2025年秋新人教版物理9年级上册全册教案

(2025年秋季教材)第1课时热量比热容教学目标.2.了解比热容的概念；知道比热容是物质的一种特性。3.尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。教学重难点教学重难点【重点】比热容的概念及实验。【难点】用比热容解释简单的自然现象。一、新课导入【课件展示】[提出问题]在学习物态变化时，我们经常说物体吸热或放热。例如在烧水的时候，水会吸热。我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢?二、新知探究[提出问题]在用天然气灶烧水时，水的温度发生了什么变化?[学生回答]水吸收热量，由低温变成高温，至沸腾。[提出问题]什么叫热量?[知识总结]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(J)。[提出问题]将一壶水与半壶水烧开，哪个吸热多?[学生回答]一壶水吸热多。[提出问题]将一壶水加热到100℃和加热到50℃,哪种情况需要吸收更多的热?[学生回答]一壶水加热到100℃时吸热更多。[归纳总结]同种物质吸收的热量跟物体的质量和升高的温度有关。质量越大，升高的温度越多，吸收的热量越多。[提出问题]不同物质在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢?通过下面的实验我们来一起探究一下。演示比较不同物质吸收热量的情况实验前请同学们思考：(1)比什么?拿谁比?怎么比?(2)怎么知道哪种物质吸收热量多?(3)要记录哪些数据?【实验装置】水水【进行实验】方案一：取质量和初温均相同的水和食用油，加热使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少。吸收热量多的物质吸热本领强。数据记录表格：末温z(℃)加热时间水食用油方案二：取质量和初温相同的水和食用油，加热相同的时间，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度。温度升高少的物质吸热本领强。数据记录表格：初温。(℃)加热时间末温?(℃)水食用油【实验结果】(1)质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水的温度升高得少，两种物质吸热情况不同。(2)质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多，两种物质吸热情况不同。【播放视频】比较不同物质吸收热量的情况。(二)比热容怎样表示不同物质这种性质上的差异呢?物理学中引入了比热容这个物理量，通过上面的学习，你能表示出比热容的定义吗?1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号c表示。2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。1kg水温度升高(或降低)1℃吸收或放出的热量4.理解：比热容是反映物质自身性质的物理量。同种物质的比热容是一定的，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。(1)反映了物质吸热、放热的本领；比热容越大，吸热或放热本领越强。(2)物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越小，对冷热反应越灵敏。6.比热容的应用[提出问题]水的比热容这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。同学们能举出生活中的例子吗?[学生回答]汽车发动机常用水来作冷却剂；冬天家中的暖气用水供暖……[提出问题]同学们能解释其中的道理吗?[学生回答]水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好；水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时，放出的热量多，用热水供暖效果好。三、课堂小结在热传递过程中在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。热量的单位是焦耳(J)比较不同物质吸收热量的情况1.实验过程2.实验结论：相同质量的不同物质升高相同的温度，吸收热量不同量与它的质量和升高的温度乘积之比。用符号c表示3.水比热容大的应用热量比热容1.有同学根据认为：比热容跟物体吸收或放出的热量有关，而且物体的质量越大，它的比热容越小。这种认识正确吗?说说你的看法。答：这种认识不正确。比热容是反映物质自身性质的物理量，与物体吸收或放出热量的多少、物体质量的大小均无关。2.“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温容的角度分析，与沿海地区相比，新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么。答：我国新疆某些地区都是沙漠或沙石，由于沙子的比热容小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很多，所以新疆这些地区昼夜温差大。五、布置作业完成《练习册》对应练习。本节课通过引导学生进行实验探究，通过实验现象的观察和数据的记录，锻炼了学生的实验探究能力和科学思维能力。在教学过程中，学生对实验内容表现出了浓厚的兴趣，积极主动参与到实验中，并能够进行实验现象的观察和数据记录。通过生活中的实例让学生更直观、真实地理解比热容在生活中的应用。本节课让学生对比热容的概念和应用有了初步的理解，实验环节也让学生积极参与，对比热容有了更直观的认识。第2课时热量的计算教学目标1.能根据比热容概念，推导出热量的计算公式。2.利用热量的计算公式，进行简单的计算。【重难点】热量的计算。上一节我们探究了不同物质吸收热量的情况，通过实验知道物质吸收(或放出)的热量与物质的质量、温度和种类等有关，那么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?本节课我们一起来分析推导。二、新知探究热量计算公式的推导[提出问题]同学们看下面的例题，通过例题你能总结出热量计算的公式吗?[例1]已知铝的比热容是0.88×10³J/(kg·℃),这表示质量是1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J。计算：把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?质量温度变化吸收热量如果以Q吸代表物体吸收的热量，c代表物质的比热容，m代表物体的质量，to和t分别是加热前、后物体的温度；通过上面的计算，可以总结出一个由比热容计算物体吸收热量的公式：Q吸=[师生总结]热量的计算公式：(1)吸热公式：Q吸=cm(t-to);其中to表示物体的初温，t表示物体的末温。若用△t表示温度变化量，则物体吸收或放出的热量为Qcm△t。[特别提醒]运用热量计算公式进行计算时应注意的四个问题：1.各物理量的单位必须统一为国际单位制单位：2.物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、物体的质量和温度的变化量三个因素都有关系，注意这里指的是温度的变化量，而不是物体的温3.审题时要注意“温度升高到……”和“温度升高了……”的区别。“升高温度到”是指物体的末温，“升高了”是指物体温度的变化量。4.公式只适用于无物态变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量的计算。拓展延伸热平衡1.定义：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，若热量全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。2.热平衡方程：Q吸=Q放(若放出的热量没有损失)。[例2]要把2kg的水从20℃加热到100℃,至少需供给多少热量?[例3]在标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J,不计热量损失，则水的温度会升高到多少?解：根据热量公式Q=cm△t,不计热量损失，水升高的温度：由于to+△t=20℃+81.25℃=101.25℃>100℃,又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃,故水的温度会升高到100℃。