12机械能和内能教案.docx
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12机械能和内能教案
第十二章机械能和内能.
课标要求:
1．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。
能用实例说明机械能和其它形式的能的转化。
2．了解内能的概念。
能简单描述温度和内能的关系。
3．结合实例认识功的概念。
知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
4．了解热量的概念。
5．了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
6．从能量转化的角度认识燃料的热值。
7．能通过具体事例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
教案设计
备课时间:
2012年10月1日总备课第_____课时
单元、章、节
12.1
教学内容
动能势能机械能（第一课时）
需课时___课时第____课时课型_____
教学目标
1、知识与技能通过实例分析、认识运动的物体能做功，具有动能。
理解动能的概念。
2、过程与方法通过探究知道动能的大小与物体的质量和速度有关，并能解释简单的现象。
情感、态度和价值观能运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的良好习惯。
重点难点
重点：
动能的概念
难点:
探究动能大小与物体质量有关实验中，控制不同质量小车在水平起点速度相同方法的理解。
教学方法
实验探究讲授
教学辅助手段
表面较光滑的斜面、小车、砝码、小木块、风车、玩具汽车、玩具手枪
教学过程
环节
教师指导
学生活动
说明
情境创设
5’
建构活动
20’
归纳总结
5’
反馈练习
10
总结反思
5’
作业布置
一.创设情境演示实验：
机械玩具汽车的启动
提出问题为什么把手中玩具汽车压着向后退一点，松开手后玩具小汽车会向前跑？
（或上紧发条）
投影图片：
图片：
本章导图（飞驰的越野汽车）
提出问题汽车发动机为什么能行驶，没有油行不行？
二、.新授要知道其中的奥妙，我们就要学习有关机械能和内能的知识（板书课题）
投影图片：
图片1：
公路上的限速牌图片2：
小朋友滑滑梯
（图略）
提出问题
1、为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度？
2、小朋友滑滑梯时为什么会越来越快？
3、运动物体具有什么样的本领？
图片3：
运动着的锤子能将钉子钉入木板中
图片4：
运动着的子弹射穿鸡蛋
分析问题运动物体具有的共同的本领是都能够对另一物体做功，一个物体能够对另一物体做功，这个物体就具有能量。
设问：
什么叫动能？
学生：
物体由于运动而具有的能叫动能
演示实验观察运动的小车推动木块，对木块做功
设问：
影响物体动能大小的因素是什么呢？
探究活动：
探究动能大小与哪些因素有关
观察与思考
1、让小车从不同高度由静止开始滑下
想一想：
小车运动到水平面时的速度大小相同吗？
看一看：
木块被撞后移动的距离相同吗？
实验结果：
速度大的小车使木块移动的距离较，小车对木块所做的功较，速度大的小车具有的动能较。
实验结论1：
质量一定时，物体的速度越大，物体的动能越大；
2、改变小车的质量，让它们从同一高度由静止开始滑下
（1）先去掉木块观察两小车的运动情况是否相同
（2）放回木块，分别从同一高度由静止开始释放小车
实验结果：
质量大的小车使木块移动的距离较，小
车对木块所做的功较，质量大的小车具有的动能较。
实验结论2：
物体的速度一定时，物体的质量越大，物体的动能越大。
综合结论：
运动物体的动能的大小与物体的和有关，物体的越大，越大，它具有的动能就越大。
说一说生活中还有哪些事例能说明上述结论？
（学生讨论后回答）
课堂练习
1、物体由于运动而具有的能，叫 。
物体的动能大小与物体的 和物体运动的 都有关系，物体的 越大， 越快，这个物体的动能就越 。
2、如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。
表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。
由表中数据可知：
甲球的动能_______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是___________.
