（2025秋新版）人教版九年级物理上册全册教案

第十三章内能本章先给出热传递和热量的概念，再通过实验间的相互转化.本章共分3节：理解，让学生对常见物质的比热容大小有一个具体的印象.2.第2节“分子动理论的初步知识”,首先介绍了有关物质是由分子、原子固、液、气三态之间的变化，为从分子结构能的影响因素(将宏观物理量“温度”和微观机理“分子无规则运动”的激烈程度联系起来),然后讲述改变内能的两种方式“做功”和“热传递”.【教学目标】量计算.②让学生知道物质是由分子、原子等构成的，能识别扩散现象，能用分能用分子的微观结构(分子间的距离及分子间的作用力)去解释物体固、液、气实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，通过与弹两种方法.【教学重点】【教学难点】利用比热容解释生活中的现象.分子间的相互作用力，做功与热传递.【课时建议】本章共有3节，建议7课时.第1节热量比热容……………2.5课时第1课时认识热量和比热容第2课时热量的计算第2节分子动理论的初步知识………1.5课时第3节内能………………2课时第1课时初步认识内能第2课时改变内能的两种方式本章复习训练…………1课时第1课时认识热量和比热容教学大纲【教学目标】一、知识目标1.了解热量和比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性.2.尝试用比热容解释简单的自然现象.二、能力目标1.通过探究，比较不同物质的吸热能力.2.通过上网查阅《气候与热污染》的相关资料，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“地球的温室效应”.三、素养目标利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养解决问题的能力.【教学重点】比热容概念的理解.【教学难点】应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题.【教具准备】铁架台、电炉子(或酒精灯)、石棉网、火柴、干沙子、水、煤油、天平、温度计、手表、大烧杯、大试管、玻璃棒等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用多媒体播放一段中央电视台一天的天气预报的录相片段，播放前提醒学生特别注意观察我国各省内城市最高气温和最低气温，看看能不能从中发现什么规律.学生思考、讨论，发表各自的看法.师请同学们思考，“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢”?大家通过这节课的学习后，你就会明白.好，下面我们开始探究吧.【进行新课】知识点1认识比热容师请同学们再想想，如何能使一杯开水变冷呢?生1:把开水杯放入冷水中浸泡一会儿.生2:在开水杯中放入冰块.生3:把开水杯放进冰箱中一会儿……师同学们说得很对，下面我们一起来认识热量.加热水的过程就是热传递的过程.在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量.热量的单位是焦耳，符号为J.1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J.2.探究水吸收的热量跟哪些因素有关教师提出问题：咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水?烧水时，水吸收的热量的多少跟哪些因素有关?有怎样的关系?请用你的生活经验来支持你的观点.(这种设置问题的方法，比直接提问水吸收的热量与水的质量和升高的温度是什么关系，更具开放性，能有效培养学生的发散思维.)学生回忆并思考，发表各自建议：①水多些时，加热时间要长些；水少些时，加热时间要短些.②加热时间长时，温度升高多些；加热时间短时，温度升高低教师引导学生互相交流、讨论，对回答不完善的地方可补充完善、分析归纳、得出结论.(1)水吸收的热量与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多.(2)水吸收的热量与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多.3.探究物体吸收的热量与物质种类有关——比热容呢?或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关?学生猜想：物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关.同学们可任意选择.(2)引导学生拟定方案：怎样确定水和食用油(或沙子)吸收的热量是否相同?学生经过讨论认为：通过加热时间的长短来确定.教师强调：必须保证热源相同且较稳定.(运用“转换法”把比转换为比较加热时间长短，更易于操作)(3)让学生合作交流、设计方案.教师加入学生的小组讨论之中，了解学生的思路，适时点拨.确定比较合理的设计方案，让学生实验.方案一：用相同质量的两种物质(如沙和水),让它们升高相同的温度，比较加热时间.(实验装置如图所示，注意使两个装置的热源相同且较稳定.)表一物质的种类水煤油或(沙子)升高的温度(℃)加热的时间(min)少(实验装置上图同样适用).设计记录数据的表格.表二物质的种类水煤油或(沙子)加热的时间(min)升高的温度(℃)在学生的交流过程中，教师适时提出学生设计、交流时容易忽略的问题，如：a.你们怎样获得质量相同的水和食用油(或沙子)?b.你们怎样使食用油(或沙子)内、外温度达到一致?c.你们采用的热源是否稳定，怎样改进更好?(4)学生根据交流情况，适当修正自己的方案.教师提醒实验时要注意的问题：①为节省实验时间，每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些，若是选用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水；②如果两种物质的初温不相等，可通过加热的方式调整一下.(5)学生选取自己方案中所需的实验器材，进行实验，收集数据.以小组为单位进行实验，教师巡回指导，针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、存在的问题及时进行纠正.(6)分析与论证：各小组根据实验收集的数据分析归纳，进行交流，得出结论.根据实验数据学生不难得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论.师为了表示不同的物质，质量相同时，升高相同的温度，吸收热量的多少，物理学中引进物理量——比热容.注意：要在相同条件下比较，即必须让质量相同，温度升高度数也相同，故质量都取单位质量(1kg),温度都取升高1℃,比较起来最为方便.(让学生类比密度的定义方法，用比值定义法给比热容下定义)(1)一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容.用符号c表示.教师请同学们阅读教材P4《小资料》并思考，可以发现有什么规律?比热容是反映物质自身性质的物理量(即是物质的属性),物质种类不同，比热容一般不同.们有什么特点?变.师既然比热容是物质的属性，那么,它同样也具有与密度相似的性质.比热容是物质本身的一种属性，与物质的质量、体积多少无关(特别提醒，它还与温度变化无关).那么请大家思考：把一盆水倒掉三分之一，比热容有无变化?把这盆水由20℃加热到100℃,比热容有无变化?生：(齐声回答)不变.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2水的比热容大的应用教师引导学生思考由之前探究煤油(或沙子)和水的吸热能力的实验中，可生1:由表一数据可知水的吸热能力(或比热容)比煤油(或沙子)强，要让它们升高相同的温度，则需对水加热久一些.生2:由表二数据可知加热相同时间时，水的温度变化慢些，煤油(或沙子)温度上升得快些.想议议》,说说在生活生产中如何应用水的比热容.里的水，便于晒田，促进秧苗生长.师真棒!大家分析得很对，请大家课后阅读教材P4~P5页的内容，思考为什么内陆地区的温差比沿海地区的大.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们，我们通过本节课的学习，理解了热量、比热容的概念，学会了利用比热容知识解释一些自然现象，还明白了比热容与我们人类生产生活密切相关.你们还有哪些收获呢?请相互交流、讨论.生1:通过学习，我明白了不同物质的吸热本领不同，水的吸热本领最强.生2:通过学习，我们明白物质吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关.生3:表示不同物质的吸热或放热能力用比热容这个物理量.比热容是反映物质自身性质的物理量，每种物质都有自己的比热容，它与温度、质量、体积都没有关系.