三、课堂小结(2)放热公式：Q放=cm(to-t)。其中to表示物体的初温，t表示物体的末温。若用△t表示温度变化量，则物体吸收或放出的1.在标准大气压下，水的沸点是100℃,某种牛奶的沸点是107℃。加热条件相同时，加热质量相等、答：因为加热条件相同时，相同时间内吸收的热量Q相同。质量m相等，水的沸点是100℃,牛奶的沸点是107℃,而牛奶先沸腾，则牛奶的温度升高到沸点的变化量大于水的温度升高到沸点的变化2.质量为2kg的某种物质，当温度从20℃升高到个的温度上升得较高?说说你的推断过程。4.有一根烧红的铁钉，温度是800℃,质量是1.5g。当温度降低到20℃时，它放出了多少热量?解：铁钉放出的热量：Q放=cm(t-t₀)=0.46×103J/(kg·℃)×1.5×五、布置作业逻辑思维能力，同时总结出计算时需注意的问题。结合热平衡概念，总结出热平热量计算公式的记忆。通过典型例题强化学生解决问题的能力，第十三章内能第2节分子动理论的初步知识1.能简单说明物质是由分子、原子等构成的，了解分子、4.能够说出分子动理论的初步知识，并能用其解释相关现象。【重点】分子动理论的初步知识。【难点】分子之间存在相互作用的引力和斥力。[提出问题]“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”这首诗描绘了梅花不惧严寒、傲然独放的情境。你知道花香是怎么传播到远处的吗?二、新知探究(一)物质的构成[课件展示]电子显微镜下的金原子[提出问题]金条是由什么物质构成的?[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：金是由金原子构成的。[归纳总结]常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。课件展示铁及其微观粒子构成，加深学生对物质构成的理解。[课件展示]分子的大小。电子显微镜如果把分子设想成球形，分子的直径大约为10～10米，肉眼无法直接看到。一颗小露珠中含有10²1个水分子。(二)分子热运动[提出问题]组成物体的这些数目众多的分子，你认为它们是运动还是静止的呢?同学们对此提出了不同的观点，接下来我们通过实验验证分子是否在运动。[演示实验]课件播放气体扩散实验视频。(1)空气瓶中颜色变化了，说明了什么?(2)二氧化氮瓶中颜色变浅了?其原因是什么?(3)实验中要把装有密度大于空气的二氧化氮气体放在上方行不行?为什么?[说明]这个实验演示的是一种扩散现象。同学们是否可以根据刚才的现象给扩散下个定义呢?教师总结出扩散的定义。[提出问题]不同的气体可以彼此进入对方，那么,不同的液体之间是否也有这种现象发生呢?[播放视频]课件播放CuSO₄溶液的扩散现象的视频。清水开始时10天后30天后引导：分界面变模糊说明了什么?[课件展示]金与铅的扩散现象。引导：五年后发生了什么现象，说明了什么?[师生总结]气体、液体及固体之间都可以发生扩散，其中气体扩散得最快。[特别提醒]1.扩散现象可以发生在固体、液体、气体的任意两种状态之间。2.扩散现象说明：①一切物体的分子都在不停地做无规则运动；②分子之间有间隙。3.扩散应注意以下三个方面：互相不同的物质必须互相接触才会发生扩到另一种物质中，而是同时彼此进入本质触时彼此进入对方的现象；从微观角度来看，扩散其实是不同物质的分子做无规则运动时进入到对方分子空隙引导：你看到了什么现象?这个现象说明了什么?[总结]影响扩散快慢的主要因素——温度。[特别提醒]1.由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫作分子的热运动。2.同一物体，温度越高，其内部分子运动越剧烈。3.一切物质的分子都在不停地做无规则运动，只是运动的程度不同。温度低时，分子的热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃以下物质的分子不再做热运动。[提出问题]腌咸菜往往要十天半个月后菜才会变咸，而炒菜时加盐几分钟后菜就咸了，说明扩散是有快慢的，那么影响扩散快慢的因素是什么呢?[设计实验]在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯中滴入一滴红墨水，比较两杯中的红墨水扩散情况。热水凉水热水(三)分子间的作用力[提出问题](教师拿起一本书)既然物质由分子、原子构成，分子又在不断运动，那么这本书的分子怎么没有飞散开来，最后书消失不见呢?[观察实验]将表面光滑、干净的铅块压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把他们拉开。两个铅柱没有被重物拉开，这个实验说明了什么?[提出问题]通过扩散现象我们知道分子之间存在间隙，那为什么压缩固体和液体很困难呢?[引导]说明分子之间存在怎样的作用力?[设疑]分子间的相互作用力，什么时候表现为引力?什么时候表现为斥力呢?[动手实验]分子之间既存在引力又存在斥力，就好子之间的距离变化时作用力的变化。把弹簧的两端系上橡胶球(1)自然放置；(2)用力压缩；(3)用力拉伸短距离；(4)使一根弹簧拉伸长距离后不能缩回。[师生总结]分子之间的距离一样吗?分子间的相互作用力大小一样吗?[师生总结]固(有形有体)液(有体无形)气(无形无体)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。二、分子运动的快慢与温度有关温度越高，分子运动越剧烈，分子扩散越快。三、固液气的宏观特性固(有形有体)液(有体无形)气(无形无体)1.把分子看成球体，将它们一个挨一个地紧密平铺成一层，组成一个单层分子的正方形，边长为1cm.这个正方形中约有多少个分子?正方形的面积：S=a²=(1×10-2m)2=1×10-4m²,正方形中分子个数：2.扩散现象跟人们的生活密切相关。它有时有用，如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中的；它有时有害，如人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染。请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例。答：扩散现象有用的：花香四溢、兑制糖水、酒香不怕巷子深；有害的：煤气泄漏、房间里有人吸烟、臭气熏天。(答案不唯一)3.两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别放入同样的糖块，经过相同的时间后(两杯中的糖块都还没有全部溶解),请推断哪一杯水会更甜。为什么?答：热水更甜；因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈。4.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面(用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃),读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板。弹簧测力计的示数有什么变化?解释产生这个现象的原因。答：弹簧测力计的读数将变大。距离在引力作用的范围内，5.在图甲中的注射器里封有空塞可以压缩空气，但很难压因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力。气，图乙中的注射器里封有相同体积的水。用手推动活缩水，说说为什么。答：因为空气分子间距离大，作用力微弱，而水分子间距离小，存在较大斥力，所以用手推动活塞可以压缩空气，但很难压缩水。6.下表归纳了物质固、液、气三态的微观特性和宏观特性，请完成这个表格。分子间距离分子间作用力有无固定形状有无固定体积固态很小很大有有液态无有气态很大很小无无五、布置作业完成《练习册》对应练习。分子运动比较抽象，本节课通过生活中常见的情境导入激发了学生学习的兴趣，通过大量的实验，使学生对分子运动有了很深刻的认识，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。本节课充分体现新课程理念，将课堂还给学生，创设民主、合作、探究的课堂氛围，教师以组织者、引导者和合作者参与到课堂中去。在学习过程中，充分调动学生的学习积极性，注重学生的体验感知，实验观察。1.了解内能的概念；能简单地描述温度和内能的关系。2.知道改变物体内能的方法。3.能举例说明一些通过做功改变物体内能的实例。【重点】了解内能的概念，知道温度和内能的关系。【难点】能辨析改变内能的方法并能解释相关现象。教学过程一、新课导入[提出问题]装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来，那么推动瓶塞的能量来自哪里?