【教學(xué)設(shè)計(jì)】《機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化》(蘇科版)

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1、宿州市埇橋區(qū)楊莊中心學(xué)校張大豐學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)了解機(jī)械能與內(nèi)能及熱傳遞等相關(guān)知識(shí)，知道熱傳遞是改變內(nèi)能的一種方式，新教材本節(jié)分成 2 課時(shí)教授，本課主要教學(xué)內(nèi)容：做功是改變內(nèi)能的另一種方式，機(jī)械能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化，汽油機(jī)工作原理。課堂教學(xué)主要由五個(gè)環(huán)節(jié)組成，活動(dòng)一：學(xué)生利用鐵絲分組探究做功是否能改變物體的內(nèi)能；活動(dòng)二：利用空氣壓縮引火儀演示棉花燃燒-將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；活動(dòng)三：演示高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞，講授將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能活動(dòng)四:介紹熱機(jī)概念-講授汽油機(jī)的構(gòu)造及汽油機(jī)的工作原理、能量轉(zhuǎn)化情況；活動(dòng)五：引導(dǎo)學(xué)生閱讀生活物理社會(huì)-熱機(jī)的發(fā)展歷程，開拓學(xué)生的視野，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。新教材

2、從探究做功能否改變物體的內(nèi)能開始，承接上一節(jié)熱傳遞改變物體內(nèi)能，有利于學(xué)生理解改變物體內(nèi)能異同點(diǎn)。接著，利用實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為介紹內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行鋪墊。通過熱機(jī)的發(fā)展歷程，讓學(xué)生初步了解我們國(guó)家的航天事業(yè)激發(fā)他們的愛國(guó)精神。教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】通過實(shí)驗(yàn)探究，知道做功是改變物體內(nèi)能的一種方式。(2)借助動(dòng)畫視頻和模型，了解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程?！具^程與方法目標(biāo)】(1) 通過自主探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納，解決問題的能力。(2) 體驗(yàn)用類比方法，加深對(duì)物理概念理解的過程，學(xué)會(huì)遷移學(xué)習(xí)。(3) 通過閱讀課本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生看圖識(shí)義，收集和處理信息的能力?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】(

3、1) 有應(yīng)用科學(xué)原理解決實(shí)際問題的意識(shí)和積極性。(2) 學(xué)生通過合作探究活動(dòng)體驗(yàn)成功的喜悅，激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重難點(diǎn)-4-J【教學(xué)重點(diǎn)】(1)做功可以改變物體的內(nèi)能。(2)汽油機(jī)的工作原理。【教學(xué)難點(diǎn)】汽油機(jī)的工作原理汽油機(jī)的工作原理及工作過程中的能量轉(zhuǎn)化課前準(zhǔn)備多媒體課件: 實(shí)驗(yàn)器材：汽油機(jī)模型、酒精、火柴、自制氣體做功演示器、壓縮器等教學(xué)過程J【導(dǎo)入】利用播放視頻導(dǎo)入課題同學(xué)們，請(qǐng)觀看圖片(PPT 投影圖片)汽車高速行駛時(shí)，為什么輪胎的溫度會(huì)升得很高？瓶 塞為什么飛了？本節(jié)課就來探究其中的原因。板書：機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化?！净顒?dòng) 1】探究做功是改變物體內(nèi)能的另一種方式要搞清輪胎溫度

4、為何會(huì)升得很高的原因，我們需先要了解做功是否能改變物體的內(nèi)能，請(qǐng)同學(xué)們快速 折彎鐵絲，小心觸摸，說出你的感覺。學(xué)生自主活動(dòng) 回答現(xiàn)象：鐵絲的彎折處 發(fā)熱分析：對(duì)鐵絲做功，鐵絲溫度升高，內(nèi)能增大。【活動(dòng) 2】：教師利用空氣壓縮引火儀做演示現(xiàn)象:棉花燃燒 分析：活塞壓縮空氣對(duì)其做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到棉花 的著火點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生討論：上述實(shí)驗(yàn)中，物體增加的內(nèi)能從何而來？能量如何轉(zhuǎn)化？舉出日常生 活中類似的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生討論：日常生活中做功使物體內(nèi)能增加的實(shí)例。議一議 : 只根據(jù)鐵絲溫度升高這一現(xiàn)象 , 能否判斷是通過熱傳遞方式還是做功方式來增 大內(nèi)能呢 ?教師板書 : 做功與熱傳遞對(duì)改變物

5、體的內(nèi)能具有等效性 實(shí)質(zhì)不同 : 一熱傳遞改變物體內(nèi) 能內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 二做功改變物體內(nèi)能其他形式的能 ( 如機(jī)械能 ) 與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化【活動(dòng) 3】鉆木取火思考 :鉆木取火 , 通過什么方式改變物體的內(nèi)能 ?例題 : 說說下列各例子改變物體內(nèi)能的主要方式(a) 曬太陽(yáng) ,身體感到暖和 (b) 用酒精燈給水加熱 (c) 一杯水放在房間里逐漸變冷 (d) 隕 石下落到大氣層時(shí)發(fā)光 (e) 擦火柴 (f) 給車胎打氣 , 氣筒發(fā)熱 (g) 點(diǎn)燃的爆竹騰空而起 (i) 水蒸 汽將試管塞頂飛教師提問 : 做功能使物體內(nèi)能增加如 , 上述 (d)(e)(f), 能否使物體的內(nèi)能減少呢 ?請(qǐng)同 學(xué)們觀察被壓縮