生4:在生产生活中，为什么经常用水作为取暖剂(或冷却剂),原因是水的比热容最大，在质量相当，变化相同的温度时，水与其他物质相比，水吸收热量多；换句话说，降低相同的温度时，水放出的热量要多些.生5:质量相当的沙子和海水，接收太阳光的照射吸收的热量相同时，由于沙子的比热容大约只有水的1/4,因此，沙子升高的温度大约是水升高温度的4倍.所以，炎热的夏天，我们赤脚走在海滩上，感觉沙子热烫热烫的，而海水却是凉凉的，就是这个道理.生6:为了保护大自然，为了保护我们人类的生存环境，防止热污染，我们要提倡低碳生活，树立节能环保意识.同学们，行动起来吧!【教师结束语】同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了不同物质的吸热本领不同，知道了物质吸热的多少取决于物质的种类、质量和变化的温度.而且明白了水的比热容较其他物质的比热容大，这点在生产生活中得到广泛的应用.自然界中不同地区的气候变化与这有着很大的关系.大家深深体会到，物理是完成本课时对应课后练习.蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣.殿堂.生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力.理解和记住.热量比热容热量比热容物理意义：表示物质吸热能力的物理量概念：一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示.单位：焦每千克摄氏度，符号J/(kg·℃).特性：比热容是反应物质自身性质的物理量(即是物质的属性),物质种类不同，比热容一般不同. (1)水冷系统的应用人们很早就开始用水来冷却发热的机器，在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触，使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上，然样CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升，散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统.(2)农业生产上的应用变化不大，对秧苗起了保温作用.(3)热水取暖冬季供热用的散热器、暖水袋.第2课时热量的计算【教学目标】1.能根据比热容，推导出热量的计算公式.2.能根据热量的计算公式进行简单的计算.二、能力目标通过利用比热容的定义，及其和质量、温度之间的关系，推导出热量的计算公式.三、素养目标锻炼学生的推导能力和动手计算能力.【教学重点】根据比热容进行简单的热量计算.【教学难点】利用比热容的定义推导热量的计算公式.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师我们知道比热容的单位是J/(kg·℃),而物质吸收(或放出)的热量与物质的质量、温度和种类有关，请同学们思考能否利用一个公式具体地说明热量、温度、质量、比热容之间的关系呢?(学生积极思考并发言.)师大家先不要着急判断，等我们学完本课时就知道了.【进行新课】知识点热量的计算师水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),表示什么意义呢?请同学们结合前面学习的密度的物理意义进行思考.生：质量为1kg的水，温度升高1℃,要吸收4.2×10³J的热量.师回答正确.这就是比热容的物理意义.好，请大家再思考，如果有2kg的水，温度升高2℃,要吸收多少J的热量呢?学生根据上面类推：2kg的水，温度升高1℃,要吸收2×1×4.2×10³J的热量；则2kg的水，温度升高2℃,要吸收2×2×4.2×10³J的热量.师那么如果知道有mkg水，加热前初始温度为to℃,加热后温度为t℃,那么它吸收了多少热量呢?学生类推，得出结论：吸收热量为m×(t-to)×4.2×10³J.师同学们很棒!回答非常正确.下面我们一起来总结关于比热容的热量公式.(多媒体展示课件“热量和热平衡”问题的计算)热量和热平衡问题的计算(多媒体课件)(1)如果某物体的比热容为c,质量为m,温度变化为△t,则物体吸收或放出的热量为Q=cm△t.(2)此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用.(3)物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cm△t升=cm(t-to);物体的温度降低温值之差.(4)在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，热量的计算：(1)升温吸热：Q吸=cm(t-to).(2)降温放热：Q放=cm(to-t).例题1(多媒体展示)有一根烧红的铁钉，温度是800℃,质量是1.5g,温度降例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目，并针对性地讲解.完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】通过这节课的学习，我们知道了物体吸(放)热时的热量公式，并通过练习巩固强化了对热量计算公式的应用，这节课我们就学到这，谢谢!完成本课时对应课后练习.分清温度变化中的“升高了多少℃”和“升高到多少℃”的区别.热量的第2节分子动理论的初步知识【教学目标】1.知道物质是由分子、原子构成的，知道一切物质的分子都在永不停息地做2.能识别扩散现象，并能用分子运动论的观点进行解释.3.知道分子之间存在相互作用力，能利用分子之间的相互作用力解释固、液、气三态之间的关系.二、能力目标通过观察和实验，学会运用想象和类比等研究方法，培养学生的观察和分析、概括能力.三、素养目标用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生知道可以通过直接感知的现象推测无法直接感知的事实.【教学重点】通过观察和实验，了解分子热运动，并能用其解释某些热现象.【教学难点】分子热运动剧烈程度与温度的关系.【教具准备】教师：多媒体课件、一块冰糖、废旧的玻璃杯、蜡烛、铅干条小鱼、两只温度计、洋葱、花露水、空气清新剂、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子.学生：一杯凉水、一杯热水、一把药匙、少量红墨水(或黑墨汁)等.【教学课时】1.5课时【新课引入】教师用多媒体播放视频课件1“大量分子无规则运动”,并提问：(1)可以判断出是什么物质在运动吗?(2)这与我们前面研究过的汽车等物体的运动相同吗?(3)这种运动有什么规律?生：这是极细小的粒子的运动.教师对学生的回答予以肯定.师这些细小的粒子其实是分子，分子是保持物质原来性质(化学性质)的最小微粒.下面我们一起来学习有关分子的相关知识.【进行新课】知识点1物质的构成师广阔无垠的宇宙大得难以想象，那么,构成物质的小微粒究竟小到什么程度呢?换句话说，物质又是由什么构成的呢?从古到今，人们一直在探寻着这个问题的答案.古希腊人认为宇宙万物是由水、火、土、气四元素组成；我们的祖先认为宇宙万物是由金、木、水、火、土五行组成.但这些看法都不科学，到底物质是由什么构成的呢?好，下面请大家分组做分割物质实验，进行探究：小组1:撕纸，看哪一组撕得最碎.小组2:打碎废旧的玻璃杯(提醒学生注意安全，千万不要喷撒到眼睛里，可以用布包住玻璃杯后，用锤子敲打).每打碎一次拿出来看看，探究打得更碎时，玻璃有何变化?小组3:打碎冰糖(用锤子敲打),每打碎一次拿出来看看，探究打得更碎时，冰糖味道有何变化?小组代表回答：无论纸撕得多么细小，纸还是纸；玻璃无论研磨得多么细小还是玻璃；冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖(分割后仍然具有甜味).师那是因为我们分得还不够细小，如果分到我们肉眼不能看到的细小微粒，它们会是如何呢?将纸、玻璃、冰糖等不停地分割下去，当分割到一定限度时，即它们的直径只有10-10米时(当然，肉眼不能看到，只能借助电子显微镜观察),纸就不再是纸，玻璃不再是玻璃，冰糖不再具有甜味.因此，分割到这一限度时，小粒子保持了物质原来的性质，我们称这些粒子叫作分子.(意大利物理学家阿伏加德罗第一个把这些粒子叫作分子)师除了分子以外，我们还要知道一种粒子——原子，原子是由原子核和核外电子构成的，这些知识我们以后将学习.在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分，都看作分子.例题1(多媒体展示)下列说法中不正确的是()A.物质是由分子、原子构成的子的研究已经不断深入.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2分子热运动实验演示：教师演示教材P9《演示》中的二氧化氮和空气互融的实验，并引导学生思考为什么最后两个瓶子的颜色变得均匀了?