机械能与内能的相互转化教学案例设计.doc

机械能与内能的相互转化教学案例设计 朱庄中学 朱雨红【教学目标】1.知识与技能（1）知道做功是改变物体内能的另一种方式。（2）了解热机基本结构和工作原理。（3）知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化。2过程与方法（1）通过探究实验，了解做功是改变物体内能的另一种方式。（2）通过观察和分析，了解热机基本结构和工作原理。3情感、态度与价值观。通过探索性实验，提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力，培养学生实事求是的科学态度。【教学重点】做功和内能改变的关系【教学难点】热机的工作原理【教具】细铁丝、棉线、空气压缩引火仪，电子式火花发生器、汽油机模型实物及其挂图【学具】铁丝、棉线【教学方法】实验观察法、亲身体验法、自学讨论法【课型】新授课、实验课【教学过程】一、新课引入同学们，汽车高速行驶时，为什么轮胎的温度会升得很高？（投影插图） 通过本节课的学习，我们就会知道其中的缘由。（板书：机械能与内能的相互转化）二、进行新课 轮胎的温度为何会升得很高，要弄清原因，我们首先要了解做功能否改变物体的内能？先请同学们认真看书自学P42活动12.5，边看书边用桌上器材完成实验。教师点拨：1实验1223折弯铁丝的速度要快，触摸时小心烫手。2利用棉线做实验时手划过的速度不要太快，以免把手划破教师演示完成图1224实验.提醒：实验1224压缩活塞的速度要迅速，注意引导学生观察实验现象。（一）提出问题：（1）上述活动中，物体的内能有没有变化？增加还是减少？（2）物体增加的内能是从何而来的？能量如何转化？（3）列举日常生活中做功改变物体内能的实例。引导学生分析并回答：1铁丝、棉线烫手，棉花燃烧说明物体内能增加2折铁丝，划棉线，压活塞都是对物体做功，消耗了机械能。（板书：做功可以改变物体内能）学生举例，注意分析能量转化情况并得出结论：对物体做功，物体内能会增加。（板书：对物体做功，物体内能会增加。机械能 内能）（二）提出问题：做功可以使物体内能增加，那么做功可不可以使物体的内能减小呢？教师演示课本图1225实验，引导学生注意观察现象。思考：1图1225实验中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能怎样变化？2燃气的内能转化为哪种形式的能量？引导学生根据现象：盖子飞出去，分析归纳：燃气的内能减少，转化为瓶盖的机械能。（板书：物体对外做功，内能减小。内能 机械能）（三）提出问题：使铁丝内能增加的方法除了弯折以外，还有哪些？学生列举方法，教师注意适当板书并把这些方法归类是属于做功还是属于热传递？（板书：做功和热传递在改变物体的内能时是等效的）（四）热机：人们根据燃料燃烧后的燃气可对外做功这一原理制造了热机。让学生认真看书自学P43P44，并思考。1认真观察桌上汽油机的模型并对照挂图，说出汽油机的各部分的名称。2演示汽油机的模型，并说出汽油机是如何工作的？尽可能让学生讲解，不完整的部分由其他同学补充，让学生反复演示模型。教师因势利导，归纳出汽油机的四个冲程以及它们各有什么特点。（板书：汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程）3学生演示吸气冲程（师介绍灯亮表示进气门打开）并说出吸气冲程的特点。4学生演示压缩冲程，其余学生观察并思考特点：引导：燃气的温度升高了，但未能达到着火点，怎么办呢？（火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气）5做功冲程谁对谁做功呢？能量如何转化？学生演示，对照插图回答：燃气燃烧后内能，温度怎么变？废气如何处理？6学生演示排气冲程，说出特点。7小结：我们把这四个冲程称为一个工作循环？里面有一个主要冲程是燃气对外做功完成的，它是什么冲程？其他冲程靠什么完成？在这四个冲程中活塞上下往复运动几次，曲轴转动几圈？（生答）学生讨论P45想一想。（五）阅读P45P46生活、物理、社会三、课堂小结：本节课你学到了什么知识？进一步巩固了什么学习方法？四、课堂作业（投影）1下列生活实例中，各通过哪种方式改变物体内能冬天在火炉旁烤手；把冰块放在鲜榨的果汁里，喝时感觉很凉快；利用太阳能热水器“烧水”；用锯条锯木板时，锯条发热，锯条的内能增加2小孩在玩唧筒时，“活塞”压缩空气。压缩空气把“子弹”推射出去（如图），说明被压缩的空气内能增加，转化为“子弹”的_能这个过程说明通过_可以改变物体内能。3压缩冲程是_能转化为_能。做功冲程是_能转化为_能。4汽车高速行驶时，消耗了_能，轮胎的内能_，温度_。五、布置作业【教后记】本节课主要讲解了内能和机械能的相互转化，实际上能量的转移和转化往往是同时发生的，因此在课堂教学中应通过大量的实例将两者有机地联系起来，不要机械地进行分割。这些实例既可以包括常见的生活和社会现象，也可以是一些生动有趣的小实验，通过对实例和实验现象的观察分析可以增强学生的感性认识，从而进一步了解能量的转移和转化。在介绍热机的知识时要充分调动学生