小球
小球质量
小球碰撞物体A时的速度
物体A被推动的距离
甲球
2m
v
s
乙球
m
2v
2s
四．小结
五．作业评价手册
板书设计
第十二章机械能和内能一、动能势能机械能
（一）一个物体能够对另一物体做功，这个物体就具有能量。
（二）什么叫动能？
物体由于运动而具有的能叫动能
（三）影响动能大小的因素运动物体的动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。
教学反思
授课时间：
20年月日
教案设计
备课时间:
2012年10月1日总备课第_____课时
单元、章、节
12.1
教学内容
动能势能机械能（第二课时）
需课时___课时第____课时课型_____
教学目标
1、识与技能理解弹性势能、重力势能的概念。
2、过程与方法通过探究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。
3、情感、态度和价值观
能运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的良好习惯。
重点难点
重点：
弹性势能、重力势能的概念
难点：
弹性势能、重力势能的概念
教学方法
实验探究
教学辅助手段
橡皮筋、贺年卡、小剪刀、质量不同的重锤若干、水槽、细沙、“桩”（可用三根长铁钉钉入木板制成）、发条玩具汽车
教学过程
环节
教师指导
学生活动
说明
情境创设
5’
建构活动
20’
归纳总结
5’
反馈练习
10
总结反思
5’
作业布置
一、引入新课
演示实验发条玩具汽车，被举高的小球
提出问题它的动能从何而来？
物体的势能
势能的分类：
弹性势能和重力势能
1、弹性势能
学生活动12.2卡片为什么会跳起来
实验目的
（1）通过实验知道弹性势能的存在
（2）探究物体的弹性势能跟哪些因素有关
实验方法
A、用小剪刀在贺年卡的开口处对称地剪两个等长的缺口，
B、将两根橡皮筋卡在贺年卡的缺口处，反转后把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，
C、迅速松开手指，观察贺年卡弹起的高度，
D、不将贺年卡压平后放手，比较两次贺年卡弹起的高度有什么不同
实验结论发生弹性形变的物体能做功，因此它具有势能，在弹性限度内，物体的形变越大，形变物体的弹性势能就越。
还有哪些例子说明了以上同样的道理？
（1）橡皮弹弓
（2）弯弓射箭（3）跳板跳水（4）发条式钟表
你现在知道发条玩具汽车能行走的道理吗？
学生发言：
上紧发条后，发条发生弹性形变，因此它具有弹性势能，发条上得越紧，玩具汽车就走得越远，说明在弹性限度内，物体的形变越大，形变物体的弹性势能就越大。
2、重力势能
教师引导发生弹性形变的物体能做功，因此它具有弹性势能，被举高的物体同样也具有做功的本领，它也具有势能，这种势能叫做重力势能。
回答提问：
被举高的物体做功的例子有哪些？
学生发言：
打桩机、标枪等
学生活动12.3模拟打桩
实验目的探究重力势能的大小跟哪些因素有关
实验设计如图12-10所示，将“重锤”举高，让它自由下落，将“桩”打入沙中，
想一想像这样打桩，要像打得深一些可以采用哪些方法？
试一试
方法1：
；
实验结论1：
高度一定时，物体的质量越，“重锤”做功越，“重锤”具有的重力势能越；
方法2：
。
实验结论2：
物体的质量一定时，高度越，“重锤”做功越，“重锤”具有的重力势能越
综合结论：
物体重力势能的大小与和有关，越大，越大，物体具有的重力势能就越大。
课堂练习：
1、物体由于被 而具有的能叫重力势能。
物体的 越大，被举起得越 ，那么这个物体的重力势能越 。
2、物体由于发生 而具有的能，叫弹性势能。
根据你的生活经验，请你作做出猜想：
物体具有的弹性势能的大小可能与 有关。
3、下列物体中：
A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；只具有动跳的是．只具有势能的是．既具有动能，又具有势能的是．
4、一盆花放在你的身边，你会看到它的美。
可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧.这是为什么呢？
思考
回答
做
观察
分析结论
（学生举例）
得出结论
思考
回答
思考
回答问题
做实验
做题并分析
板书设计
（一）势能的分类1、弹性势能2、重力势能
（二）发生弹性形变的物体具有弹性势能
弹性势能的大小与弹性形变的大小有关，在弹性限度内，弹性形变越大，物体具有的弹性势能越大。
（三）被举高的物体具有重力势能
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。
教学反思
授课时间：
20年月日
教案设计
备课时间:
2012年10月1日总备课第_____课时