二、新知探究[课件展示][提出问题]运动的足球具有动能，那么运动的分子具有动能吗?弹簧形变时具有势能，那么分子之间是否也具有势能呢?[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：运动的分子也有动能。分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能。[归纳总结]1.构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。单位：焦耳(J),各种形式能量的单位都是焦耳。2.内能=分子动能+分子势能。[课件展示][师生总结]一切物体，不论温度高低，都具有[特别提醒]机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。[课件展示]质量相同的一杯热水和冷水，谁的内能大?[交流讨论]温度越高→分子无规则运动越剧烈→分子动能越大→组成该物体所有分子动能的总和越大→物体的内能越大。[师生总结]同一物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。[课件展示]同一温度下，一小瓶水和一桶水，它们的内能是否相同?[学生回答]不同。质量大的含分子数多内能大，质量小的分子数少内能小。[师生总结]物体内能的大小还跟质量有关。[补充说明]物体的温度、质量、体积和状态均不同，是无法比较内能大小的。(二)物体内能的改变1.热传递改变物体的内能[课件展示]把烧热的工件放到冷水中的图片。[提出问题]工件和冷水的温度和内能如何变化?为什么会发生这样的变化?[学生回答]在这个过程中，工件温度降低，内能减少，冷水温度升高，内能增加。[师生总结]其实在这个过程中发生了热传递，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。[归纳总结](1)热传递的条件：不同物体或同一物体存在温(2)热传递的方向：从高温物体向低温物体传递。(3)热传递的实质：能量的转移。2.做功改变物体的内能[课件展示][提出问题]同学们有过这些体验吗?这是通过什么方式改变了物体的内能?[学生回答]手发热，臀部发热，摩擦做功。[过渡]这说明做功可以改变物体的内能，通过下面的实验我们能更好地了解做功改变内能的实质。[演示实验]课件展示活塞压缩气体做功图片。[提出问题]把活塞迅速压下去，会发生什么现象?为什么?[交流讨论]小组之间交流讨论。[分析]活塞压缩气体做功→空气内能增大，温度升高→达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。[演示实验]课件展示空气推动活塞做功图片。[提出问题]给瓶内打气，当瓶塞跳出时瓶内发生了什么变化?为什么?[交流讨论]小组之间交流讨论。[分析]瓶塞跳出，气体对瓶塞做功→水蒸气液化成小水滴→温度降低，内能减少。[归纳总结](1)对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，物体温度降低，内能减少。(2)做功改变内能的实质：内能与其他形式的能发生了转化。(3)做功和热传递对改变物体内能是等效的。[拓展]温度、热量、内能三者之间的区别与联系温度热量内能概念物体的冷热程量分子无规则运动的剧烈程度量的多少构成物体的所有分子，其热运动的势能的总和量的性质表述用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述出”或“吸收”用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等单位摄氏度(℃)焦耳(J)联系高，如晶体熔化；物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定降低，如晶体凝固(续表)一定1.物体吸热(或放热)时，其内能一定增加(或减少);2.物体的温度升高(或降低)时，其内能一定增加(或减少)。1.一个物体的内能增加(或减少)时，其温度不一定升高(或降低),四个不一定如：晶体的熔化(或凝固)过程；2.一个物体的内能增加(或减少)时，其不一定吸收(或放出)热量，如：对物体做功(或物体对外做功);3.一个物体吸收(或放出)热量时，晶体的熔化(或凝固)过程；4.一个物体的温度升高(或降低)时，不一定是吸收(或放出)热量，如：摩擦生热(或物体对外界做三、课堂小结内能四、课堂训练1.张老师在火车站乘电梯时随自动扶梯匀速上行，他所携带的背包的重力势能增大，背包的内能是否也增大?为什么?他坐在高铁内将书放在小桌板上，列车启动后的一段时间内车速越来越快，书的动能增大，它的内能是否也增大?为什么?答：背包的内能不变。因为在匀速上行过程中，背包未因做功等使温度变化，分子动能和分子势能不变，所以内能不变。书的内能不变。因为列车加速过程中，书未因做功等使温度变化，分子动能和分子势能不变，所以内能不变。2.在以下过程中，小孩、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是在减小?机械能是在增大还是在减小?(1)小孩在滑梯上匀速滑下的过程中，臀部与滑梯摩擦后温度升高。(2)火箭在从地面向上发射的过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。(3)子弹击中一块木板，子弹温度升高。(2)内能增大；机械能增大。(3)内能增大；机械能减小。本节课是学生在学完宏观物体的有关知识后，对微观世界的知识进一步动无法直接观察探究，所以本节课主要采用对比分析，演示实验等方法组织教学。在学习过程中，充分调动学生学习的积极性，以学生对比、分析、讨论为主，在教师引导的基础上，以“提出问题，实验探究，分析归纳，得出结论”为主线的思维过程进行教学，有利于培养学生逻辑思维能力和归纳总复习与提高1.1mL水大约有20滴，每滴水大约含有2×10²1个水分子。如果我们1s数3个水分子，多少年才能数23×10¹4(年)。2.在做如图所示的实验时，测得两个铅柱的接触面积为1.5cm²,当下方悬挂20kg的重物时，铅柱仍然未被拉开。请根据实验数据说明，大气压的作用不是铅柱能悬吊重物的主要原因。解：由可得，大气重物的重力：G=mg=20kg因为15.15N<196N,即大气能悬吊重物的主要胭。对铅柱的压力：压远小于重物的重力，所以大气压的作用不是铅柱3.用相同的电加热器同时加热质量相等的水和另一种液体，二者初温均为20℃。一段时间后，测得水的温度为40℃,另一种液体的温度为42.1℃.另一种液体的比热容是多少?解：已知用相同的电加热器加热相同的时间，则两种液体吸收的热量相同，所以Q液吸=Q水吸，另一种液体的比热容：3.8×10³]/(kg·℃).4.某同学做实验时所用的电加热器1s内放出的热量为700J。加热1min能使200g的水温度升高多少?解：电加热器1min放出的热量：Q放=700J×1×60s=42000J,由Q吸=Q放得，水升高的温度：50℃.5.地球上海水的总质量约为1.4×10²1kg,比热容约为4.2×103J/(kg·℃)。如果这些海水温2021年全球总发电量相当于1×1020J。解：放出的热量：Q放=cm△t=4.2×6.如图是我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景。将一张张湿纸膜贴在砖墙上，在巷中生火，砖的温度升高，湿纸膜上的水分逐渐蒸发，干透后接下来就是成品纸了。在你看来，“透火焙干”涉及哪些物理知识?答：热传递，火的热量传递给砖；汽化(蒸发),湿纸膜上的水分吸热蒸发变成水蒸气。第十四章内能的利用第1节能量的转化与守恒1.知道各种形式的能量是可以相互转化的。2.知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。3.能举出日常生活中能量守恒的实例。4.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。【重点】能量的转化与守恒定律。【难点】用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量转化或转移的过程。课件展示图片，并请同学们说出下列物体都具有什么形式的能量。学生回答后，教师总结，得出结论：能量有多种存在形式，如机械能、内能、电能、化学能、光能、核能、地热能等。二、新知探究(一)能量的转化和转移1.能量的转化：能量从一种形式转化为其他形式，这种现象叫作能量的转化。2.能量的转移：能量从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，这种现象叫作能量的转移。