讨论、交流，形成共识。

教师总结：

实验过程中应注意充分运用控制变量法。

在研究动能大小与物体的质量有关时，应保证两物体具有相同的速度；而在研究动能大小与物体的速度有关时，又要保证两次实验物体的质量保持一致。

板书（投影）：

影响动能大小的因素：

物体的质量和运动的速度

教师提问：

之前的活动中，扔出去的乒乓球落到地面后又会弹起，请同学们想想，除了动能，还有哪些形式的机械能呢？

学生回答：

还有重力势能和弹性势能。

学生活动2：

探究重力势能和弹性势能大小的影响因素

由学生自主挑选所要探究的命题，将全班同学分为两部分，分别进行重力势能和弹性势能大小影响因素的探究实验。

探究实验完成后，由学生分别上台展示他们的研究方法和结果。

教师继续发动其他同学对此做出相应的评判，重点突出控制变量法在实验操作过程中的运用。

板书（投影）：

影响重力势能大小的因素：

物体的质量和被举高的高度

影响弹性势能大小的因素：

物体形变的程度

教师提问：

操场上飞来的足球可以用脚去踢，飞来的铅球可以用脚去踢吗？

为什么？

学生回答：

不能。

动能的大小与物体的质量和运动速度有关，飞来的足球和铅球速度基本相同，但铅球的质量大，所以动能也大，能对人做的功也多，将造成的伤害也大。

学生列举生活中有关能量的实例。

教师提问：

你还能举出生活中类似的例子吗？

学生思考、讨论、交流。

把课堂知识应用到对实际生活中去。

（三）、课堂巩固：

1.使用BBS的投票系统进行选择题的练习和对错统计，当堂反馈教学效果。

2.利用多媒体网络课件，浏览网页内容，复习巩固的同时，扩大知识面，激发继续学习的兴趣。

（四）、课堂小结：

1.本节课，你学到了哪些物理知识？

2.你学会了哪些研究问题的方法？

【作业布置】

1.《教材》P54/WWW1、3、5

2.回忆一下，前面的物理学习活动中，哪些地方用到了控制变量法？

你是如何做的？

一、机械能

课题

第一课时动能和势能

执教

教学

目标

1．了解能量的初步概念。

2．知道什么是动能及影响动能大小的因素。

3．知道什么是势能及影响势能大小的因素。

4．知道什么是机械能及机械能的单位。

重点

决定动能、势能大小的因素。

难点

判断物体所具有的机械能。

教具

演示

斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧、沙，小木桩、铁架台等。

学生

主要教学过程

学生活动

教学过程设计

一．引入新课：

从能源，体能方面引入能量复习知识；功和能的关系

二．新课教学

1．能量

演示：

A玩具小车拉木块；B举高的钩码拉木块（通过铁架台和滑轮）C伸长的橡皮筋拉木块。

问：

三个物体是否对木块做功？

（学生回答：

做了功）

归纳：

（1）物体能够做功，我们就说它具有能量，物体能做的功越多，它的能量就越大。

（1）怎样判断物体是否有能量？

看它能否做功。

2．动能

（1）概念：

物体由于运动而具有的能叫动能

（2）决定动能大小因素

演示实验：

图1-1

A．质量相同，速度越大，做的功越多，动能越大；

B．速度相同，质量越大，做的功越多，动能越大。

结论：

动能的大小与物体的质量和运动的速度有关。

3．势能（重力势能和弹性势能）

（1）重力势能

①概念：

物体由于被举高而具有的能叫重力势能

②重力势能大小的决定因素

演示实验：

如右图

结论：

重力势能大小与物体被举高的

高度和质量有关。

（2）弹性势能

①概念：

物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。

②弹性势能大小决定的因素：

形变的大小

4．机械能：

动能和势能统称为机械能，它的单位是：

焦耳

5．练习、小结

6．作业：

本节《课课通》

观察实验回答问题

观察实验，分析归纳

观察实验，分析归纳

完成练习

课题

第二课时动能和势能转化

执教

教学

目标

1．知道动能和势能、弹性势能可以相互转化。

2．能解释有关动能和势能相互转化的例子。

重点

动能和势能相互转化

难点

能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。

教具

演示

滚摆、小球、木板、斜面。

学生

主要教学过程

学生活动

教学过程设计

一．复习提问：

什么叫动能、重力势能、弹性势能？

它们的大小各由什么因素决定？

二．引入新课：

演示小球竖直上抛，分析其上升和下落过程。

三．新课教学

1．动能和重力势能、弹性势能的相互转化。

（1）．指出演示小球竖直上抛过程中，动能转化成势能（上升），势能转化成动能（下落）。

（2）．演示滚摆实验。

A．学生观察并分析滚摆下落，上升过程中能的转化．

B．归纳：

下降：

高度↓，速度↑，质量不变，是重力势能转化为动能。

上降：

高度↑，速度↓，质量不变，是动能转化为重力势能。

（3）．举例说明动能和重力势能相互转化的例子。

如自行车下坡、荡秋千、高空掷物、荡秋千、人造地球卫星等。

2．动能和弹性势能的相互转化。

（1）演示实验：

小车的动能与弹性势能的相互转化。

A．学生观察并分析小车运动过程中能的转化．

B．归纳：

弹簧压缩：

小车速度↓，弹簧形变↑，是动能转化为弹性势能。

弹簧恢复：

小车速度↑，弹簧形变↓，是弹性势能转化为动能。

（2）演示实验：

分析乒乓球从手中下落到地上，又向上弹的过程中能的转化情况。

分析：

乒乓球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能，从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能，从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动动，从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。