单元、章、节
12.1
教学内容
动能势能机械能（第三课时）
需课时___课时第____课时课型_____
教学目标
1.知识与技能进一步理解动能、势能、机械能的概念。
2、过程与方法通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。
3.情感、态度和价值观
能运用控制变量法进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的良好习惯。
重点难点
重点：
动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化
难点：
动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化
教学方法
演示实验
教学辅助手段
带细线的小球组成的单摆、滚摆
教学过程
环节
教师指导
学生活动
说明
情境创设
5’
建构活动
20’
归纳总结
5’
反馈练习
10
总结反思
5’
作业布置
一、复习提问影响动能、势能大小的因素是什么？
学生回答：
影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能大小的因素是质量和高度；影响弹性势能大小的因素有弹性形变。
二、引入新课在物理学中，我们将动能和势能统称为机械能。
一个物体可以同时具有动能和势能。
创设情境滚摆的升降（演示实验）
提出问题滚摆上升时具有什么能量？
能减少？
能增加？
滚摆下降时具有什么能量？
能减少？
能增加？
实验表明了能和能可以互相。
三、新课教学
探究活动观察摆球的动能和势能的转化
实验目的研究物体的动能和势能的相互转化
实验方法
1、将带细线的小球固定在铁架台上
2、用手抓住小球，使小球偏离原来静止位置后
自由释放，使小球来回摆动。
（如图12-11所示）
实验结果
（1）当小球由A点向下摆动时，小球的速度越来越快，动能越来越，重力势能越来越；当小球到达最低点O，时，小球的动能最，重力势能最，在此过程中，小球的重力势能逐渐转变成能；
（2）当小球由O，点向B点运动时，小球的速度越来越，动能逐渐转变成能；
当小球到达最高点B点时，小球的动能为，重力势能最。
实验表明：
物体的动能和势能之间可以互相转化。
实例分析（看图片）
1、游乐场的过山车
2、滚摆
3、皮球落地后的反弹
4、撑杆跳高中的运动员
四、小结通过本节课的学习，你学到了什么？
一个物体可以同时具有动能和势能，动能和势能统称为机械能
动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化
五、课堂练习
1、物体由于＿＿＿＿＿而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫＿＿＿；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫＿＿＿＿＿＿。
2、投向空中的篮球具有＿＿＿＿能和＿＿＿＿＿能，落下时，它的＿＿＿能减小。
从落地到被弹离地面时它具有＿＿＿＿＿能。
3、如图所示，使单摆偏离原来静止位置到A1。
当摆球从A1向下摆动时，它的速度越来越快，动能逐渐＿＿＿＿＿，势能逐渐＿＿＿＿＿；当摆球到最低点O1时，它的动能最＿＿＿、势能最＿＿＿。
在此过程中，摆球的势能逐渐转变成＿＿＿能。
此后，摆球又向B1的位置运动，随着摆球的上升，它的速度越来越＿＿＿，动能逐渐转变成＿＿能；当摆球到最高处B1点时，它的动能为＿＿＿，势能最＿＿＿＿。
小球摆动起来后，它在O1处的机械能比在O2处的机械能＿＿＿（选填“大”、“小”）。
图12.2.1
图12.2.3
图12.2.2
1 2
4、如图12.2.2所示，在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动时，把滚摆悬挂在框架上，用手滚动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆转动 着下降，越转越 ，到最低点时滚摆转而 ，直到差不多回到 的位置。
滚摆在 位置时重力势能最大，在时动能最大。
可见，
和 可以相互转化。
5、 如图12.2.3，小明从滑梯上下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 重力势能减少，动能增加 B. 重力势能增加，动能减少
C. 重力势能增加，动能不变 D. 重力势能减少，动能不变
6. 乒乓球由高处静止下落的过程中，它的机械能的转化情况是 （ ）
A. 弹性势能转化为动能 B. 重力势能转化为动能
C. 动能转化为重力势能D. 重力势能转化为弹性势能
7. 跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有 （ ）
