人教版九年级物理教案全集全册1文档格式.docx
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如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。
进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本图1-1实验，实验可分三步：
①将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。
木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。
木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。
实验说明：
从不同高度滚下的钢球，具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。
那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢？
我们可通过观察实验来得到结论。
将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。
从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。
实验表明从高处滚下的钢球速度大。
从而得到结论：
物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。
从而得出结论：
运动物体的质量越大，动能就越大。
演示实验之后，总结实验结果：
运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
（2）势能：
物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。
例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。
同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。
解释弹性形变：
物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。
如果外力撤消，物体能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。
列举事例说明物体的弹性形变。
如：
拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。
利用课本图1-4的实验，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
为节省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，按照课本图1-4压缩到不同的长度。
先后将拉紧弹簧的绳烧断，两次砝码被弹起的高度不同。
弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。
被举高的重物，也能够做功。
例如：
举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；
举高的夯落下时能把木桩打入地里。
举高的物体具有的能量叫重力势能。
物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。
举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。
铅球举得越高，具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能？
通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。
能够做功只是说物体具有了做功的“本领”，但不一定做了功。
树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。
（3）机械能：
让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量？
（具有重力势能）继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能？
通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。
动能和势能统称为机械能。
一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。
（4）能量的单位：
从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。
因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。
第二节机械能及其转化
1．知识与能力
●知道机械能包括动能和势能．
●能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象．
●初步了解机械能守恒的含义．
●通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程．
●动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理．
●关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识．
●乐于参加观察、实验、制作等科学实践．
能量守恒的理解和动能和势能的转化．
手持粉笔头高高举起。
以此事例提问：
被举高的粉笔具不具有能量？
为什么？
学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。
首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量？
（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？
（重力势能减少，动能增加）
在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。
实验1：
滚摆实验。
出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。
事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。
引导学生复述并分析实验中观察到的现象。
开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。
摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；
摆轮旋转着下降；
而且越转越快，其动能越来越大。
摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；
其高度最低，重力势能最小。
在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
实验2：
单摆实验。
此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。
最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。
分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。
顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。
综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。
实验3：
弹性势能和动能的相互转化。
演示课本图1—7动能和弹性势能的转化实验。
实验可分两步做。
首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。
让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。
第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。
然后，依据课本图1—7，甲→乙图和乙→丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。
得出：
动能和弹性势能也是可以相互转化的。
自然界中动能和势能相互转化的事例很多。