互相接触后彼此进入了对方.的.生：(发言火热)桂花开放时，十里飘香；路过炒菜的厨房闻到辣椒味扑鼻板书：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散.师扩散现象是分子的运动，那么扩散现象可以在哪些物体间进行呢?请大家结合身边的现象举例加以说明.(1)在教室喷空气清新剂，很快闻到香味(扩散现象可以在气体与气体间进行);(3)堆放煤的墙角不久变黑了(扩散现象可以在固体与固体间进行).教师引导学生归纳，并从上述实验中得出结论：扩散现象可以在固体、液体或气体之间进行.2.探究分子的运动与温度的关系师既然分子这么小，我们用肉眼无法直接观察到，那怎么研究它的运动呢?我们前面学过类似的研究方法吗?学生讨论，回忆研究方法：转换法、模型法、类比法等.教师可以打比方，来确定研究方法.展示实物：一杯大米、有一条小鱼的一杯水、有许多条小鱼的一杯水，引导学生确定与分子运动相似的物体.学生观察交流，找到与分子运动相似的物体运动：水中运动的大量小鱼.师我们就用这种类比的方法来研究分子是如何运动的.展示实物：两杯盛有等量水和小鱼的水杯.(两水杯分别装有冷水和热水，且让学生仔细观察，发现两个水杯中小鱼运动快慢明显不同，学生觉得好奇，不妨请一个学生用手摸下两个水杯，感受有何不同.这样让学生有个猜测：小鱼的运动快慢与水的温度有关；水的温度越高，小鱼运动的越快.教师引导学生类推分子的运动与温度的关系.分子的运动快慢与物体的温度有关：温度越高，分子运动越剧烈.教师总结：由于分子的这种运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫作分子的热运动.温度越高，分子热运动越剧烈.(1)扩散现象可以在固体、液体、气体彼此间进行.(2)扩散现象表明分子在不停地运动.(3)分子热运动与温度有关.例题2(多媒体展示)在刚刚装修好的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，这是由于甲醛分子造成的.研究表明吸入或接触甲醛会对人体造成多种危害，因此应尽量避免吸入或接触甲醛.解析：进入刚装修完的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，是由于甲醛分子在不停地做无规则运动的缘故，这种现象叫作扩散现象.答案：无规则运动课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点3分子间的作用力师既然分子在不停地运动，固体、液体分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起保持一定的体积呢?教师用多媒体展示课件4:用力挤压两个铅柱，然后下面加挂上重物的实验.学生思考、讨论.教师引导分析，得出结论：分子间存在引力，正是这种引力才使得固体、液体保持一定的体积，使它们里面的分子不至于散开.分子之间存在引力.2.分子间的斥力教师演示实验：压缩铅块、压缩装满水的矿泉水的瓶子.请学生观察并分析为什么固体、液体难被压缩，然后得出结论.生：物质处于固态和液态时，分子间还存在斥力，使得固体、液体很难被压师是不是其他状态下分子间就没有引力和斥力呢?生讨论，师引导，作答：气体分子之间同样有引力和斥力，只不过相对来说比较小.师(教师出示与弹簧连接的2个小球)请大家阅读教材P10-11第1自然段，类比老师手中的两个与弹簧连接的小球(如图),理解分子间既有引力又有斥力，分析分子之间的引力与斥力如何变化?学生根据小球间距离的变化，体会分子之间作用力的表现方式.分子间作用力的形象解释：(多媒体展示)分子间相当于有一个小弹簧连接，当分子间的引衡位置(分子间大约相距10-¹⁰m);当有外力迫使分子靠近，使分子间的距离小于师就学生回答进行整理、归纳.(1)当分子间的距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力增大得多些，对外呈现出斥力.(2)当分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快些，对外呈现出引力.(3)如果分子相距很远(10倍分子直径),那么引力和斥力都变得十分微弱，可以忽略.例题3教师用多媒体展示练习册中对应题目，并针对性地讲解.3.用分子动理论的知识解释固态、液态、气态的微观模型师同学们，请大家回忆下，我们在物态变化的章节学习中知道了物质通常有几种状态?生：有三种状态，即固态、液态和气态.师那同种物质处于不同状态时具有的物理性质相同吗?请举例说明.生：不同.例如水，当温度降低时，水结冰，温度升高时变成水蒸气.水结冰后变硬，有一定的形状；变成水蒸气后体积明显增大.而且液态水和水蒸气都没有形状，具有流动性.师回答得很好.同学们，请大家猜想为什么固、液、气三态会具有这样的宏观特点?生：这可能是与物质的分子的相互作用力(或分子之间的距离)有关.师好，下面，我们分组进行实验探讨：小组1:把一节蜡烛放在金属筒中进行加热使其熔化，接着冷却，观察由固态到液态，再到固态，体积有何变化?小组2:把一块冰砖(事先准备好，从冰箱里取出)放入金属筒中进行加热师大多数物质从液态变为固态时，体积变小.水管因结冰而胀破.晶体是固态物质，液体分子之间的距离它的分子排列紧密，分子之间作用力大，就像坐比固体的大，分子之间的作用力比固体的小，液体分子没有固在座位上的学生.定的位置，运动比较自由，就像课间教室气体分子之间相距很远，彼此之间几乎没有相互作用力，就像操场上乱跑的学生.及相互作用力(或分子排列方式)发生了变化.例题4(多媒体展示)请同学们思考并完成下列表格.有无固定形状体积作用力的大小分子间的距离是否容易固体气态物质没有一定的形状和体积，液态\,气态物质具有流状态有无固定形状体积分子间的距离是否容易固体有有无非常大极小很难液体无有有不容易无无有极小非常大很容易教师引导学生总结分子动理论的相关知识，并进行板书.分子动理论包括3个部分：(1)常见的物质是由大量分子构成的；(2)物质内的分子在不停地做热运动；(3)分子之间存在引力和斥力.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们，我们通过本节课的学习知道了物质是由大量分子、原子等构成的；分子在不停地做无规则运动；分子间存在引力和斥力.这些可以通过我们的视觉、嗅觉等感知的现象来推断出来.而且有些在生产生活中得到了广泛的应用，如洗衣粉放在热水里比放在冷水中洗衣服时去污能力强.你们还有哪些收获呢?请相互交流、讨论.生1:通过学习，我明白了：分子的运动是一种热运动，可以通过它对外的现象体现出来.生2:扫地时，看到灰尘飞扬，这是分子运动吗?师这个问题提得好，这不是分子的运动，因为分子的运动是不需要外部提供条件，它是每时每刻都在运动，是自身的无规则运动，而且分子是看不见的.灰尘飞扬是灰尘颗粒在外界的驱动力作用下被动地运动.生3:扩散现象可以在固体、液体和气体之间进行，但我们通常感觉到气体之间进行的速度很快，如八月桂花开放时，十里飘香.而固体、液体之间却没有这么快，这又是为什么?生4:既然说不同的分子之间可以扩散，那分子之间是不是有间隙?生5:物质的分子间既有引力又有斥力，为什么没有抵消呢?师同学们说得很好，课后你们可以根据刚才自己提出的问题去探究，找到正确的答案.【教师结束语】同学们，我们通过这节课的学习，不仅收获不少知识，更重要的是学会了一种研究问题的方法——转换法和类比法.通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的一种方法.分子热运动的知识在生产生活中也有松地学好物理.好，谢谢大家!课后作业完成本课时对应课后练习.1.为加深学生对扩散这个常见现象的探究兴趣，我设计了学生熟悉的红墨水在水中扩散的实验.物理源于生活，服务于生活，让学生了解和分子热运动有关的现代科技，让学生列举扩散现象在生活中的有关实例.2.本节需要考察的知识与技能要求较低但内容抽象，在学习过程中，充分调动学生的学习积极性，以学生讨论为主，然后在教师引导的基础上，运用“讨论实形成假说——分析推断——实验检验——得出结论”为主线的思维程度进行教学，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力.3.本节课为了使学生在学习过程中，对于分子运动情况及扩散现象有更具体、清晰的了解，在相关部分设计了多媒体课件.4.在帮助学生理解分子间引力和斥力时，采用一种建模法，用弹簧连接小球(类似分子),将抽象的问题具体化，起到立竿见影的效果.1.1.物质是由分子、原子等构成的.分子很小，直径约为10-¹⁰m,分子间有间隙.2.分子都在不停地做无规则运动——分子的热运动.温度越高，分子热运动越剧烈.3.扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象.(1)扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.