人教版九年級物理上冊第十四章教案教學設(shè)計

人教版九年級物理上冊第十四章教案教學設(shè)計一、主題單元規(guī)劃思維導圖二、單元目標(一)課標要求1.了解熱機的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。2.從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。3.從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認識效率。4.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。(二)核心素養(yǎng)要求1.通過實驗,認識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。2.有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題的意識。3.了解能量及其存在的不同形式。描述各種各樣的能量和生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。第1節(jié)熱機教材分析一、課標分析1.了解熱機的分類。2.知道熱機的工作原理。3.了解汽油機和柴油機的區(qū)別。二、內(nèi)容和地位分析本節(jié)由熱機、汽油機和柴油機三部分組成,是這一章的第一節(jié),承接了上一章內(nèi)能的相關(guān)知識,同時也為下一節(jié)熱機的效率做好了知識準備。熱機是一種廣泛使用的動力設(shè)備,通過本節(jié)內(nèi)容的學習,學生不僅可以學到一些有用的實際知識,還可以了解物理知識對解決實際問題的重要作用。教材對于汽油機和柴油機都是從構(gòu)造、工作過程和優(yōu)缺點三方面來講述的,構(gòu)造只介紹了那些為講清工作過程所必須知道的部件,工作過程介紹得比較詳細,優(yōu)缺點只作了簡略介紹。學情分析從知識儲備上來說,學生已經(jīng)學習了內(nèi)能的相關(guān)知識,八年級下冊學習了功和機械能的知識,為本節(jié)做好了準備,學生通過一年的物理學習,也逐步體會到物理是一門應(yīng)用型很強的學科,是基于實驗和生活的學科,而且學生也具備一定的實驗觀察能力和分析推理能力。教學目標1.知道熱機的概念,初步了解熱機的工作原理,理解熱機的原理就是將燃料的化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化成機械能。2.了解汽油機和柴油機的工作過程及能量轉(zhuǎn)化。3.知道汽油機和柴油機的區(qū)別,以及各自的優(yōu)缺點。4.體會內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中,活塞往復運動次數(shù),曲軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)。核心素養(yǎng)1.體會人類非凡的創(chuàng)造力對世界的影響。體會內(nèi)能的利用對人類發(fā)展的重要作用。2.通過對汽油機和柴油機的工作原理的學習,了解內(nèi)燃機對人類文明的進步的作用和發(fā)展前景。重點難點重點:內(nèi)燃機的工作原理和過程。汽油機和柴油機的異同及能量轉(zhuǎn)化。難點:內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中,活塞往復運動次數(shù),曲軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)。教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)一:導入新課向?qū)W生展示圖片,描述蒸汽時代的紡織、火車、輪船。熱蒸汽為我們提供了強大的推力,把人們從繁重的體力勞作中解放出來。學生觀看圖片并思考、交流。用熱機的出現(xiàn)給人類生活帶來巨大變化引入新課,向?qū)W生介紹熱機簡史,為學習熱機做準備。環(huán)節(jié)二:熱機及其分類觀看教師演示實驗,討論這個過程中的能量轉(zhuǎn)化。展示各種熱機的實物圖片。例1如圖所示的四種交通工具中,不用熱機作為動力機械的是()A.電動車B.卡車C.輪船D.飛機學生觀看演示實驗并思考。分享知道的熱機的種類。學生答題,教師答疑。通過觀看和分析實驗過程,得到熱機的概念:利用內(nèi)能做功的機械。開拓學生的視野,體會熱機的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。及時鞏固熱機的概念,檢驗學習成果。環(huán)節(jié)三:汽油機及其工作過程結(jié)合教材內(nèi)容及預習的成果,完成填圖,并分享和展示。認識汽油機的主要構(gòu)造并掌握汽油機的工作過程及其能量轉(zhuǎn)化。

續(xù)表教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)三:汽油機及其工作過程2.提供動圖和實物模型展示例2如圖所示的是單缸四沖程汽油機的工作示意圖,下列說法正確的是()A.甲是壓縮沖程B.這四個沖程的正確順序是乙→丙→甲→丁C.丁沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D.甲沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能例3在試管內(nèi)裝些水,用軟木塞塞住,加熱使水沸騰,水蒸氣會把軟木塞沖開。有的同學由這個裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機,請你用連線反映出他聯(lián)想創(chuàng)新的思維過程。高溫高壓的水蒸氣堅固汽缸酒精燃燒 活塞運動做功玻璃試管 高溫高壓的燃氣軟木塞沖出 油料燃燒學生分享并完成圖表的填寫,進行總結(jié)和梳理。體會連續(xù)工作過程和建立立體實物印象。學生答題,教師答疑。學生討論、回答問題。通過學生自主學習,分享討論,填表糾錯的過程,加深對本節(jié)第一個重難點的理解和掌握。體驗、觀察并分享結(jié)論,全方位突破難點。及時鞏固汽油機的工作過程的知識,檢驗學習成果。讓學生體會獲得知識的成就感,對學習成果進行檢測。