（3）举例动能与弹性势能相互转化的例子。

3．学生讨论“想想议议”。

4．练习

5．小结。

观察分析

举例分析

观察分析

观察分析

举例分析

讨论

完成练习

课题

第三课时　水能和风能的利用

执教

教学

目标

1．知道水能和风能的利用及其对我国社会主义建设的意义。

2．对学生进行爱国主义教育。

重点

水能和风能的利用及它的能量转化

难点

水电站的基本原理

教具

演示

水电站剖面图

学生

主要教学过程

学生活动

教学过程设计

一．复习：

动能和势能的相互转化的例子分析

二．引入新课：

运动的物体有动能，举高的物体有重力势能，而自然界中有大量的这些物体，这些物体具有可供人类利用的机械能有风能和水能。

三．新课教学

1．水能的利用。

（1）、利用水能的例子如水车等。

（2）、水能－自然界中的机械能。

（3）、水能的利用－水电站（剖面图、原理）－机械能转化电能。

（4）、修筑拦河坝的目的：

提高上游水位，使水获得更多的势能，有利于转化成更多的动能，带动水轮机转动，就有更多的机械能转化为电能，（如葛州堤坝－发展兴建大型水电站－造福人民）

（5）、潮夕能的利用（沿海地区）－让学生讨论思考。

2．风能

（1）、风能的特点：

我国风力资源丰富，不会污染环境，但不稳定，也不便于储存。

（2）、风能的利用：

风力发电站（参阅彩图）也是机械能转化为电能。

四．阅读材料，进行爱国主义教育。

五．小结课后练习。

分钟测试和评析。

阅读本节内容

第一节机械能

课型：

新授课

学习目标：

（1）知识与技能

 1、理解动能、重力势能，知道弹性势能。

 2、知道动能、重力势能的大小分别与哪些因素有关，并能对一些简单的现象做出判断。

（2）过程与方法

学生通过观察物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力。

（3）情感态度和价值观

通过学习有关动能、势能及相互转化知识的应用，激发学生学习物理的兴趣，培养学生理论联系实际的能力。

学习过程：

一、情景创设

思考：

1、快速飞行的飞机，如果遇上飞行的鸟，会发生什么现象？

学生发表见解                   2、据新闻报道，一位乘客从飞驰的火车上丢出一个馒头，将路旁的工人打晕，为什么？

我们只有学习了这节课的知识后，才能得到解决。

二、自主探究

任务一：

动能及其影响因素？

学生活动：

阅读教材，结合图10-1，讨论、同桌合作，设计探究方案。

小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的一个小盒，并留在其中，思考：

1、盒子被小球撞击？

2、小球从不同高度滚下，会有什么不同的现象？

3、不同质量的小球从同样的高度滚下，会有什么不同的现象？

4、实验用的物理方法是      ，相同质量的小球，运动的速度越     ，做功越多。

运动的速度相同，小球的质量越         ，做功越多，做功的本领越大。

 由此可见：

物体能够对外做功，我们就说物体具有      ，物体对外做功越多，它具有的能量越       。

生活中，物体具有能量的事例。

学生发言

学生阅读课本，自学并填写：

一、动能

1、物体由于运动而具有的能量，叫做        。

举例说明

2、动能的大小与          、         有关，小球的质量越       ，运动的速度越      ，动能越         ，做功越多。

3、一切物体都有动能，它的单位是     ，符号为       。

反思：

（1）   为什么要对机动车行驶的速度进行限制？

（2）   为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？

任务二：

重力势能及决定因素

回扣生活：

结合图10-2打桩机的重锤的工作情景，利用身边的器材探究

用质量不同的铁钉举高，打击跑沫塑料，观察会发生什么现象？

同一铁钉，举起不同的高度，扎入泡沫塑料的深度一样吗？

做功的本领一样吗？

同一高度，举起质量不同的铁钉，扎入泡沫塑料的深度一样吗？

做功的本领一样吗？

学生阅读课本，自学并填写：

二、重力势能

1、物体由于被举高而具有的能量，叫做       。

2、重力势能的大小与          、        有关，小球的质量越    ，举的越      ，重力势能越    ，做功越多。

它的单位是     ，符号为     。

反思：

山顶上的一块石头，它具有能够做功的本领吗？

它具有     能。

任务三：

弹性势能及决定因素

利用商店的玩具弓箭演示，让学生观察弓和弦发生形变的过程。

学生阅读课本，自学并填写：

观察弓和弦发生形变的大小的现象，感受弹性势能的大小。

三、弹性势能、机械能

1、物体由于发生形变而具有的能量，叫做        。

2、弹性势能的大小与           、           有关，物体的形变越      ，弹性势能越      ，做功越多。