(2)扩散现象可以在固体、液体、气体彼此间进行.(1)引力→固体和液体能保持一定的体积4.分子间的(2)斥力→固体、液体难以压缩作用力(3)利用分子间的距离和相互作用力的变生活中的物理蒸发与分子动理论从微观上来分析：(2)分子运动时，向上运动到表面继续向上运动就可以从液体中出来.所以表(3)分子运动是无规则的，跑到空气中的分子也会跑回到液体中，这样就有利于蒸发.第1课时初步认识内能【教学目标】一、知识目标1.了解内能的概念，知道内能是分子动能和分子势能的总和.2.理解并能简单描述温度和内能的关系.3.能正确理解内能和机械能的区别.二、能力目标1.通过演示实验说明温度和内能之间的关系.2.学会用类比的方法研究问题.三、素养目标1.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.2.鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力.【教学重点】内能概念的建立【教学难点】正确理解内能与温度的关系.【教具准备】多媒体课件【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师用多媒体播放嫦娥二号奔月动画视频，让学生观察、思考与交流.利用学生的感官来激发学生的求知欲，迅速进入课题思考，同时也让学生为祖国成就而自豪.待学生看完后，教师提问：嫦娥二号发射、进入月球轨道三次制动，依靠什么能量做动力呢?学生思考、讨论，发表各自的看法.教师对学生进行启发、引导：靠的是燃料燃烧产生高温高压的燃气推动火箭做功，把卫星送上月球.燃气为什么有这么大的能量呢?这种能量有什么特点?它与前面学习的电能、机械能有何不同呢?大家通过这节课的学习后，你就会明白.好，下面我们开始探究学习.【进行新课】知识点1内能的概念教师可先复习动能和势能的相关知识，指出运动的物体因运动而具有动能，高处的物体因被举高且受重力而具有重力势能，发生弹性形变的物体因有弹力而具有弹性势能.教师向学生展示教材P13图13.3-1,引导学生类比分析.师我们知道宏观物体运动时具有动能，那么微观物体分子具有什么能呢?生：分子在永不停息地做无规则运动，一切运动的物体都具有动能，那么分子也具有动能.师真棒!运动的分子具有动能，那么它的动能大小与什么因素有关?生：上节课讲的扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子具有的动能也就越大.师同学们说得很好，我们知道弹簧发生弹性形变时具有势能，而分子间有相互作用力，相互吸引或排斥的分子会不会也有势能呢?生：相互吸引或排斥的分子应该也具有势能.师同学们说得对，我们知道宏观物体的动能和势能统称为机械能，而微观物体的分子动能与分子势能的总和，我们叫作内能，下面我们就一起来认识内能.板书：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能.师请同学们思考：是不是一切物体都具有内能?学生认真思考并积极讨论.(有的回答是，有的回答不一定)师大家不要着急，要想弄明白这个问题，我们先看教材P14的图片13.3-3,然后分析这两幅图中的铁水和冰块具有能量吗?为什么具有?生1:炽热的铁水，温度很高，分子运动很剧烈，它具有内能.生2:冰山上冰冷的冰块，虽然温度很低，但其内部的分子仍在做无规则运动，所以它具有内能.教师鼓励学生，并进行总结和板书.板书：一切物体，不论温度高低，都具有内能.例题1(多媒体展示)下列有关物体内能的说法中，正确的是()A.0℃的物体没有内能任何时刻任何温度下都具有内能，故选D.师请同学们思考内能和机械能有什么区别?生1:机械能是宏观物体具有的，看得见，能直观感受到.而内能是微观分子生2:分子总是在永不停息地运动，因此，内能应该每时每刻，不论何种状态都具有；但物体的机械能不是每时每刻都有.决定的能量.板书：(1)内能和机械能是两种不同形式的能，不能混淆.(2)一切物体都具有内能，但并不是所有物体都具有机械能，如在水平地面上静止的石头便没有机械能.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2内能的影响因素师内能大小可能与什么因素有关?请大家积极发言.生1:与温度有关，物质温度发生变化时，分子运动速度快慢也会变化，所以物体内能也会变化.生2:与质量有关，对同一物质而言，质量越大，物体内部分子数目越多，所以分子动能和势能也大，内能也大.生3:与状态有关，当物质的状态发生变化，分子间距离也会发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会变化.所以分子间势能发生变化，内能也变化.教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.(1)内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大，温度越低，内能越少.(2)内能还与物体的体积(或质量、状态)有关，同种物质，温度相同时，体积(质量)越大，内能越大.例题2(多媒体展示)关于物体的内能，下列说法正确的是()A.物体的质量越大，内能越小B.物体举得越高，内能越大C.物体运动得越快，举得越高，内能越大D.物体温度越高，内能越大解析：在分析物体内能大小时，应注意物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、状态，与物体的运动速度和举起的高度无关，物体的速度和举起的高度影响的是机械能，而机械能与内能是两种不同形式的能，对于同一物体，温度越高，内能越大.同种物质，温度相同，状态不变时，质量越大，内能越大，故选D.答案：D课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了内能这个物理量，知道内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和；知道一切物体无论温度高低，都具有内能，知道内能和机械能是两种不同形式的能；知道内能的影响因素是质量、温度、状态(体积),我们今天就学到这.好，谢谢!课后作业初步认识内能初步认识内能完成本课时对应课后练习.1.本节课教师首先用类比的方法，让学生联想分子具有动能和势能，在初步给出分子的动能和势能的基础上，建立内能的概念.2.教师在利用分析比较法讲述内能和机械能的区别时，可以从宏观和微观两方面进行，首先说明内能与物体整体的运动无关，而机械能与物体整体的机械运动有关.例如，抛到空中的球，离开地面，具有重力势能，它在空中飞行，具有动能，球的重力势能和动能构成球的机械能.球内部的分子做无规则热运动，而且分子之间有相互作用，因此球在具有机械能的同时还具有内能.1.内能的概念(1)内能和机械能是两种不同形式的能，不能混淆.(1)温度：同一物体，温度越高，内能越响因素(2)体积(质量):同一物质，温度相同时，第2课时改变内能的两种方式【教学目标】1.知道热传递可以改变物体的内能.2.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些生活事例.二、能力目标1.通过观察、实验、探究找到改变物体内能的两种方法.2.通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系.三、素养目标1.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.2.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和内能变化的关系.3.通过分析、对比，学会用类比的方法研究问题.培养学生良好的科学态度和实事求是精神，帮助学生树立勇攀科学高峰的理想和志向.【教学重点】改变物体内能的方法.【教学难点】做功和热传递的比较.【教具准备】教师：多媒体课件、压缩空气引火仪、塑料瓶(带塞子)、打气筒、乙醚、脱脂棉等.学生：铁丝、铁锤、砂纸、火柴、保温水瓶(盛有热水)等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师上一节课时我们认识了内能，知道了内能与温度的变化关系，知道了内能的影响因素，下面请同学们观看两个实验，想想老师是通过什么方式改变物体的内能的.实验1:把一根粗铁丝，在酒精灯上加热，铁丝温度升高，内能增加.实验2:教师引导两名同学上讲台，演示两手互搓实验，发现手互搓后变热，温度升高，内能增加.学生观看实验后，对改变内能的方法产生浓厚的兴趣，教师趁机引入课题.【进行新课】知识点1热传递和内能的改变师改变物体的温度可以改变物体的内能.那么改变物体内能的方法有哪些呢?请同学们思考如何使一根粗铁丝的温度升高，内能增加.大家可以通过交流、讨论、动手做实验的方式进行探究.然后看看谁想出的办法多.学生根据生活经验，提出各种猜想，并思考、设计实验进行探究.教师巡视，了解情况.学生发表各自探究后的意见.