續(xù)表教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)四:汽油機和柴油機的區(qū)別閱讀教材上柴油機的相關(guān)內(nèi)容,并完成以下的表格。汽油機柴油機構(gòu)造吸氣沖程點燃方式例4汽油機和柴油機相比較,下列敘述中正確的是()A.柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物,汽油機吸入汽缸的是空氣B.在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的C.柴油機里推動活塞做功的燃氣的壓強比汽油機里的高D.在壓縮沖程末,汽油機汽缸內(nèi)的溫度比柴油機的高結(jié)合汽油機和柴油機的特點,談一談二者有何區(qū)別。學生答題,教師答疑。通過對比,讓學生加深對汽油機和柴油機的區(qū)別的記憶。及時鞏固汽油機和柴油機的區(qū)別的知識,檢驗學習成果。環(huán)節(jié)五:汽油機和柴油機的應(yīng)用汽油機和柴油機各自的特點和應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?汽油機的特點:質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)簡單,維修方便。汽油機的應(yīng)用:小汽車,摩托車,小型飛機等。柴油機的特點:笨重、功率大、效率高、結(jié)構(gòu)強度高。柴油機的應(yīng)用:拖拉機,坦克,輪船等。例5下列關(guān)于汽油機和柴油機的說法中正確的是()A.柴油機的工作過程分為吸氣、壓縮、排氣三個沖程B.汽油機和柴油機都屬于內(nèi)燃機C.汽油機比柴油機笨重D.汽油機的功率比柴油機大結(jié)合各自的特點,學生分享并展示各種汽油機和柴油機應(yīng)用的實際場景。學生答題,教師答疑。提高學生的自學能力和辨析思考能力,豐富學生的認知。及時鞏固汽油機和柴油機的特點和應(yīng)用的知識,檢驗學習成果。

續(xù)表教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖板書設(shè)計第1節(jié)熱機一、熱機1.熱機的原理2.熱機的種類二、內(nèi)燃機1.汽油機:工作過程及能量轉(zhuǎn)化。2.柴油機:柴油機的工作過程;柴油機與汽油機有哪些不同。3.汽油機和柴油機的優(yōu)缺點課堂練習課堂8分鐘課堂小結(jié)本節(jié)課你學到了什么?有哪些收獲呢?作業(yè)布置1.《七彩作業(yè)》第十四章第1節(jié)。2.“動手動腦學物理”第1~4題。教學反思