1.来回迅速摩擦双手。现象：感觉手发热；能量转化：机械能转化为内能。2.塑料梳子与头发摩擦(梳头),再靠近纸片。现象：梳子吸纸片；能量转化：机械能转化为电能。[知识总结]在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。[交流讨论]课件展示能量转化的图片，学生根据实例说出能量的转化。[设想说明]通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作。[分析]图中设想的永动机违背了能量守恒定律，所以是不可能一直工作下去的。[结论]任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式。因此，根本不可能制造出永动机。三、课堂小结能量的转移自然界的普遍规律，适用于一切变化过程能量守1.用水发电时，水从高处流下冲击水轮机，水轮机转动并带动发电机发电。在这个过程中发生了哪些能量转化?答：水从高处流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化成动能；水轮机转动并带动发电机发电，水轮机的机械能转化成电能。2.图14.1-5展示的是“风光互补”景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机，灯柱上还配有太阳能电池板，底部的蓄电池可以储存电能。请说明这种景观照明灯在储能和照明时有哪些能量转化。答：储能时发生的能量转化有：风力发电机将机械能转化成电能；太阳能电池板将太阳能转化成电能；蓄电池白天储电时将电能转化成化学能。照明时发生的能量转化有：蓄电池夜晚放电时将化学能转化成电能；照明灯将电能转化成光能。3.图14.1-6甲是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60m高的跳台上的A点自由滑下，从B点冲出，如图14.1-6乙所示。运动员在空中能否达到与A点高度相同的乙答：不能。从A点自由滑下，在下滑过程中由于受到摩擦力，有一部分机械能转化成内能，机械能减少，从B点冲出，达到最高点时，由于最高点时在水平方向具有速度，动能不为0,则最高点时的重力势能小于A点时的重力势能，故不能达到与A点高度相同的C点。4.食物(图14.1-7)也是一种“燃料”,葡萄糖等营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞生命活动所需的能量。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能。从能量守恒的角度看，食物提供的化学能还转化为哪些能量?人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少，都有损于健康。对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少能量?应该如何调整饮食?查阅资料、进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流。答：人能运动，所以食物提供的化学能可以转化为人的机械能；人体内会产生微弱的生物电流，所以食物提供的化学能可以转为为电能。(答案不唯一)正在长身体的初中生，每天大约需要摄入7×5.如图14.1-8所示，轻轻推倒第一块小木板就会产生连锁反应，使最后一块大木板被推倒。有人认为，实验说明了用很少的能量可以产生较多的能量，所以能量守恒定律不成立。你认为他的说法正确吗?说说理由。答：不正确。小木板在倒下时与另一块有碰撞，机械能转化为内能，不是用很少的能量产生较多的能量；轻轻推倒第一块小木板时，有其他形式的能转化为机械能，小木块的机械能又转化成其他形式的能，整个过程中能量转化遵循能量守恒定律。五、布置作业完成《练习册》对应练习。本节课通过学生对一些实例的探讨、分析归纳，认识到各种形式的能量可以相互转化，能量可以发生转移，有利于培养学生的分析、归纳、总结能力。课堂上让学生对“永动机”能量转化的分析，加深了对能量守恒定律的理解。1.通过演示，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。2.知道四冲程汽油机和柴油机的构造和工作原理。3.了解汽油机和柴油机的主要区别。【重点】汽油机的工作原理及能的转化过程。【难点】汽油机和柴油机的异同。[课件展示]飞驰的汽车高速的列车飞行的客机航行的舰船[提出问题]汽车、列车、客机、舰船等在各自领域大显神威，它们是如何获得机械能的呢?学了这节内容，问题便会迎刃而解。板书课题第十四章内能的利用第2节热机。二、新知探究[演示]不同形式能量之间的转化在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。讨论这个过程中不同形式能量之间转化的情况。[提出问题]你看到了什么现象，该过程中涉及到哪些形式的能量之间的转化和转移?[现象分析]酒精燃烧时化学能转化为内能，传递给水，使水的内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。[总结说明]这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。[知识板书]教师总结出热机的定义。[板书]1.热机：利用内能做功的机械。课件展示热机的种类及应用，加深学生对热机的认识和理解，热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。内燃机是现代热机中最常见的交通工具，下面我们来重点了解一下内燃机。[知识板书]2.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。一个循环关闭关闭向上关闭关闭向下内能转化为关闭向上[课件展示]四冲程汽油机剖面图及构造和柴油机的工作过程。[工作循环介绍]柴油机结构和汽油机相似，一个工作循环也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸气冲程吸入的物质也只有空气，在压缩冲程结束时，气缸内空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。[总结板书]对比汽油机和柴油机的异同，并板书。汽油机和柴油机的异同及应用：内燃机汽油柴油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点燃式主要特点小汽车和小型农业机械、低速飞机等工作过程工作过程：械能造(火花塞、喷油嘴);(燃气混合物、空气)机热机1.图14.2-7展示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。在这一过程中，不同形式的能量是如何转化的?这一能量转化过程与四冲程汽油机的哪个冲程2.除了飞机、汽车、摩托车，你还知道哪些地方用到了热机?你列举的热机中哪些是内燃机?都是内燃机。(答案不唯一)甲吸气冲程乙压缩冲程丙做功冲程丁排气冲程乙压缩冲程丙做功冲程丁排气冲程(1)哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程?(2)哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程?(3)哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程?答：(1)只有做功冲程中燃料燃烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，因此做功冲程存在着化学能(2)在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能；(3)在压缩冲程中，将机械能转化为内能。解在四冲程汽油机中，完成一个工作循环，曲轴转2圈，对外做功1次。已知转速表显示0.75×1000r/min=750r/min,即每分钟曲轴转动750圈。因为每2圈对外做功1次，所以每分钟完成做功冲程的次数为750÷2=375次。6.柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点?有什么不同点?答：汽油机与柴油机的异同点：不同点五、布置作业完成《练习册》对应练习。本节课通过生活中常见的情境导入、播放视频动画和实物模型、交流讨论等环节，激发了学生学习的兴趣，活跃了课堂气氛，启发式教育培养了学生发散思维及分析归纳的能力。在学习过程中，充分调动学生的学习积极性，注重学生的体验感知，实验观察。