教师收集、整理并点评使铁丝的温度升高、内能增加的办法：①可以用锤子敲打铁丝；②用砂纸摩擦铁丝；③用开水烫；④点燃火柴加热；⑤弯曲铁丝；等等教师引导学生对上述方法进行分类归纳，并说出分类依据.生：①②⑤外力做功；③④给它加热.师同学们说得很正确，①②⑤是通过“做功”的方式改变内能，而③④的“加热”其实是使温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低.这个过程叫作热传递.热传递过程中内能如何变化呢?生：发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加.热传递可以改变物体的内能，发生热传递时，高温物体内能减少，温度降低；低温物体内能增加，温度升高，当两个物体温度相同时，热传递停止.师请同学们试着用热量来解释开水温度降低过程中内能的变化.中的气体吸收热量，温度升高，内能增加.改变越大.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2做功和内能的改变师再请大家思考一个问题，冬天，我们感觉手很冷你通常有哪些做法?生：(踊跃回答)双手来回搓；往手上哈气，握着热水袋、暖炉；晒太阳；教师点评学生的回答，并予以肯定.师对物体做功，物体的内能增加.在我们用气筒不断给自行车车胎打气的过生：气筒壁温度升高了.师好，下面我们来做一个实验.(教师演示压缩空气引火仪的实验，帮助学缩筒内空气学生可能会感到困惑：空气内能增加与否怎么能看得见?教师接着演示第二步：将脱脂棉放入厚玻璃筒内，并压缩筒内空气.(要求学生仔细观察，发现脱脂棉燃烧起来)师接着提问：(1)研究对象是什么?(2)为什么放入脱脂棉?生：(1)研究对象是空气，而不是脱脂棉.(2)放入脱脂棉的目的是利用转换法显示空气温度升高.使物体的内能增大.师对物体做功，会使物体的内能增大，那反之，如果物体对外做功，内能提示：用饮料瓶代替玻璃瓶进行实验(更安全，现象更明显).学生观察后，教师提问：观察到的现象有哪些?瓶盖跳起说明了什么?出现水雾是什么现象?说明了什么?水雾起了什么作用?形成“白气”(小水滴).这个实验说明了物体对外做功时，内能减少.板书：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少师同学们，内能与我们的生活息息相关，我们时时刻刻、无处不在地与内处，利用得不好时也会给我们带来危害.学生积极思考并发言.例题1(多媒体展示)下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是()A.物体温度升高，一定吸收了热量C.物体温度升高，内能一定增加D.物体内能增加时，温度一定升高因此C选项正确.例题2(多媒体展示)下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能A.冬天人们搓手取暖B.小孩从滑梯上滑下时臀部感受到热D.古代的人钻木取火例题3(多媒体展示)如图所示的三幅图，它们共同反映了哪些物理知识?(至少写出两点)答案：(1)做功可以改变物体的内能(2)内能和机械能可以相互转化完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们，我们通过这两节课的学习，知道内能的概念，了解了内能的特们还有哪些收获呢?请相互交流、讨论.生1:通过学习，我明白了内能不同于机械能，是微观分子具有的能量的体现.生2:通过学习，我们明白了任何物体，任何状态下都有内能.生3:内能和机械能等其他的能量之间可以相互转化吗?生4:热传递过程中有内能的转移，那么,进行热传递需要满足什么条件呢?师从上面实验中，把开水倒入冷水中，开水放出热量，冷水吸收热量，开热传递的条件是：存在温度差.生5:我们说物体温度高，温度低，那也可以说物体含有热量多或含有热量少吗?温度则不一样，是状态量.生6:发生热传递的两个物体的内能是如何变化的?师同学们说得很好，课后你们可以根据刚才自己提出的问题去探究，找到正确的答案.【教师结束语】完成本课时对应课后练习.的感情，师生共同走进这一神奇的物理殿堂.学.们之间的联系和区别，这样使学生达到较深入的理解热量概念的目的.改变内能的两种方式改变内能的两种方式(1)发生热传递时，高温物体放出热量，内能增加，温度升高.1.热传递(2)当两个物体温度相同时，热传递停止.(热传递的发生条件是：存在温度差)(外界对物体做功，物体内能增加.生活中的物理暖气片安装在什么位置好里的空气烘暖呢?下面我们就来分析.旦空气从窗户缝里钻进来，暖气片就把它加热，起到了防冷的作用.里好?都是有讲究的.如果有兴趣，可以去观察一番，想想它的道理.本章复习和总结教学大纲【教学目标】1.知道什么是热量、比热容，为什么沙漠地区昼夜温差特别大.2.知道物体内部的分子是怎样运动的，分子之间是否存在作用力3.知道什么是内能，怎样改变物体的内能.1.归纳法：整合本章知识点之间存在的联系.2.讲练结合法：通过典型习题的讲练，帮助学生加深理解知识的内涵，熟悉解题方法与技巧.【教具准备】多媒体课件【教学课时】1课时教学设计【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【本章总结】1.知识结构(用多媒体展示并总结)热热量比热容比比热容内能考点1比热容和热量例题1吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用60℃的热水多少kg?[水的比热容失]-12℃)=18750J,热水由60℃降低到42℃放出的热量为：例题2森林是一巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出用一脸盆装6kg的水，水面的表面积为0.1m²,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃,请计算：(1)实验时6kg的水吸收了多少热量?(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦?(3)100m²绿地每秒可以放出多少升的氧气?(若绿色植物在光合作用下每吸收10³J的太阳能可以放出0.05L的氧气)解：(1)6kg的水经15min太阳照射吸收的热量Q妖=(2)表面积为0.1m²的水面每秒获得的能量为1.26×10⁵J/(15×60)=1.4×10²J,则每平方米绿色植物每秒接收(3)100m²绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的考点2分子动理论例题3对下列现象的解释，正确的是()A.打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息地运动B.封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间有引力C.用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短，说明分子间有斥力解析：B中说明分子间有斥力；C中海绵体积变小，主要是因为宏观的海绵颗粒间有间隙；D中不能说明分子间有斥力.考点3内能例题4写出下列过程中改变物体内能的方法：(1)一杯水慢慢变凉：(2)水蒸气将壶盖顶起：(4)用嘴向手上哈气，使手暖和：答案：(1)热传递(2)做功(3)做功(4)热传递课后作业完成本课时对应课后练习.第十四章内能的利用本章教材打破了传统的力学和热学的界限，注重学科内各部分知识之间的联系，将机械能、内能和热机几部分内容整合在一起，通过对热值、热机工作原理的学习，进一步突出了化学能、内能和机械能的相互转化及应用.在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一主线，通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化，可以使学生逐步认识到世界是物质的，物质是运动的，物质之间是相互联系的，也是可以相互转化的，有利于培养学生辩证唯物主义的科学世界本章共分4节：1.第1节“能量的转化与守恒”,“能量守恒定律”是对本章及以前所学物理知识从能量角度进行的一次综合.通过学生自己动手做实验，向学生初步揭示了能量概念的物理实质.接着通过学生讨论、分析，了解能量不能凭空消失和产生，只能相互转化和转移，并给出能量守恒定律.2.第2节“热机”,本节通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃3.第3节“热机的效率”,本节主要的教学内容有两个：一是燃料的热值；二是热机的效率(或燃料的利用率).教学时可先从生活中常见的燃烧现象中引入热值的概念，要求学生掌握热值的计算公式Q=mq或Q=Vq,知道热值是燃料的一种性质，而“热机效率”的引出可以通过类比“机械效率”来帮助学生认识到燃料燃烧释放的热量不可能全部转化为有用的机械能，要求学生掌握热机效率的公式n=W有/W总，能大致说出提高热机效率的途径，以及热机工作时燃料释放的能量的主要流向.4.