6、的氣體頂飛瓶塞發(fā)生什么現(xiàn)象 ?【活動(dòng) 4】學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師介紹實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)方法 ,讓學(xué)生輔助 , 并播放視頻。實(shí)驗(yàn)中 , 高壓氣體對(duì)外做功 , 氣體的內(nèi)能怎樣變化 ?氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為哪種形式的能量?教師引導(dǎo)學(xué)生分析“白氣”的形成 說明 :高壓氣體對(duì)外做功內(nèi)能減少 , 溫度降低。 板書:物體對(duì)外做功 , 使物體的內(nèi)能減少 , 溫度降低。 能的轉(zhuǎn)化 :內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 【講授】熱機(jī)的工作原理熱機(jī):熱機(jī)是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)稱 , 它是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、 高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能的裝置 教師播放 PPT 出示圖片構(gòu)造 :進(jìn)氣門、汽缸、曲軸、連桿、活塞、排氣門、火花塞沖程:汽油機(jī)工作時(shí) , 活塞在氣缸

7、里做往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,活塞從氣缸的一段運(yùn)動(dòng)到另一端的過程 叫做沖程。活動(dòng) .播放汽油機(jī)的工作過程視頻教師利用汽油機(jī)模型分段講解汽油機(jī)的工作過程。汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán) : (1) 吸氣沖程 (2) 壓縮沖程 (3) 做功沖程 (4) 排氣沖程1. 引導(dǎo)學(xué)生演示壓縮沖程 , 并說出壓縮沖程的特點(diǎn)。啟發(fā)學(xué)生思考 : 燃?xì)獾臏囟壬吡?, 但未能達(dá)到著火點(diǎn) ,怎么辦呢 ?(火花塞產(chǎn)生電火花 , 使燃料猛烈燃燒 ,產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?)2. 在學(xué)生演示做功沖程時(shí)提出問題 : 做功沖程與壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)換有什么區(qū)別 ?3. 汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)里面哪個(gè)沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功的 , 其他沖程靠什么完成 ? 板書:

8、汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán) ,曲軸旋轉(zhuǎn) _ 圈,活塞往復(fù) _ 次【講授】熱機(jī)的發(fā)展歷程教師介紹生活物理社會(huì)熱機(jī)的發(fā)展歷程，汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別及中國(guó)的航天技術(shù)【講授】例題講解例題 1 一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)曲軸每分鐘轉(zhuǎn)2000 轉(zhuǎn)，則該汽油機(jī)在 3min 內(nèi)做功多少次？例題 2 如圖所示，此圖是汽油機(jī)的 _沖程。在此沖程中,氣缸中的氣體體積 _壓強(qiáng)_。（填“變大”、“變小”或“不變”）【練習(xí)】小練習(xí)小練習(xí) 1.內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹而做功，此時(shí)這些氣體的溫度和內(nèi)能 變化的情況是（）A.內(nèi)能減少,溫度降低 B.內(nèi)能增加,溫度升高 C.內(nèi)能減少,溫度升高 D. 內(nèi)能增加，溫度降低2. 以下的

9、日常生活事例，通過做功來增加物體內(nèi)能的是（）A.給自行車車胎打氣，氣筒發(fā) 燙 B.放進(jìn)太陽(yáng)能熱水器中的水，溫度升高 C.點(diǎn)燃的爆竹騰空而起 D.用水壺?zé)魵鈱?壺蓋頂起3. 下圖為我國(guó)成功發(fā)射的長(zhǎng)征三號(hào)火箭升空的情景，請(qǐng)你試著分析一下，它在工作過程中能量轉(zhuǎn)化的過程，你是否知道它利用了哪種類型的熱機(jī)？4. 冬天雙手捧著熱水袋會(huì)感到暖和，這是利用 _ 方式增加了手的內(nèi)能；雙手反復(fù)摩擦也會(huì)感到暖和，這是利用 _的方式增加了手的內(nèi)能。5. 在保溫瓶?jī)?nèi)倒入開水，但不倒?jié)M，上面還留有一些空間，內(nèi)有空氣，然后塞上木塞，過一會(huì)兒木塞被沖起.這個(gè)現(xiàn)象說明_ 對(duì)瓶塞做功,_的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成木塞的 _能.【作業(yè)】

10、課堂小結(jié)指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)：（1）做功是改變物體內(nèi)能的另一種方法（2）汽油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理四、布置作業(yè) 完成伴你學(xué)達(dá)標(biāo)導(dǎo)測(cè)部分題2,3,5,完成課后小練習(xí)【活動(dòng)】板書設(shè)計(jì)機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化一、 做功可以改變物體內(nèi)能做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能時(shí)是等效的。二、 熱機(jī) 1.熱機(jī)是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)稱，它是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾膬?nèi)能 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置2.沖程:汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在氣缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞從氣缸的一段運(yùn)動(dòng)到另一端的 過程叫做沖程3.汽油機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、 做功沖程、排氣沖程。汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn) _ 圈,活塞往復(fù) _ 次4. 壓縮沖程與做功沖程的區(qū)別前者是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；后者是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。教學(xué)反思略。