第2節(jié)熱機的效率教材分析一、課標分析1.理解熱值的意義。2.從能量轉(zhuǎn)化的角度理解熱機的效率。3.知道熱機的利用給人類帶來的危害。4.了解提升熱機效率的意義。二、內(nèi)容和地位分析本節(jié)內(nèi)容由燃料的熱值和熱機的效率兩個部分組成,是上一節(jié)內(nèi)燃機知識的延續(xù),《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》(以下簡稱《標準2022》)要求從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值,側(cè)重于通過熱值認識化學能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。通過本節(jié)課的學習,可以使學生認識到內(nèi)燃機工作時,燃料燃燒放出的熱量并不能全部被利用,這樣,就需要引入“效率”這一概念。通過本節(jié)內(nèi)容的學習,還能幫助學生對內(nèi)能的利用有一個更全面的認識,并為下節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒做好準備。同時,學生也會進一步體會人類文明的進步對生產(chǎn)、生活的重大影響,除了發(fā)展進步以外,也帶來了環(huán)境污染、資源浪費等問題,引發(fā)學生的深入思考。本節(jié)內(nèi)容需要正確區(qū)分熱值與熱量,從概念、單位、意義等方面區(qū)分。學情分析已有知識及方法:學生具有對不同燃料放熱本領(lǐng)不同的生活經(jīng)驗,以及比值法定義物理量,機械效率等知識儲備。未知知識及方法:熱值的概念和理解,熱機效率的意義。教學目標1.從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量的本領(lǐng)不同,建立熱值的概念。2.能簡單計算燃料燃燒放出的熱量。3.能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道什么是熱機的效率。核心素養(yǎng)1.培養(yǎng)學生樂于觀察和思考日常生活中的物理學道理。2.從科學的角度理解熱機有關(guān)知識,培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識。重點難點重點:熱值的概念和意義。難點:熱機的效率的計算。教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)一:導入新課小視頻——火箭發(fā)射升空。提問:火箭升空使用的是什么燃料呢?為什么要用這種燃料?學生觀看視頻并思考、交流,回答問題。通過壯觀的火箭發(fā)射升空視頻,激發(fā)學生的學習興趣,引起學生對燃料的某種特性的思考。環(huán)節(jié)二:燃料的熱值請同學們思考我們生活中都有哪些燃料,并展示各種燃料的圖片?；顒?:不同燃料的放熱本領(lǐng)相同嗎?如何比較誰的放熱本領(lǐng)強呢?結(jié)合生活經(jīng)驗和之前所學知識談一談。教師總結(jié)學生的分享,給出熱值的概念:某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量(氣體為體積)之比,叫做這種燃料的熱值?；顒?:請學生閱讀教材第23頁“小資料”,總結(jié)規(guī)律。歸納總結(jié):(1)熱值是燃料本身的性質(zhì),與燃料的種類有關(guān)。(2)燃料的熱值與質(zhì)量、體積、溫度、完全燃燒與否無關(guān)。學生交流、討論、分享。學生閱讀教材內(nèi)容,理解燃料的熱值的概念。從學生熟悉的問題入手,進一步提問,引發(fā)思考。結(jié)合生活經(jīng)驗,如使用不同燃料燒開一壺水,幫助學生理解。類比之前學習的速度和壓強等用比值定義法定義的物理量,建立熱值的概念。續(xù)表教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)二:燃料的熱值例1對于燃料的熱值,下列說法中正確的是()A.燃料不完全燃燒時,燃料的熱值變小B.燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫做這種燃料的熱值C.就某種確定的燃料而言,它的熱值是一個確定的值,跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無關(guān)D.容易燃燒的燃料熱值一定大活動3:根據(jù)熱值的概念,總結(jié)燃料燃燒放出熱量的計算公式,并解決實際問題。(1)固體、液體燃料完全燃燒時放出的熱量:Q放=mq。(2)氣體燃料完全燃燒時放出的熱量:Q放=Vq。計算一下12噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量?若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量,需要多少噸干木柴?(q氫=1.4×108J/kg,q干木柴=1.2×107J/kg)例2完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量?假設(shè)這些熱量全部被水吸收,能使多少千克的水由20℃升高到70℃?已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。學生答題,教師答疑。學生解答:12噸氫完全燃燒放出的熱量Q放=m氫q氫=12×103kg×1.4×108J/kg=1.68×1012J,需要完全燃燒干木柴m干木柴=Q放q干木柴=1.68×10學生答題,教師答疑。將所學熱值的知識加以運用,和總結(jié),體會熱值是燃料的一種特性。及時鞏固燃料熱值的基本概念,檢驗學習成果。通過概念總結(jié)公式,并結(jié)合實際問題進行計算,幫助學生熟悉知識點,直觀體會不同燃料的熱值。及時鞏固所學知識,檢驗學習成果。環(huán)節(jié)三:熱機的效率活動1:在內(nèi)燃機中,燃料能否完全燃燒?燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了?學生結(jié)合生活經(jīng)驗和上一節(jié)學習的內(nèi)燃機的知識進行思考和討論。

續(xù)表教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)三:熱機的效率結(jié)論:燃料很難完全燃燒。熱機的效率:(1)概念:用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率。(2)公式:η=Q有活動2:了解各種熱機的效率,思考提高熱機效率的方法。蒸汽機:6%~15%。汽油機:20%~30%。柴油機:30%~45%。飛機上的噴氣式發(fā)動機:50%~60%。提高熱機效率的途徑:(1)提高燃料利用率,使燃料充分燃燒。(2)改進熱機,減少各種能量損失。(3)充分利用廢氣的能量。(4)注意保養(yǎng),保證良好的潤滑,減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。例3內(nèi)燃機運行時各種能量損耗大致為汽缸散熱損失占25%,廢氣帶走的能量占30%,摩擦等機械損耗占10%,則內(nèi)燃機的效率為。

學生答題,教師答疑。結(jié)合生活實際,增強學生的節(jié)能環(huán)保意識,增強學生為提高熱機效率,加強環(huán)保的責任心和使命感。也體現(xiàn)了從生活走向物理和從物理走向社會的理念。及時鞏固熱機效率的知識,檢驗學習成果。板書設(shè)計第2節(jié)熱機的效率一、燃料的熱值1.概念2.公式和單位3.簡單計算二、熱機的效率1.概念和公式2.內(nèi)燃機的能量流向3.提高熱機效率的途徑課堂練習課堂8分鐘課堂小結(jié)本節(jié)課你學到了什么?有哪些收獲呢?作業(yè)布置1.《七彩作業(yè)》第十四章第2節(jié)。2.“動手動腦學物理”第1~4題。教學反思