第4节“跨学科实践：制作简易热机模型”,本节先让学生复习热机的知识，接着再查找相关资料，了解不同热机的工作原理，制作一个简易的热机模型.【教学目标】1.在知识目标方面：①知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例，培养学生具有利用能量守恒的观点分析物理现象的意识.②知道热机中的能量转化，知道四冲程内燃机的构造和工作原理.③知道燃料燃烧过程中能的转化是化学能转化为内能，知道燃料的热值及其单位，能通过能量的转化和转移认识热机效率.2.在能力目标方面：①通过学生讨论体会各种形式的能量之间的相互转化，并进一步理解能量守恒定律.②通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；利用挂图或模型讲解四冲程汽油机和柴油机的基本结构和工作原理.③从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值的概念，能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量；对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径.3.在素养目标方面：①通过演示培养学生观察、分析问题的能力，通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面；②通过对热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识.【教学重点】汽油机的工作原理及能量的转化过程，燃料的热值，汽油机与柴油机的区别.【教学难点】能量守恒定律，热机的能量转化及损失，热机的效率的计算.【课时建议】本章共有4节，建议6时.第2节热机………………1.5课时第3节热机的效率………1.5课时第4节跨学科实践：制作简易热机模型……1课时本章复习和总结……………1课时第1节能量的转化与守恒【教学目标】一、知识目标1.知道能量守恒定律.2.能举出日常生活中能量守恒的实例.3.理解自然界中各种能量间的联系和相互转化、转移的规律.二、能力目标1.通过学生自己动手做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化.2.通过学生讨论，体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体(物体的一部分)转移到另一个物体(物体的另一个部分).三、素养目标1.通过学生动手实验，激发学生的学习兴趣.2.对能量的转化与守恒有一个感性的认识，为建立科学的世界观和思维方法打基础.【教学重点】各种形式的能的转化；能量守恒定律.【教学难点】区别能量转移和能量转化，并运用能量守恒定律分析具体问题.【教具准备】多媒体课件、塑料袋(黑色)、水、温度计、太阳能电池太阳帽、火柴、铁丝、酒精灯、钢球、单摆、细线、乒乓球.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师提问：同学们，请大家双手不停地来回搓动，体会有何感受?学生动手操作后回答：手心发热.师从能量的角度分析下，能量如何变化?生：机械能转化为内能.师从现象的角度分析，揭示什么关系?生：摩擦生热，说明力现象与热现象互相联系.师大家分析的很好.除此之外，自然界中的其他现象之间有联系吗?它们之间的能量可以相互转化吗?在转化过程中有什么规律?下面我们就来讨论这些问题.【进行新课】师请大家自己动手完成教材P20《想想做做》中的小实验.学生分组进行实验.小组1完成实验1:来回迅速摩擦双手；小组2完成实验2,小组3完成实验3,小组4完成实验4.实验结束后各小组派一名代表发言.教师引导学生互相交流、点评，对回答不完善的地方可补充完善.分析归纳、得出结论：实验1:说明机械能转化为内能.实验2:说明太阳能转化为内能.实验3:说明太阳能转化为电能，再转化为动能.实验4:说明机械能转化为电能.师请大家再列举一些类似事例.学生思考、分析和讨论.师由此可见，自然界中的各种现象之间是互相联系的，在一定的条件下，各种形式的能量都可以相互转化.(1)在一定的条件下，各种形式的能量是可以相互转化.(2)自然界中的各种现象之间是互相联系的.教师引导学生看教材P21图14.1-2,思考并举例补充完整.学生举例，师就学生所举事例引导学生分析，点评.(教师重点介绍气体膨胀做功；水力发电；电流通过电热器；电流通过电动机；植物光合作用等现象中的能量转化.)2.能量的转移教师演示实验：把铁丝放在酒精灯上加热；运动的甲钢球撞击静止的乙钢球.提示学生观察，并分析能量如何变化.生：酒精燃烧释放出的内能转移给铁丝，使铁丝内能增加；甲球的机械能转移到乙球.在这种转移的过程中能量形式没有变，只是由一个物体转移到另一个物体.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2能量守恒定律教师演示实验：(1)单摆实验；(2)把乒乓球从高处释放的实验.师单摆摆动的幅度越来越小，最终停了下来；乒乓球弹跳的高度越来越小，最终停了下来.这是为什么?它们的能量丢失了吗?减少的机械能到哪里去了?生思考、讨论和交流，发表各自的见解.教师引导学生分析：单摆、乒乓球克服空气阻力做功，机械能逐步转化为内能.每次机械能减少了多少，内能相应地就增加了多少，因此，总能量并没有变化，只是换了一种形式.由此可见，能量的总量是不变的.再例如，把烧热的金属块，投到冷水中，冷水、盛水的容器以及周围的空气等，都要吸收热量，它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等.所以说，尽管有的时候，物体某种形式的能量，可能转移到几个物体或转化成几种形式的能量，但能量的总量还是保持不变.也就是说某物体损失的能量等于几个物体得到的能量的总和.教师总结：大量事实证明，在普遍存在的能量的转化和转移过程中，消耗多少某种形式的能量，就得到多少其他形式的能量，能量的总量不变.科学工作者经过长期的实践探索，直到19世纪，才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不注意：能量的守恒定律是自然界最普遍的、最重要的基本定律之一：(1)能量守恒定律普遍适用.大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒的规律.(2)能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器和重要依据.(3)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系.揭示了自然界的各种现象都不是孤立的，而是相互联系的.师很久以前，各国总有人设想制造一个不需要任何能量的永动机，结果梦想都失败了.同学们，你们想一想，为什么他们总是以失败告终?学生思考、讨论.明白了事情的真相：因为它违背了能量守恒定律.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们，通过本节课的学习，你们有哪些收获呢?请相互交流、讨论.生1:通过学习，我明白了各种形式的能在一定的条件下，可以相互转化或转移.而且在转化、转移过程中，能量的总量保持不变.生2:通过学习，我知道能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一.大到天体，小到原子核，无论在哪个领域、哪个学科，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律.生3:能量守恒定律是人类认识自然、利用自然和保护自然的有力武器.能量的转化与守恒能量的转化与守恒生4:能量守恒定律推动了生产力的发展，为人类社会进步作出了重要的贡献.【教师结束语】完成本课时对应课后练习.学生自然就会明白了，能量不会凭空消失，也不会凭空产生.律为人类认识自然、利用自然和保护自然提供了重要依据和有力保障.事例说明：自然界中各种现象之间是相互联系的.不同能量可以相互转化)同种能量可以转移遵循“能量守恒定律”同种能量可以转移能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.第2节热机【教学目标】1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.二、能力目标1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程，能够简单地描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力.2.