它的单位是       ，符号为    。

3、把动能和势能统称为       ，它的单位是       。

反思：

一些钟表和玩具发条拧的越紧，走的时间越长原因是什么？

三、诊断评价

1、下列物体具有什么能？

（1）在水平公路上行驶的汽车

（2）被拦河坝挡住的河水（3）天空中飞行的鸟

2、一辆汽车在上坡过程中，下列说法中一定正确的是（      ）

A、汽车的动能不断减小   B、汽车的重力势能不断增大     C、汽车的机械能不断增大  D、汽车势能的增加量等于其动能的增加量

3、装满水的撒水车，在一段平直的公路上匀速前进，在撒水的过程中，撒水车的总动能

将逐渐                ，机械能将逐渐                    。

四、知识构建，反思提高

1、本节课有哪些收获？

2、反思不足，助我提高！

二　　内　　　能

教学目标

　　a.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关

　　b.知道什么是内能，物体温度改变时内能也要随之改变

　　c.知道内能与机械能是两种不同形式的能

教学建议

“内能”教材分析

　　分析一：

教材先由分子运动论的基本观点：

分子做永不停息的无规则运动，与动能概念相比，提出内能的概念，再进一步运用实验揭示内能与温度有关，最后将内能与机械能进行了区别．

　　分析二：

本节知识可看作分子运动论的应用，可充分运用分子运动论的基本观点对教材进行分析．

“内能”教学建议

　　建议一：

在做扩散速度比较实验过程中，为使实验更明显，应使两杯水的温度差大一些，并要注意引导学生有意识的观察，培养学生实验观察能力．

　　建议二：

在将内能时要注意内能的普遍性，一切物体都有内能，要注意纠正低温物体没有内能的误解．

　　　“内能”教学设计示例

课题

内能

教学目标

1．知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关

2．知道什么是内能，物体温度改变时内能也要随之改变

3．知道内能与机械能是两种不同形式的能

教学重点

内能以及内能改变与温度改变的关系

教学难点

内能与温度变化的关系

教学方法

讲授、实验

教   具

红墨水、玻璃杯、热水、冷水

知识内容

教师活动

学生活动

一、复习分子运动论的基本观点

　　由已学过的机械能知识类比得出内能的概念

二、内能

　　物体内大量分子无规则运动具有的动能和势能的总和叫物体的内能

三、内能与温度的关系

　　物体温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能大，内能越多

　　分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，因此此种运动又叫热运动．

四、比较内能与机械能的区别

　　内能是物体内部分子热运动和相互作用决定的能，与物体微观结构有关；机械能是宏观物体机械运动有关的能量

　　例题：

甲、乙两块冰的质量相同，温度均为-10℃．甲冰块静止于地面，乙冰块静止在距地面10m高处，则这两个冰块相比较 （　）

　A．机械能一样大

　B．乙的机械能大

　C．内能一样大

　D．乙的内能大

　　答案：

选项B、C

五、小结

　　内能与温度有关

六、作业

教师引导

　　实验比较在不同下扩散现象的快慢（对比红墨水在冷水与在热水中的扩散）

引导

讲评

回忆分子运动论的三个基本观点

　　观察实验现象

想一想造成这一实验结果的原因，并自己得出结论：

物体内能与温度有关，温度升高，内能增多

比较比较内能与机械能的区别

做题

“内能”探究活动

　　想办法设计实验证明温度越高，分子运动越剧烈．

第一节燃料及其燃烧值

1知道燃料的燃烧值和单位。

2知道燃烧过程中化学能转化为内能。

3会查燃烧值表。

燃烧值的定义及其物理意义。

理解燃烧值的概念。

演示

学生

主要教学过程

一．新课引入

人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。

本章我们的任务就是来认识一下人们是如何利用内能的。

板书：

（第三章内能的利用热机）

说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的主要途径。

下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。

介绍燃料种类（固体、液体、气体），

举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。

二．新课教学

1．燃料的特点。

（1）能够燃烧，并放出热量；

（2）燃烧是化学能转化为内能。

2．燃烧值：

1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。

（1）单位：

焦/千克。