A. 重力势能减少，动能增加，机械能不变
B. 重力势能增加，动能减少，机械能不变
C. 重力势能减少，动能不变，机械能减少
D. 重力势能增加，动能不变，机械能增加
8. 骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了 （ ）
A. 增大惯性B. 增大动能C.增大势能D.增大冲力
六、作业评价手册巩固练习
分析过程
学生答：
做并分析
板书设计
（一）动能和势能统称为机械能。
（二）动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能
（三）动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化
教学反思
授课时间：
20年月日
教案设计
备课时间:
2012年10月1日总备课第_____课时
单元、章、节
12.2
教学内容
内能热传递
需课时___课时第____课时课型_____
教学目标
1、知识与技能了解内能的概念，能简单地描述温度和内能的关系
能结合实例分析，知道热传递是改变内能的一种方式
了解热量的概念，知道热量的单位
2、过程与方法能应用热量计算公式进行简单的计算
体验用类比法，加深对物理概念理解的过程
3、情感、态度和价值观
了解用热传递来改变内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象
重点难点
重点：
内能、热量的概念
难点；内能、温度与内能之间的关系
教学方法
实验探究谈话
教学辅助手段
多媒体、用弹簧相连的小球（两只）、烧杯两只、冷水和热水水、红墨水
教学过程
环节
教师指导
学生活动
说明
情境创设
5’
建构活动
20’
归纳总结
5’
反馈练习
10
总结反思
5’
作业布置
一、创设情景：
提出问题上发条玩具汽车的运动，其动能是从弹性势能转化而来的，而真正的汽车开动时，它的动能从何而来？
靠汽油燃料的燃烧来提供能量。
二、引入新课那么，这种燃料燃烧所产生的能叫什么能呢？
（板书课题二、内能热量）
三、新课教学
复习提问第七章分子动理论的基本内容？
信息快递物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
引导讨论运动的物体具有动能，那么处于热运动的分子是否具有动能呢？
受到地球吸引的物体如果被举高，具有重力势能，分子与分子之间也有相互作用力，分子之间是否也具有势能呢？
演示实验两只用弹簧相连的小球（如图所示）
实验方法：
改变分子模型间的距离，弹簧发生弹性形变，具有弹性势能。
类比：
分子之间的相互作用类似于上述的弹力的作用，由此可推知分子之间也存在势能。
结论：
物理学中，物体内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。
问题讨论：
1、内能与机械能是一回事吗？
2、0C时，物体的内能为零吗？
3、固体、液体和气体都有内能吗？
（组织学生围绕一些实例来讨论）
（1）车胎内的气体
（2）炽热的铁水（3）寒冷的冰山
图片说明任何一个物体都具有内能
实验扩散的快慢与温度的关系
实验方法
试一试分别在盛有冷水和热水的两只玻璃杯中各滴入一滴墨水
看一看哪杯水中的墨水扩散得快？
实验表明温度越高，扩散过程越。
概括结论温度高→扩散快→分子运动得快→分子动能大→物体的内能大
教师引导既然内能可以随着温度的变化而变化，那么，内能改变的方式有哪些呢？
投影图片
（1）金属勺放在热汤中，勺把变烫；
（2）食品放在冰箱中，温度变低；
（3）太阳能热水器中的水被加热。
信息快递当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。
热传递时，能量从高温处转移到低温处，直到温度相同。
议一议生活中还有哪些通过热传递来改变物体内能的实例？
（学生回答略）
教师引导我们已经知道了内能转移的方向是从从高温处转移到低温处，那么下面我们研究另一个问题即内能转移的多少。
物理学中，把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量。
热量用Q表示，热量的单位与能量单位相同，也是焦（J）
强调热量是过程量、变化量
四、课堂练习
1．固体和液体都很难被压缩，这是因为（）
A． 分子间存在着斥力B． 分子间没有间隙
C． 分子间存在着引力D． 分子在不停地运动
2．关于温度、内能、热量三者之间的关系，下列说法正确的是（）
A．温度高的物体，内能一定大B．物体温度升高，一定吸收了热量
C．物体吸收了热量，温度一定升高D．物体温度升高，内能一定增加
五、布置作业
思考
学生回答
思考
回答
讨论
思考回答
议一议
思考
做题
分析
板书设计
二、内能热量