通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象作出判断的意识.3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料，培养学生收集信息和整理信息的能力.三、素养目标1.通过对本节课的学习，培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.2.通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识，进一步认识科学技术和社会之间的关系.【教学重点】四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.【教学难点】汽油机与柴油机之间的区别.【教具准备】多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水；汽油机与柴油机的实物模型.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用音像资料，展示汽车运动，坦克前进的画面，然后设问：你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗?汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的?学生思考、讨论、发表各自的看法.师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机，它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.【进行新课】知识点1热机师我们开始做个实验，请大家细心观察，并注意以下几个问题：①实验中有哪些能量转换?②用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热?③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能?教师演示教材P25图14.2-2的实验.(提醒：用金属网罩套在试管外面，并且胶塞不要塞得太紧，以免试管炸裂伤人)学生回忆并思考，发表各自的建议：水吸收热量，变成水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；塞子冲开时有“白气”产生，这是水蒸气液化放热……师同学们回答得很好，燃料燃烧时产生的热量传给水喝水蒸气，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功，那接下来请大家想一想，如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧，那么能量的利用率将会更高，推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行，那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中，我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.(1)定义：利用内能做功的机械.(2)工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再对外做功，把内能转化为机械能.(3)热机的种类：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机等.热机的分类和几种发动机原理(多媒体课件)(1)热机的分类而蒸汽发动机的工质是水蒸气.(2)几种发动机原理简介十万千瓦.的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机，早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大(可达十几万千瓦),而且效率高，可达50%~60%.出，根据反冲原理，发动机机身将向反方向运动.烧时的氧化剂(氧气)取自空气，因此空气喷气发动机只能在大气层内工作，主大气层外工作，是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型，中国是火箭的故乡.(1)内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机.(2)内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.例题1(多媒体展示)如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯实验中的能量转化过程为：①酒精燃烧放出热量，酒精的能转化为水的能；②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的能转化为瓶塞的能瓶塞答案：现象：①瓶塞冲出去(向上跳起来)②管口附近出现白雾过程：①化学内②内机械课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2汽油机师在现代社会中，内燃机是最常见的热机，内燃机在气缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.气缸活塞曲轴进气门教师展示汽油机的实物模型，讲解结构部件名称(如图),引导学生了解汽油机的构造.汽油机的构造：排气门、进气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴.呢?下面我们观看一个动画视频.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画：汽油在气缸里气四个冲程的不断循环来保证连续工作的.(启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化)(1)冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程叫作一个冲程.(2)汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气.(1)四个冲程中气门开启、闭合状态如何?活塞运动方向如何?(2)吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进气缸?(3)压缩冲程中压缩的是什么?压缩到最后会有什么结果?(4)四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化?(5)哪个冲程使机器获得动力?哪个冲程排出了汽车的尾气?生1:①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸.②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩.带动曲轴转动，对外做功.④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动生2:吸气冲程中当活塞向下运动时，气缸内气体的体积增大，压强变小，大气压将油气混合物吸进气缸.生3:压缩冲程中，活塞对油气混合物进行压缩做功，结果是使油气混合物的内能增加，温度升高.生4:四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化，其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能；“做功冲程”中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞运动，又使燃气的内能转化为机械能.生5:做功冲程中机器获得动力，排气冲程中排出了汽车的尾气.教师鼓励学生的回答，然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”(如图),并进行比较，强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.四个冲程动方向特点进气门排气门吸气冲程关闭向下无油和空气的混吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程关闭关闭向上内能油和空气的混关闭关闭向下内能↓点火方式：点关闭向上走很多燃气内能废气中含有大量有害(1)每个工作循环曲轴转两圈，完成一次做功冲程.(1)每个工作循环曲轴转两圈，完成一次做功冲程.(2)在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做联系(3)第三个冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为第三个冲程做功提供基础.(4)依靠曲轴的惯性(曲轴贮存的机械能)完成吸气、压缩、排气冲程.