在教师引导的基础上，通过学生自主学习、分析讨论、交流总结，有效地完成了既定的学习目标，同时学生的逻辑思维能力和归纳总结能力得到了一定提高。第十四章内能的利用第3节热机的效率教学目标1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。2.知道热值的单位和定义式，能简单计算燃料燃烧放出的热量。3.了解热机中能量走向及热量散失的途径，知道什么是热机效率，能提出提高热机效率的方法。汽油氢气分类，可分为固体燃料(木柴、煤炭等)、液体燃料(汽油、酒精等)和气体燃料(天然气、氢气等)。3.燃料在燃烧时是将化学能转化为内能。[提出问题]燃料种类很多，火箭大多用液氢作为燃料，你知道这是为什么吗?学习过这节知道其中的原因了。板书课题第十四章内能的利用第3节热机的效率。(一)燃料的热值[提出问题]不同燃料的放热本领相同吗?怎么比较它们谁的放热本领强呢?2.相同条件下，燃烧1kg的煤和10kg的煤放出的热量是否相同?答案：不相同，燃烧10kg的煤放出的热量较多。3.相同条件下，1kg煤和1kg干木柴，哪种燃料完全燃烧放出的热量多?1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。2.物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。4.单位：焦每千克；符号：J/kg。气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。5.公式：;燃料燃烧放出热量的计算公式：Q放=qm公式略有差异：Q=qm适用于固体、液体燃料放热计算，Q=qV适用于气体燃料的放热计算，其中V为气体燃料的体积。[课件展示]对热值的理解：1.热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成内能的本领大小。2.“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。燃料只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小。3.“热量与其质量之比”是指同一燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比就是其热值，是不变的，所以燃料完全燃烧时放出的热量与其质量成正比。[交流讨论]根据课件展示一些燃料的热值，交流讨论得出结论并展示：1.热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量或体积、是否燃烧、是否完全燃烧无关。2.不同燃料的热值一般不同。3.氢的热值最大，所以火箭大多用液氢作为燃料。(二)热机的效率[课件展示]煤炉烧水时燃料的热量走向情况未燃烧[分析说明](1)燃料(煤)很难完全燃烧(未燃烧),放出的热量往往比按热值计算出的要小。(2)高温的烟气带走一部分热量(散失)。(3)被水吸收的热量(有效利用)。结论：用煤炉烧水时，燃料的利用率比较低。燃料的利用率：[交流讨论]提高燃料的利用率的方法，并课件展示：(1)把煤块磨成煤粒或煤粉，加大与氧气的接触面积。(2)把空气吹进炉膛，增加氧气量，使燃烧更充分。2.热机的效率[想想议议]内燃机中燃料释放的能量都到哪里去了?学生回答：(1)燃料未完全燃烧，损失部分能量。(2)散热消耗部分能量。(3)废气带走部分能量(废气带走的能量占很大一部分)。(4)克服摩擦消耗部分能量。(5)对外做的机械功(有用[课件展示]热机的效率：1.定义：用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率。2.公式：3.物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。4.常见热机效率：蒸汽机的效率为6%～15%;汽油机的效率为20%～40%;柴油机的效率为30%～45[交流讨论]热机的效率能否达到100%?学生回答：不能。因为各种热量损失以及燃烧条件的限制，热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，且这部分能量远远小于燃料完全燃烧所放出的总能量，所以与总能量的比值必然小于1,即热机的效率总小于100%。[交流讨论]提高燃料的利用率的方法：(1)使燃料充分燃烧。(2)尽量减少各种热量损失。(3)在热机的设计和制造上采用先进的技术。(4)注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。三、课堂小结四、课堂训练1.有人认为，无烟煤的热值比干木柴大，完全燃烧时无烟煤放出的热量比干木柴多。你认为呢?说说理答：不一定。燃料完全燃烧放出的热量与热值、质量都有关，虽然无烟煤的热值比干木柴大，但是不知道无烟煤和干木柴的质量关系，无法比较完全燃烧时无烟煤放出的热量与完全燃烧时干木柴放出的热量。2.某人提着一袋质量为5kg的大米，从1层步行至5层，每层楼的层高为3m,他对这袋大米做了多少功?要使一定量的汽油完全燃烧放出的热量和他所做的功数值相等，则需要多少汽油?解：大米的重力：G=mg=5kg×10N/kg=50N,从1层步行至5层，大米上升的高度h=4×3m=3.如果干木柴跟煤油完全燃烧时放出的热量相等，那么干木柴的质量应该是煤油质量的几倍?请列出相4.全球汽车保有量在迅速增长，截至2022年底，我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取30%.如果能把内燃机效率提高1%,我国每年可以节约多少燃油?0.54t,内燃机的效率提高后为：30%+1%=31%,效率提高后所需燃油：,每辆车每年5.提高热机的效率具有哪些积极意义?请列出回答这个问题的提纲。②减少燃料的消耗，节约能源。五、布置作业本节课从提出问题入手，让学生思考不同的燃料释放热量的本领不同，概念，同时通过交流讨论总结出热值的特性，加深学生对热值的理解。以生活中的煤第十四章内能的利用第4节跨学科实践：制作简易热机模型(一)项目提出(二)项目分析通常而言，制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽(或直接加热空气)来做功的外燃机，比制作在封闭(三)项目实施准备以下材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇图14-1向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。上面提供的只是一个非常简易的汽轮机模型，同学们可以制作不同类型的热机模型。只要大家积极地行动起来，一定会制作出更多有创意的热机模型。(四)展示交流1.请大家展示自己的热机模型，看看谁的模型制作精细、运行顺畅，更有创意。2.在展示交流中，谈谈你的热机模型的工作原理，以及制作过程中的难点，说一说你在制作过程中的心得体会，想一想在哪些方面还可以做得更好。二、课堂小结通过本节课你了解到了不同热机的工作原理，并且知道了热机中的能量转化，热机中各部分是如何协调工作的。在制作热机模型过程中你收获了什么?通过和同学们展示交流后，你觉得自己制作的模型能否可以更加完善。三、布置作业完成《练习册》对应练习。教学反思。本节课通过对热机模型的制作，培养了学生的动手操作能力，资料收集能力，也让学生了解到不同热机的工作原理，知道热机中的能量转化，知道热机中各部分是如何协调工作的。复习与提高1.枪虾(图14-1)的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，有哪些形式的能量转化?答：列车从一个站台开出时是下坡的，这时储存的重力势能转化为动能，可以起到节约能源的作用；3.我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构图14-2所示。取就有火苗产生。艾绒被点燃的过程中有哪些形式的能量转化?这一过程与四冲程汽油机的哪个冲程相似?4.1kg的氢气和多少千克的煤油完全燃烧时放出的热量相同?解：已知1kg的氢气完全燃烧放出的热量为1.4×108J,由题意可知，煤油完全燃烧时放出的热量：Q放=1.4×108J,则需要煤油的质量：(1)某太阳能电池工作的效率是16%。(2)某电动机工作的效率是83%。(3)某锂电池充电的效率是99%。(4)某柴油机工作的效率是35%。(5)某电热水器工作的效率是87%。答：(1)该太阳能电池可以把16%的太阳能转化为电能。(2)该电动机可以把83%的电能转化为机械能。(3)该锂电池充电时可以把99%的电能转化为化学能。(4)该柴油机可以把柴油完全燃烧时释放能量的35%转化为机械能。