（J/kg）。

（2）查燃烧值表:

干木柴的燃烧值是1.2×l07焦。

物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×l07焦

（3）计算：

q=Q/m

3．燃料的有效利用。

（1）烧水：

Q=cmt

　实际上1千克干木柴能把35千克水从20烧开吗？

（不能）

（2）影响燃料有效利用因素。

燃料燃烧时需氧气助燃，供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。

另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。

这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。

当然不能烧开那么多水。

（3）炉子的效率：

炉于有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。

（4）提高炉子效率：

增加供氧，炉壁选用隔热材料，增大受热面积。

4．分层练习评析。

5．小结。

热机

课型:

新授课

设计人:

学习目标：

１、知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理。

２、了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。

３、提高学习兴趣，养成乐于讨论、乐于交流的习惯。

:

学习过程：

一、探究新知

1、图10-11的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。

思考；

（1）看到什么现象？

（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？

（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？

（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？

（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？

上面的装置就是一个简单原始的热机。

一、热机是把转化为的机器，如：

、、等。

2、汽油机

阅读教材，依据图自学并填写、汇报：

（1）汽油机是利用作燃料来工作的。

（2）构造：

。

（3）工作过程：

学生依据课本中的结构图自学，交流、填写。

第一冲程：

吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？

汽缸中活塞由哪端向哪端运动？

第二冲程：

压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？

压缩冲程末产生什么结果？

汽油机是利用什么方式点火的？

第三冲程：

做功冲程中为什么能做功？

是什么能向什么能转化？

第四冲程：

排气冲程有什么作用？

排除废气的温度如何？

3、柴油机（学生对比学习）

阅读教材，依据图自学并填写、汇报，并找出不同之处：

（1）柴油机是利用作燃料来工作的。

（2）构造：

（3）工作过程：

个别学生依据模型，讲解柴油机的工作过程并找出不同之处，其他同学补充。

小结：

一个工作循环有个冲程，飞轮转动周，对外做功次，活塞往复次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。

4、火箭

观看有关火箭的录像，阅读教材，回答下列问题：

（1）火箭的构造如何？

吸气式发动机与内燃机有什么不同？

这样的结构有什么好处？

（2）火箭的工作原理是什么？

（3）吸气式发动机分为哪几类？

主要区别是什么？

（3）现代火箭的燃料是什么？

现代火箭的特点是什么？

多级火箭有什么用途？

二、回扣生活

1、当手扶拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧加快，正常操作已经不能使它停转时，下列措施中有效的是（）

A、捂住进气口B、立即找一个隔热东西捂住进气口

C、脚踏杀车板，同时手拉制动器D、让它空转，等它全部耗完油自动停下

2、如图是内燃机的某一个冲程的工作情况，可以断定是（）

A、吸气冲程B、压缩冲程C、做功冲程D、排气冲程

3、下列利用火箭发动机的有（）

A、喷气式发动机B、巡航导弹C、发射人造地球卫星D、内燃机车

4、用液态氢做火箭发射的燃料，主要是（）

A、液态氢比热容小B、液态氢密度小C液态氢质量小D液态氢热值大

5、某单缸汽油机飞轮转速是3000r/min,那么每秒中燃气推动活塞做功的次数为次。

6、内燃机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的是（）

A、吸气冲程B、压缩冲程C、做功冲程D、排气冲程

三、知识构建