其中有一些比较直观，例如：
物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。
有些事例比较复杂，例如：
踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？
（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。
很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；
在下降过程中重力势能减少。
接着再分析足球的速度。
足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。
所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；
在下降过程中速度又逐渐变大。
通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；
在下降阶段重力势能转化为动能。
人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。
人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。
人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？
在人造卫星内失重是怎么回事？
等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。
人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。
（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。
它在近地点时，速度最大，动能最大；
此时离地面最近，重力势能最小。
卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。
直到远地点时，动能最小，重力势能最大。
卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。
在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。
小结：
板书设计：
一、机械能：
动能和势能之和
二、机械能的转化
动能——势能
势能——动能
第四节机械效率
●知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．
●能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．
●会利用公式7）＝W有／W总进行有关计算．
●经历测量斜面的机械效率的过程．通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案．
3．情感、态度与价值观目标
●关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神．
能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；
理解机械效率的概念，会利用公式7）＝W有／W总进行有关计算．
会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法．
一．复习提问
1．什么是功的原理？
2．如图所示的动滑轮提升重5N的
物体，用功的原理求动力F=。
3．让学生计算最近一次考试本班的合格率。
二．新课教学
1．有用功、额外功和总功
（1）演示实验
用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。
从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。
以下边讲边板书：
“实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米。
弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：
W动＝F·
s＝3牛×
1米＝3焦，
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：
W阻＝G·
h＝5牛×
0.5米＝2.5焦”
（2）提问：
由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？
学生回答，教师总结：
前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。
实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）。
做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。
（3）总结并边讲边板书
①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。
问：
本实验中的有用功是多少？
答：
W有＝G·
0.5米＝2.5焦。
②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。
使用任何机械做额外功是不可避免的。
③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
板书：
“3．总功（W总）：
有用功与额外功的总和叫总功”
本实验中总功W总＝？
W总＝F·
s＝F·
2h＝3牛×
1米＝3焦。
本实验中做的额外功是多少？
W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。
2．机械效率
根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？
学生演算，答出计算过程和结果。
83.3％。
教师小结并板书：
“4．机械效率：
有用功跟总功的比值叫机械效率”
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”
教师指出：
表示机械效率的字母的读音。
机械效率用百分数表示，没有单位。
某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。
3．提高机械效率
阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。
三．小结及测试。
四．布置作业。
1．有用功的定义：
对人们有用的功叫有用功。
W有=Gh
2．额外功：
人们不需要但又不得不做的功叫额外功。
W额=W总-W有
3．总功：
有用功和额外功之和。
W总=FS
4．机械效率：
有用功跟总功之比。
，计算本实验η。
5．了解一些常见机械的效率。
第十六章热和能
第一节分子热运动
●知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．
●能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释．
●知道分子热运动的快慢与温度的关系
●知道分子之间存在相互作用力．
2．过程与方法
●通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动．
●通过演示实验使学生推测出物体温度越高，热运动越剧烈．
●通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力．
3．情感态度与价值观
●用演示实验激发学生的学习兴趣，通过交流讨论培养学生的合作意识和能力．
分子的热运动是本节的重点．通过直接感知的现象，推测无法直接感知的
事实是本节的难点．
我们生活在物质世界中，我们的周围充满着物质：
水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。
而对于物质是怎样构成的，这一古老课题，很早就有过种种猜测，有的主张万物之源是“气”，有的主张万物之源是“火”。
公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”，公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物，是由大小和质量不同的，不可入的，运动不息的原子组成。
此后经过近2000年的探索，直到17世纪末，才科学地认识到物质是由分子组成的。
进行新课
（1）分子和分子运动
①物质是由分子组成的，分子是极小的微粒。