(5)该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能。6.一辆质量为2t的汽车在水平路面上匀速行驶时，所受阻力为车重的。如果汽油完全燃烧所产生的热量有35%用来克服阻力做功，那么汽车行驶100km要消耗多少升汽油?已知汽油的密度为0.73×10³解：一辆质量为2t的汽车在水平路面上匀速行驶时，所受阻力：,克服阻力所做的功：W有用=fs=1.2×10³N×100×10³m=1.2×108J,如果汽油完全燃烧所产生的热量有35%用来克服阻力做功，则汽油完全燃烧放出的,汽油的体积：热量：汽油的质量：,汽油的体积：7.图14-3所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机。飞机使用四台相同的发动机，每台发动机的输出功率可达3120kW,效率可达60%。在这种情况下，飞机飞行1h消耗燃油多少吨?已知燃油的热值为4.3×107J/kg。解：飞机飞行1h发动机所做的有用功：W=Pt=3120×10³W×1×3600s=1.1232×1010J,燃油完全燃烧放出的热量：燃油的质量：8.某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查看水表得知自己洗澡用了0.02m³的水。如果燃气热水器的效率是95%,他这次洗澡消耗了多少天然气?天然气的热解：该同学洗澡消耗水的质量：m=p水V=1.0×10³kg/m³×0.02m自来水吸收的热量：天然气完全燃烧放出的热量：他这次洗澡消耗天然气的体积：9.垃圾分类有利于资源的回收再利用，焚烧垃圾可以实现综合热利用。图14-4展示的是我国最大的垃圾焚烧发电站，日处理生活垃圾6000t。如果1t垃圾焚烧时能产生2.16×109J的电能，这些电能相当于完全燃烧多少干木柴所放出的能量?干木柴的热值取1.2×107J/kg。解：由题意可知，日处理生活垃圾6000t能产生的电能：Q电=6000×2.16×109J=1.296×10¹3J,这些电能相当于完全燃烧干木柴的质量：第1节两种电荷教学目标教学目标1.通过观察生活及阅读教材，认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。2.了解验电器的构造、原理及其作用，了解电荷量及其单位。3.了解原子结构，知道摩擦起电的原因。4.了解静电现象在生产、生活中的防止和利用【重点】电荷间的相互作用、验电器的原理及作用、摩擦起电的原因、静电的防止和利用。【难点】摩擦起电的原因。一、新课导入【问题】与头发摩擦过的塑料梳子，能吸起纸屑；用气球摩擦头发，头发会随着气球飘起来……为什么会出现这种现象呢?[解释]出现上上面的现象是因为摩擦过的物体带了“电”,或者说带了电荷。带了电的物体具有吸引轻小物体的性质。用摩擦起电的方法使物体带电，叫作摩擦起电。[思考]带电的物体间存在怎样的相互作用呢?二、新知探究(一)电荷间的相互作用【演示】【操作1】用丝绸分别摩擦两根玻璃棒，手持其中一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒。观察有什么现象发生。【现象1】互相排斥。【操作2】手持用毛皮摩擦过的橡胶棒，靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒。观察有什么现象发生。【现象2】互相吸引。1.归纳总结(1)电荷间有相互作用；(2)相同电荷间及不同电荷间的相互作用不同；(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷跟用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷种类是不同的。2.两种电荷：自然界只有两种电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷；用“+”表示。用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷；用“一”表示3.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。4.电荷量(1)定义：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷。(2)单位：库伦，简称库，符号C。【说明】一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约为10～7C。(1)构造：如下图(2)作用：检验物体是否带电。(3)工作原理：同种电荷相互排斥。用带电体接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上，这两片金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。验电器只能检验物体是否带电，不能检验物体是带正电还是带负电。(二)摩擦起电的原因1.原子的结构(1)常见的物质是由分子、原子构成的，原子由原子核和核外电子构成。(2)原子核位于原子的中心，原子核带正电，电子带负电，电子绕核运动。电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10-19C。2.摩擦起电的原因不同物质的原子核束缚电子的本领不同。摩擦时：【说明】(三)静电的防止和利用1.静电现象生剧烈的作用而引起的。这是一种静电现象。器”,工作人员提油枪加油前，必须用手触摸圆球清除身体上的静电，防止静电带来的危害。甲A.可能带负电B.可能带正电C.可能不带电D.一定带负电3.金属锡的原子核带50个电荷量与电子相等的正电荷，它的原子核外有多少个电子?这些电子总共带多少库伦的电荷量?为什么金属锡对外不显电性?答：在原子中，原子核带正电，核外电子带负电，它们在数量上相等。50个正电荷，则原子核外有50个电子；丝绸分别带什么电荷?说说你的理由。5.如图所示，用一段细铁丝做一个支架，竖直的部分作为转动轴。把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，由此是否可以判断这个物体已经带电?(2)把用丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，观察发生的现象，并回答：吸管带哪种电荷?餐巾纸带那种电荷?为什么?(3)吸管和餐巾纸摩擦起电时，哪个失去了电子?哪个得到了电子?答(1)异种电荷相互吸引，带电体能够吸引轻小物体。由此判断该物体可能带正电，也可能不带电。(2)(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，发现吸管被吸引，根据异种种电荷相互吸引，可知吸管带负电。吸管和餐巾纸摩擦时，吸管得到电子带负电，餐巾纸失去电子带正电。6.把一段塑料绳撕成细条，中间打结固定在塑料管上，用干燥的毛巾反复摩擦塑料细条，摩擦过的塑料细条张开，如图所示。动手做一做，说说摩擦过的塑料细条为什么张开。如何判断它带哪种电荷?答：塑料细条与干毛巾摩擦带电；塑料细条上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料细条会向张开。把与丝绸摩擦过的玻璃棒(带正电)靠近塑料细条，若塑料细条与玻璃棒相互吸引，说明塑料细条带负电；若相互排斥，则说明塑料细条带正电。完成《练习册》对应练习。本节课通过学生对实验现象的分析，认识摩擦起电及其原因，有利于培养学生的归纳、总结能力。静电的防止和应用事例，有助于加深学生对知识的理解。第2节电流和电路教学目标1.知道电流形成的条件；知道电流方向的规定。2.认识电源和电路元件符号；了解导体和绝缘体。3.知道电路的组成；会画简单的电路图；能连接简单的实验电路。4.通过实验认识通路、断路和短路。【重点】电流的形成，电路的构成，电路图的画法。【难点】判断电流的方向，“根据电路图连接实物电路”和“根据实物电路画电路图”。一、新课导入【操作】如图所示，取两个相同的验电器A和B,使A带电、B不带电。用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。【现象】A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。【分析】这表明，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B。但是，电荷的移动会很快结束。【思考】怎样才能使电荷持续不断地流动呢?二、新知探究1.[想想做做]让小灯泡发光。器材如下：小灯泡电池(电源)导线开关电路连接如下：[提醒]不能把电池的两端用导线直接连接在一起。