（一）什么是热运动？
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动
（二）物体的内能物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
（三）温度与内能的关系温度升高，物体的内能增大
（四）热传递是改变物体内能的一种方式
热传递的条件：
有温度差
热传递的方向：
从高温处向低温处
热传递的实质：
能量（内能）的转移
（四）什么叫热量？
热传递过程中转移能量的多少叫做热量，热量的单位是J
教学反思
授课时间：
20年月日
教案设计
备课时间:
2012年10月1日总备课第_____课时
单元、章、节
12.3
教学内容
比热容
需课时___课时第____课时课型_____
教学目标
1、知识与技能目标：
（1）了解热量的概念
（2）了解比热容的概念，了解一些常见物质比热容的大小，知道比热容是物质的物理属性之一。
（3）尝试用比热容解释简单的自然现象。
2、过程与方法目标：
（1）经历实验探究过程，学习感知科学归纳的方法。
（2）培养学生的创造能力和创造性思维。
3、情感和价值观目标：
（1）在科学探究活动中，体验和增强联系实际及环境保护的意识。
（2）培养学生的团队精神和互相协作、友好相处的健康心态。
重点难点
重点：
比热容的定义、单位及物理意义；了解比热容是物质的一种物理属性；学会查比热表
难点：
通过探究活动引入比热的概念；指导学生运用比热的知识解释自然现象。
教学方法
实验探究
教学辅助手段
多媒体课件、铁架台、酒精灯、石棉网、玻璃棒、烧杯、水、沙子或煤油、火柴、钟表
教学过程
环节
教师指导
学生活动
说明
情境创设
5’
建构活动
20’
归纳总结
5’
反馈练习
10
总结反思
5’
作业布置
一、情景引入
教师播放课件，用《海岸上玩耍的人们》视频把学生带入沙滩海水的场景，并要求学生从画面中找出人对海水和沙子的不同感受。
提问并在黑板上板书
1、白天海水凉沙子烫
傍晚海水暖沙子凉
这种凉和烫的不同是指哪方面？
2、引导学生联想生活中的类似现象。
二、新课
1.提问：
为什么同一时刻海水和沙子的温度不同？
请同学们讨论并提出合理的猜想。
猜想
白天和傍晚沙子和水的质量、导热性------都没
变，为什么白天和傍晚沙子和水的温度不同呢？
白天海水蒸发吸热，海水温度降低，而傍晚也要蒸发，为什么海水反而比沙子暖和呢？
2.设计实验
教师提问：
1）我们研究什么物质？
2）对水和沙子有什么要求？
3）如何让它们升温？
4）对加热器有什么要求？
5）加热时间长短代表的含义是什么？
（吸收热量的多少）
6）那么如何比较物质升高温度的快慢？
（升高相同的温度所要加热的时间短，则升温快，或加热相同时间升高的温度多，则升温快）
3.进行实验与收集数据
将100克的沙和水分别装入两个同样的小烧杯，放在石棉网上用酒精灯加热，用搅拌器不断地搅拌，记下沙子和水每隔1分钟升高到的温度，将数据填入表中。
分析与结论
过渡：
下面就实验得出的数据来分析一下：
4.分析数据得出结论
质量相等的沙子和水升高相等的温度时，沙子比水需要的时间____（长/短），由此可知，升高相同的温度时沙子比水吸收的热量___（多/少），这说明：
质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量____（相同/不同）。
说明：
换用其他不同的物质也能得到类似的结论。
5.比热容概念
这是物质的另外一种属性---比热容，也就是今天我们要研究的课题。
定义比热容：
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。
给出比热容的单位：
J/（kg·℃）。
读作：
焦耳每千克摄氏度。
引导学生查比热表，比较水和沙子的比热容大小。
6.比热容及其物理意义
7.计算
发生热传递过程中，物体吸收或放出的热量怎么计算？
如果用m表示质量，c表示比热容，t0表示初温，t表示末温，
那么，当物体温度升高时，所吸收的热量为：
Q吸=cm（t—t0）
当物体温度降低时，所放出的热量为：
Q放=cm（t0—t）
例题在200C室温下，烧开一壶5kg的水，大约需要吸收多少热量？
解：
水从200C到烧开，温度升高：
t—t0=1000C—200C=800C
水吸收的热量为：
Q吸=cm（t—t0）=4.2x103J/（kg.0C）x5kgx800C=1.68x106J
即水要吸收1.68x106J的热量，在此过程中，水的内能增加了1.68x106J。
问题讨论烧开这一壶水实际需要的热量要大于1.68x106J，想一想，是什么原因？
学生回答由于水壶、空气吸热等原因，使烧
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