如果把分子看做球形，它的直径约10-10米，这是一个极小的长度，不仅肉眼看不到，即使用现代的显微镜也看不清分子。
由于分子极小，所以物体含分子数目大得惊人。
通常情况下，1厘米3空气里大约有2.7×
1019个分子，如果人数数的速度能达到每秒数100亿个，要数完这个数，也得用80多年。
②构成物质的分子永不停息地运动着。
由于分子太小，目前尚无法直接观察分子的行为，但我们可以从宏观的实验现象，来判断分子的行为。
演示实验：
扩散现象
出示事先装有二氧化氮（或溴气）气体的广口瓶。
说明瓶内红棕色的气体是二氧化氮。
再出示一只空的广口瓶，其实瓶内装满了空气。
将装有二氧化氮的瓶子向空瓶倾倒，这时看到红棕色气体流入空瓶，开始先沉到瓶底。
此现象说明二氧化氮的密度大于空气的密度。
另取一只“空”瓶，按课本图2梍1所示，将其倒扣在装有二氧化氮气体的瓶子上。
这时要强调：
装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子在下，装有空气的瓶子在上，抽掉玻璃隔板，二氧化氮气体不会流进空气瓶内。
现在我抽掉隔板，没有出现二氧化氮气体流动的现象，我们停一会儿再来观察瓶内出现的现象。
在等候期间，组织学生自己做墨水扩散实验：
同学们课桌上的烧杯里盛有清水，大家不要振动桌子，保持清水平静。
请大家向清水里慢慢的滴入一滴墨水，观察墨水的变化情况。
滴入的墨水将下沉，在清水中留下了清晰的墨迹，过一段时间墨迹的轮廓变模糊，墨迹变淡，周围的水色变墨。
组织学生观察前面已做的气体扩散实验。
此时空气瓶出现了红棕色，下面红棕色的二氧化氮瓶中颜色变淡。
实验现象表明，二氧化氮气体进入了空气，空气进入了二氧化氮气体中。
像这样，不同的物体在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。
扩散现象也可以发生在液体之间。
请大家再观察一下刚才大家滴入清水的墨水，已经没有明显的墨迹了，整杯水都变黑些了，说明墨水和水也发生了扩散。
为了说明液体的扩散现象，我们再来做个实验。
（按照课本图2-3液体的扩散实验演示）现在我们看到无色的清水和蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面，要观察到扩散现象需要较长的时间。
为了节省课堂时间，几天前我就做了同样的实验，请大家看几天前的实验。
（出示提前二天、四天、六天做的实验样本）这些实验告诉我们，静放的时间越长，界面变得越模糊不清，彼此进入对方越深。
固体之间也会发生扩散现象。
将铅片和金片紧压在一起，放置5年后再将它们分开，可以看到它们相渗入约1毫米。
其实在日常生活中，我们也观察到过固体的扩散。
煤矸石有的原来就是石炭岩，由于长期地跟煤挤压在一起，它的内部也变黑了。
大量事实说明气体、液体、固体都有扩散现象，即使在日常生活中大家也能找到许多事例。
例如，某同学擦点清凉油，周围同学就能闻到清凉油味。
扩散现象表明：
一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
只有分子不停地运动才能相互进入对方。
同时也说明分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存有间隙。
（2）分子间的作用力
固体、液体的分子都在不停地做无规则运动，且分子间又有间隙，为什么分子不会飞散开，反而聚合在一起呢？
引导学生猜想，这可能是分子间存在着吸引力，这个猜想是否正确呢？
需要我们用实验来证实。
分子引力实验
出示演示分子引力的两个铅圆柱。
随意将它们对在一起，这时两铅块并没有表现出吸引力。
实验似乎得到分子间没有引力的结果，但是我们不要轻易地放弃我们的猜想，应再进一步分析原因。
大家都知道磁铁能够吸引铁钉，（边讲边演示）但把铁钉远离磁铁，这时磁铁不能吸起铁钉（演示），这是为什么？
（距离太远）。
刚才两铅块没有表现出吸引力，是不是也是因为分子间的距离不够近呢？
那么我们想法让两铅块靠的更近些。
（再做实验时，用小刀将两铅块表面刮光亮，然后用力将两铅块挤压在一起）
实验结果两铅块能吸引在一起，并能负重达500克以上。
这表明分子之间的吸引力，这种吸引力只有在分子靠得很近时，才能表现出来。
一般分子距离要小于10-9米时才能表现出引力。
在实际生产中，人们早就利用分子间有吸引力，来进行金属焊接了。
一般焊接是靠溶化金属，从而使分子间的距离足够近，金属冷却后就焊接到一起。
近代还有爆破焊接技术，它是将金属表面清洁后靠在一起，然后靠爆炸产生的巨大压力，将两金属压接在一起。
液体分子之间也存在吸引力。
课本图2梍18的小实验就说明液体分子间的吸引力。
实验证实了我们关于分子引力的猜想。
我们再进一步思考，又会发现新的矛盾：
分子之间有间隙，分子之间又有引力，这两者是矛盾的，分子想互吸引最终应该相互靠紧，而不应该有间隙。
既然分子间有间隙，物体应该很容易压缩，但事实却是固体、液体极难压缩。
我们只有根据事实，深化我们的认识，事实表明我们对分子的认识还不够全面，还有没认识到的方面。
原来分子之间还存在斥力。
分子之间既有引力，又有斥力，会不会两种力总是相互抵消呢？
当然不会，只有在特定的距离r时，分子间的引力不等于斥力，这个距离r就是通常的分子间隙的距离，大约是10-10米。
当分子距离小于r时，斥力和引力都增大，但斥力增大得快，分子间表现为斥力。
当分子间距离增大时，斥力和引力都减小，但斥力减小得更快、分子间表现为引力。
当分子距离再增大，分子引力继续减小，当分子距离大于10r时，分子间的作用力将变得十分微弱，可以忽略了。
有了对分子间存在斥力的认识，前面所说的矛盾也就迎刃而解了。
通过实验和思考，我们已经对分子和分子的运动有了初步认识，现在我们共同回顾一下，看看我们已经有了哪些认识。
1．物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，直径大约是10-10米。
2．分子永不停息地无规则运动着。
3．分子之间有间隙。
4．分子之间存在作用力，相互作用力有两种，即引力和斥力。
以上几点，就是分子动理论的基本要点，利用这些要点，能够解释很多热现象。
第二节内能
●了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系．
●知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变．
●了解热量的概念，热量的单位是焦耳．
●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例．
●通过探究找到改变物体内能的多种方法．
●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少．
●通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”．
●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．
●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与内能变化的关系．
●鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力．
探究改变物体内能的多种方法．
内能与温度有关．
分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着。
那么公司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）物体的内能：
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。
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）内能的变化：
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。
实验演示：
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。
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。
因此：
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。
（3）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。
（4）内能和机械能
通过机械能和内能的对比，进一步帮助学生理解内能概念。
分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能，也有动能
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