甲乙丙【分析】小灯泡发光，说明有电荷持续流过它们。要想使小灯泡有电荷持续流过，就必须要有电源，还要用导线将它们与电池连接成闭合的电路。(1)形成：电荷的定向移动形成电流。【说明】只有电路闭合时，电路中才有电流。3.形成持续电流的条件：①有电源；②电路是连通的。(四)电路图1.电路元器件符号：用来表示电路中元器件的符号。【课件展示】常见的元器件及符号。的发光二极管2.电路图(1)定义：用电路元器件表示电路连接的图。(2)根据实物图画电路图时的注意事项：①要用统一规定的符号表示元件；②电路图与实物图要对应，符号要合理布局，不能画在拐角处(滑动变阻器可画在拐角处);③电路图最好呈长方形，导线要横平竖直，画得简洁、整齐；④元件做好标注，如用S标注开关，用L标注灯泡等。同一电路中涉及多个相同元件时，可加下角标进行区分，如用L₁、L₂等；⑤尽量避免导线的交叉，电路图中如有导线交叉，按要求标示出交叉相连和交叉不相连的情况，交叉相连时要在交点处画实心点。(3)根据电路图连接实物图时的注意事项：①实物图要与电路图对应；②导线不要交叉。(五)通路、断路、短路1.通路：正常接通的电路。特点：电路中有持续的电流，用电器能够工作。2.断路：电路中某处被切断(断开)的电路(注意：断开指断开开关、导线松脱、用电器烧坏等)。特点：电路中(断路部分)无电流，用电器不能工作。(1)电源短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来。特点：用电器不工作，电路中有很大的电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层，引发火灾，是不允许的。通路断路短路电流和电路电流电路中(断路部分)不会有电流通过通路断路短路甲乙电路图第3节串联电路和并联电路1.知道串、并联电路，知道串、并联电路的特点。2.会连接简单的串联和并联电路，会画简单的串、并联电路图。3.了解生活中电路的串并情况，能按要求设计简单的串并联电路。【重点】串、并联电路的特点。【难点】连接、设计简单电路。一、新课导入【问题】用一个电源、两个小灯泡、一个开关和一些导线组成电路。要想让两个小灯泡都发光，可以有几种接法?【提醒】连接电路后，要先确认电路连接无误，然后方可闭合开关。二、新知探究(一)串联和并联1.串联：如图所示，将两个小灯泡依次相连，然后接到电路中。(这种连接方式为串联)【特点】拧下一只灯泡后，另一只灯泡不亮。(1)如图所示，两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中。(这种连接方式为并联)【特点】拧下一只灯泡后，另一只灯泡仍然亮。(2)干路和支路：并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫做干路，单独使用的那部分电路叫做支路。(二)串联电路和并联电路在串联电路中，开关的位置改变了，它的控制作用是否也会改变?在并联电路中，干路开关和支路开关对各用电器的控制作用有什么不同?1.【实验】连接串联电路和并联电路(1)串联电路中开关的作用：按图连接串联电路，观察开关控制两个小灯泡发光的情况。还可以把开关开关改接到电路中的不同位置，观察开关控制两个小灯泡的情况是否发生变化。(开关的位置分别开关S对灯泡L、L₂的控制情况3.按如图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，把图乙中的实物图连接起来，并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向。甲乙4.请分别根据图甲、乙所示的两个实物电路画出它们的电路图。甲甲乙乙5.如图所示，学校有前、后两个门，在前、后门各装一个开关，学校传送室有甲、乙两盏灯和一个电源。要求：前门来人闭合开关时甲灯亮，后门来人闭合开关时乙灯亮。请设计电路图，并用笔画线表示导线在图中连线。6.居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，若电灯总是亮着就会浪费电。但是，如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便。现在有一种自动控制的楼道灯，当有人走动发出声音时，电路才会接通，电灯发光。不过，只有天黑之后灯才能亮。白天，不论发出多大的声音，电灯也“无动于衷。这是因为在控声声是闭合的，环境光和这样两个符号代表它们。实际上，这就是两个开关：有声音时声是闭合的，环境光非常暗时是闭合的。怎样连接电路可以实现上面的功能?请画出电路图。家庭电路中的电源7.图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C,以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。请你根据图乙说明这个展示台是如何实现防盗报警功能的。甲乙答：由图可知，金属片B相当于开关；物品在展示台上时，ABC接通，把电铃短路，灯泡亮，铃不响；当物品被盗离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时，灯泡和电铃串联，此时灯亮，铃响报警。五、布置作业完成《练习册》对应练习。本节课以实验为基础，创设以学生为主体的物理情境，使学生通过真实情境去感受、去体验，贯穿着以科学探究为获取知识、应用知识的主要过程和方法，始终以学生的主动参与、积极体验、浓厚兴趣去感知，去认知串联和并联电路的特点。教学活动中用实验启动学生的思维，在实验中拓展学生的思维，使学生真正成为探究活动的主体、课堂的“主人”,同时，最大限度地发挥学生学习的主动性、积极性和创造性，充分体现学生的认知主体作用，把教学的着眼点放在如何帮助学生“学”上，很好地实践了“动手实践、自主探索、合作交流”的重要学习方式。通过创设一些有趣的场景(如家里、教室及串联和并联彩灯等),较好地调动了学生学习的积极性，激发了学生主动参与教学活动的热情，为探究新知识，做好了充分的知识和思想上的准备。第4节电流的测量1.认识电流的大小；知道电流的单位、符号；了解生活中一些用电器的电流值。2.知道电流表的用途、符号；知道正确使用电流表的规则，并会将电流表正确接入电路中，画出相应的电路图；能认识电流表的量程，正确读出电流表的示数。教学重难点.【重点】电流的测量。【难点】正确连接电路。一、新课导入【问题】如图所示，小灯泡在电路中发光。若把电路中的一节电池换成图中的两节电池，小灯泡的亮度明显增加，这是通过小灯泡的电流增大所致的。我们怎样测量电流的大小呢?【参考答案】电流表可以测量通过电路的电流。二、新知探究(一)电流的强弱1.电流：表示电流强弱的物理量是电流，通常用字母I表示。2.电流的单位：安培，简称安，符号是A。电视机电饭锅电动车充电可达2×10⁵A(2)电流表的读数①明确所选电流表的测量范围。②确定电流表的分度值，即表盘的一个小格所代表的电流大小。③接通电路后，根据指针向偏转的个小格数读数。范围0.1A一小格是0.1A。(2)电流表的读数甲乙丙(3)用电流表测量电流①按图甲所示的电路图连接电路，测量这种情况下电路中的电流。②如图乙所示，改变电流表在电路中的位置，测量这种情况下电路中的电流。③比较电流表两次的示数是否有变化甲乙【提醒】实验中，为减少电池损耗，读取电流表的示数后要尽快断开短路。【结果】两次电流表的示数相同三、课堂小结单位：安培(安),符号单位：安培(安),符号A用电流表(试触)测量电流读数：明确测量范围1.通过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于多少毫安?某半导体收音机电池的供电电流最大可达120mA,等于多少安?针如图所示。这时应该怎样操作?甲乙丙4.用笔画线表示导线连接下面的实物图，使小灯泡能够发光并且电流表能够测出通过小灯泡的电流(估甲6.如图所示，哪个电路中电流表的连接是错误的?连接正确的电流表测量的是那一部分的电流?两答：乙中电流表的连接是错误的；甲中电流表测干路电流；丙中干路电流表测干路电流，与支路电流表测通过L2的电流；丁中电流表测通过L1的电流。7.请用笔画线表示导线把图中的实物图连接起来，并画出电路图。要求：两个小灯泡并联，开关同时控制两个小灯泡，电流表测量通过小灯泡L₂的电流，导线不能较差。五、布置作业完成《练习册》对应练习。本节课先从现象观察入手，引导学生思考问题，培养学生用科学眼光来观察周围事物的兴趣、态度和意识。通过演示实验让学生根据电流表的使用规则，亲自动手测量电流的大小，从而培养学生的观察能力和动手能力，也让学生感受到电流真的有大小。(1)设计实验电路。如图所示它们分别是测量串联电路中A、B、C三点电流的电路图。测量B点电流测量C点电流(2)根据电路图连接电路，并进行测量。