(1)汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，曲轴转动两周，对外做功一次.(2)压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能.(3)汽油机的四个冲程中，只有做功冲程产生动力，其他三个冲程都要靠曲轴的惯性来完成，且消耗机械能.例题2(多媒体展示)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是()例题3(多媒体展示)一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为6000r/min,则每秒钟发动机完成个冲程，对外做功次.解析：由6000r/min,算出飞轮每秒转动的转数为6000r/60s=100r/s.飞轮转一周完成2个冲程，一个工作循环为4个冲程，做1次功，飞轮需要转动2周，则每秒完成冲程数为100×2=200(个),每秒做功次数为1/2×100=50(次).例题4(多媒体展示)如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图，油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处?请作出简要解释.燃料与空气混合物燃料与空气混合物进气管汽油空气油管解析：在吸气冲程中，空气从进气管进入气缸，气流在进气管狭窄处的流速较大，压强较小，汽油在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合后进入气缸，这样有利于燃料的充分燃烧.解：将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处，是因为进气管狭窄处的空气流速较大，压强较小(小于油箱内油面的大气压)汽油才能在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点3柴油机师坦克和轮船上使用的是柴油机，柴油机是如何工作的?它的构造又如何呢?下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用气缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同，所不同的是柴油机的气缸顶部无火花塞而有喷油嘴.(教师可展示柴油机的实物模型，也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同)教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”,并讲解.柴油机的工作过程(多媒体课件)柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成，曲轴转两周，对外做功一次，活塞往复两次，除做功冲程外的其他三个冲程，也是靠安装在曲轴的惯性来完成.工作示意图能的相应特点吸气阳(1)进气门打开，排气门关闭，活塞向右运动(2)将空气吸入气缸鼎内能(1)进气门，排气门都关闭(2)活塞向左运动，压缩气缸内的空气，使之温度升高、压强变大做功端内能(1)进气门，排气门都关闭(2)喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，产塞向右运动排气遵走很多能量(1)进气门关闭，排气门打开(2)活塞向左运动，将废(3)废气中含有大量的有害气体教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.(帮助学生了解柴油机的结构，同时增强对四冲程特点的理解)提示：汽油机与柴油机的比较：①相同点：都是燃料在气缸内燃烧；都是将内能转化为机械能的装置；都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴转动两周，对外做功一次；启动时，都是靠外力先使曲轴转动起来.②不同点：内燃机汽油柴油构造气缸顶部是火花塞工作循环吸气冲程吸入汽油和空气的混合物吸入纯净的空气压缩程度较小压缩程度较大点燃式主要特点轻巧、效率较低主要用途小汽车和小型农业机载重汽车、拖拉机、火车、轮船等(1)汽油容易雾化并汽化，柴油不易雾化，所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入气缸，柴油机采用在压缩冲程结束时从气缸顶部喷入的方式.(2)汽油的燃点高但挥发性强，易于点火，故采用电火花点燃式点火；柴油的燃点低但挥发性差，不易点燃易压燃，故采用压燃式点火，即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上，喷入的柴油遇高温立即燃烧.(3)由于柴油机的压缩程度高于汽油机，燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机，从做功的角度来看，在柴油机里作用在活塞上的压力较大，做的功也较多；从能量的转化角度来看，柴油机燃气的温度较高，内能较大，转化成的机械能也较多，单位时间里做功较多.在一个工作循环中，柴油机的四个冲程和汽油机一样，曲轴转两周，活塞上下往复运动两次，对外做功一次.且开始时都需要外力启动.例题5(多媒体展示)下列关于柴油机的叙述中，正确的是()A.柴油机是把内能转化为机械能的装置B.四冲程柴油机每经过一个工作循环，曲轴就要转动四周C.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞D.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火解析：由热机的概念知，把内能转化为机械能的装置称为热机，柴油机属于热机，故A是正确的；四冲程内燃机每经过一个工作循环，有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；在做功冲程中，汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物，是点燃式，而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的，称之为压燃式，故C、D选项错误.答案：A例题6(多媒体展示)某单缸四冲程柴油机的气缸活塞面积为30cm²,一个做功冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa,飞轮1min转动1800周，当柴油机满负荷工作时(不计摩擦),求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3)柴油机的功率.原理等知识.(1)已知压强p和受力面积S,根据压强定义式p=F/S的变形F=pS,可直接求出；(2)根据求出的压力和已知压力移动的距离s,根据公式W=Fs可求出做的功；(3)柴油机工作时，飞轮转动两周，对外做功一次，由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数，从而可以求出柴油机的功率.解：(1)做功冲程燃气对活塞的平均压力F=pS=9.0×10⁵Pa×30×10⁻⁴m²=(2)一个做功冲程燃气对活塞的功W=Fs=2.7×10³N×50×10-³(3)因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s,柴油机的功率P=nWt=135J×15/1s=2025W.完成本课时对应课堂练习.师请大家阅读教材P28《科学世界》——“现代汽车”.(扩大学生视野，激发学生兴趣，培养学生创新精神)【教师结束语】课我们就学到这，谢谢.完成本课时对应课后练习.生思考热机中能量的转化，并通过播放flash动画，让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.2.教学时，教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍，重点讲述汽油机的四个冲程，通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍，使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时，教师可以采用对比的方法，结合柴油机的构造简图，讲述它与汽油机在构造上的异同，对于它们相似的地方，只需做简略的说明，而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中，鼓励学生通过多种途径，如采访工人，查阅资料，上网搜集等，了解汽车在现代社会生活中的重要作用，同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习，勇攀科学高峰，为人类社