(3)把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。(4)换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量并记录各点的电流。A.点电流I/A小灯泡L₁、L₂3.实验结论研究表明：在串联电路中，电流处处相等。表达式：IA=IB=Ic(1)连接电路时，开关应断开。(2)电流表应串联在被测电路中。(3)接通电路前必须先用大量程的电流表试触。(4)读数时要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器。(5)为了使实验结论具有普遍性，应换用两个不同规格的小灯泡进行三次或以上实验。(二)并联电路的电流规律实验：探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系1.实验思路怎样得到并联电路中各处电流的关系呢?根据并联电路的特点，可以通过实验在并联电路中接入电流(1)设计实验电路。分别画出用电流表测量A、B、C三点电流的电路图。(2)根据电路图连接电路，并进行测量。(3)把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。(4)换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量并记录各点的电流。小灯泡L₁、L₂3.实验结论三、课堂小结探究串联电路中各处电流的探究并联电路实验结论：在串联电路中，电流处1.课堂上图甲做“探究串联电路中各处电流的关系”的实验时，每个实验小组只有一个电流表。实验完成后，某同学借来其他小组的电流表，同时测量三个位置的电流以验证探究的结果。图乙中有三个电流表和两个小灯泡，请你按他的设计，用笔画线表示导线在图乙中连线，注意连线不要交叉。2.如图所示，当开关闭合后，电流表A₁的示数为0.3A,那么通过小灯泡L₁的电流是多少?电流表A₂的示数是多少?答：由电路图可知，闭合开关后，小灯泡L1和L2串联，两电流表均测量电路中的电流。因为在串联电L的电流和电流表A2的示数均为0.3A。(1)连接电路时，开关应处于什么状态。(2)某同学记录的实验数据如下表所示。第二次致吗?为什么?12答：一致。由图可知，第二次试验IB=0.32A,所以两次实验数据均885.根据如图甲所示的电路图，用笔画线表示导线在图乙的实物图中连线。在闭合开关后，如果电流表A₁的示数为0.5A,电流表A₂的示数为0.3A,那么通过小灯泡L₁、L₂的电流分别是多少?甲五、布置作业完成《练习册》对应练习。教学反思本节课通过探究实验的方式获得串、并联电路中电流的规律，让学生在一步一步地实验过程中学会如何探究。在教学过程中不可直接将串、并联电路中电流的规律告诉学生，而是要充分培养学生科学探究的能力，提升学生的物理学科素养。1.某同学用干毛巾擦窗户时发现，用力反复擦拭后，玻璃表面会吸附线绒。请解释这一现象。答：用干毛巾擦玻璃时，干毛巾与玻璃摩擦起电，带电的玻璃会吸引不带电的轻小物体，所以玻璃表面会吸附线绒。(或用干毛巾擦玻璃时，干毛巾与玻璃摩擦起电，玻璃和线绒带异种电荷，相互吸引，所以玻璃表面会吸附线绒。)2.氧原子有8个电子，氢原子只有1个电子，那么一个水分子有多少个电子?这些电子一共带了多少电荷量?答：一个水分子(H₂O)有10个电子，这些电子一共带有1.6×10～18C电荷量。3.汽车在转弯前，司机拨动转向横杆，汽车同侧的前、后两个转向灯就会同时闪亮，如果一个灯损坏，另一个灯仍能正常工作。这两个转向灯是串联的还是并联的?转向横杆相当于电路中的什么元件?答：由题可知，转向灯可以单独工作，所以它们是并联的；转向横杆相当于电路中的电源。4.某同学想为学校储藏室的电动门设计一个控制电路，只有当两名管理员同时启用各自的钥匙时才能接通电源，使电动机工作把门打开。如果启用钥匙相当于闭合开关，请帮助他画出电路图。答：如图所示：5.某款吸尘器上有两个开关，其中一个只控制照明的灯泡，另一个只控制吸尘用的电动机。请画出符合上述设计要求的电路图。答：如图所示：6.如图所示是一种防倾斜报警的电路原理图，通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的电流相同)。图中S为重力开关，金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。但物体处于竖直方向时，a导线A、B中间；当物体向左偏离竖直向上时，灯泡L₁亮、电铃响；当物体向右偏离竖直方向时，灯泡L2亮、电铃响。请按上面的要求把电路连接完整。7.某同学想把小灯泡L₁和L₂并联，并想用电流表测量通过L₂的电流，他连接的电路如图所示。其中有一根导线连接错误，请你再这根导线上画“×”然后画出正确接法的导线。8.按电路图探究串联电路中各处电流的关系。(1)请按照电路图，用笔画线表示导线，把实物图连接起来。要求电流表测量B处的电流，导线不能交叉。(2)通过正确的操作可以得到的结论是什么?答：在串联电路中，电流处处相等。9.请根据如图所示的实物电路画出对应的电路图。如果闭合开关后，电流表A₁的示数为0.3A,电流表A₂的示数为0.5A,那么通过小灯泡L₁和L2的电流分别是多少?A₂9A₂④答：由图可知，闭合开关后，小灯泡L₁和L2并联，电流表A₁测量通过小灯泡L1的电流，电流表A₂测量干路电流。所以通过小灯泡L₁的电流为0.3A,通过小灯泡L2的电流为0.2A。1.通过电压与水压的类比，初步认识电压，知道电压的作用，知道电源是提供电压的装置。2.知道电压的单位，能对电压的不同单位进行换算。记住干电池、家庭电路的电压值。3.知道电压表的用途及符号，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。教学重难点教学重难点【重点】电压表的使用。【难点】电压表的选择、连接及读数。教学过程一、新课导入电路中先后接入一节和两节干电池，观察小灯泡的亮度是否相同，思考是什么原因引起的?(一)电压1.类比法认识电压：水流类比电流、水压类比电压，如下图(播放动画):电流类比水流电压是形成电流的原因电流类比水流电压是形成电流的原因6抽水机(保持一定水压)→电源(保持一定电压)水管(传输水流)→导线(传输电流)水轮机(利用水能的设备)→灯泡(利用电能的设备)阀门(控制水流的通断)→开关(控制电流的通断)(1)水管中之所以可以形成水流，是因为A、B持A、B两容器中有水位差，得到持续水流的装(2)电路中之所以有电流，是因为电源两端存在(1)电源是提供电压的装置。(2)电压是形成电流的原因。(1)符号：U(2)单位：①国际单位：伏特，简称伏，符号V。闪电时云层间(二)电压的测量(1)结构：(2)作用：测量电压大小的仪器。(3)电路符号：(1)电压表的连接①调零：要使指针指在刻度盘零刻度处。②并联：要把电压表并联在被测电路的两端；当电压表直接连在电源两极上时测电源电压。④量程选择：被测电压不能超过电压表的量程(最大量程试触法);在不超过量程的前提下，应选用小量程测电压，因为小量程分度值小，精度高。提示：为避免电压过大损坏电压表，在不能事先估算电压的情况下，要先闭合开关然后迅速断开(叫做“试触”),看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量范围内。(2)电压表的读数①明确所选电压表的量程和分度值分度值0.1V00V2量程0~3V每一大格1V甲甲：7×0.1V=0.7V乙乙：7×0.5V=3.5V量程0~15V每一大格5V每一小格0.5V3.【对比总结】电压表和电流表的异动电压表电流表用途测量电路两端的测量电路中的电压电流并联在被测电路两端串联在被测电路中与电源相连能够直接并联在电源两极上绝对不允许不经过用电器直极上接方式时路(断路)可以串联一条导线(不能并联)相同点程。定后再读数。用试触法判断是否超过量程。与用电器并联，“+”进“-”出，选择合适的量程，测量提供电池的电压，如图16.1-7所示。这个电池的电压是多少?哪个金属片是电池的正极?图16.1-7反思是否全面讲解了电压的概念、单位和测量方法，以及电压在电路中是否能够理解并掌握这些知识点，是否能够运用所学知识进行实验操反思实验探究环节是否充分让学生参与并体验了科学探究的过程，以及是否需要改进实验设计或加强与日常生活和科技发展的联系，引导学生关注身边的电路现象和科技实践能力和创新意识。同时，注重培养学生的安全意识和实验操作能力，确保一、新课导入在串联和并联电路中，电压又有什么规律呢?本节课我们共同来探究一下。(一)串联电路的电压规律【实验探究】探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系【提出问题】串联电路中各用电器两端电压与总电压有什