第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒教材分析一、課標分析1.理解能量守恒定律。2.能用能量守恒的觀念解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。二、內(nèi)容和地位分析本節(jié)內(nèi)容由能量的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律兩部分組成。《標準2022》對本節(jié)內(nèi)容的要求是“了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生產(chǎn)生活的聯(lián)系?！北竟?jié)以能量為線索,希望通過大量的實例,讓學生對能量的轉(zhuǎn)化有一個感性認識,揭示它們之間的本質(zhì)聯(lián)系:能量的轉(zhuǎn)化和守恒,以及它在應(yīng)用中的重要性和普遍性。本節(jié)介紹的能量的轉(zhuǎn)化和守恒與日常生活息息相關(guān),是自然科學的核心內(nèi)容之一,從更深層次反映了物質(zhì)運動和相互作用的本質(zhì)。學情分析已有知識及方法:學生已經(jīng)學習了內(nèi)燃機的工作過程,以及內(nèi)能、機械能等各種能量,對于動能和勢能的轉(zhuǎn)化,改變內(nèi)能的方式等有一定了解。未知知識及方法:從能量的觀點理解和解釋事物之間的本質(zhì)。教學目標1.了解能量及其存在的多種形式,知道各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。初步形成用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析自然現(xiàn)象的意識,能解釋一些常見現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化過程。2.理解能量守恒定律,列舉并解釋日常生活中能量守恒的實例。核心素養(yǎng)幫助學生樹立科學的世界觀,形成可持續(xù)發(fā)展的意識,以及進一步學習其他科學技術(shù)的意識,探究能源與社會的關(guān)系問題,體會事物之間的普遍聯(lián)系。重點難點重點:理解能量守恒定律。難點:利用能量守恒定律解釋生活中相關(guān)的物理現(xiàn)象。教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)一:導入新課小視頻——我國火箭升空。提問:升空的火箭具有哪種能量?它的能量來自哪里?學生觀看視頻并思考、交流,回答問題。通過播放我國火箭升空過程的視頻,給學生以極大的震撼感,激發(fā)學生的愛國熱情、榮譽感,以及學習接下來的知識的興趣和熱情。環(huán)節(jié)二:各種形式的能量活動:列舉各種形式的能量。學生列舉,教師補充并展示各種圖片。學生交流、討論。讓學生感受能量的廣泛存在和形式多樣,為接下來的學習做準備。環(huán)節(jié)三:能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移活動1:完成小實驗。(1)來回迅速摩擦雙手。(2)用塑料筆桿或塑料尺在頭發(fā)或衣服上摩擦后靠近細碎的紙片。分析這些過程中的能量轉(zhuǎn)化。活動2:觀察圖片,分析各種情景下的能量轉(zhuǎn)化。結(jié)合下面的圖片,討論可以補充哪些實例。學生動手操作,體驗,觀察現(xiàn)象。學生思考、討論、交流。幫助學生初步體會能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。幫助學生體會能量轉(zhuǎn)化的普遍性,培養(yǎng)學生觀察、分析、理解的能力,體會物理與生活的聯(lián)系。

續(xù)表教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動教學意圖環(huán)節(jié)三:能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移結(jié)論:在一定條件下,各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的?；顒?:能量的轉(zhuǎn)移。上面的情況,能量是如何變化的?結(jié)論:能量也可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。例1下列說法中正確的是()A.冬天對著手哈氣,手變暖,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.用酒精燈給水加熱,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.高速行駛的汽車爆胎是很危險的,從能量的角度來看,是機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化D.滑冰時冰刀與冰之間相互摩擦,水面上出現(xiàn)一道道痕跡,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能例2人類發(fā)明和制造的各種機械和機器,都可以看作是用來控制能量的轉(zhuǎn)化形式,發(fā)生的地點或時間的能量轉(zhuǎn)換器。按照這種觀點,汽油機是把能轉(zhuǎn)化為能的能量轉(zhuǎn)化器;干電池是把能轉(zhuǎn)化為能的能量轉(zhuǎn)化器;鉆木取火把能轉(zhuǎn)化為能。

學生思考、交流、討論。學生答題,教師答疑。及時鞏固能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的知識,檢驗學習成果。環(huán)節(jié)四:能量守恒定律活動1:下面情景中,有什么現(xiàn)象發(fā)生?能量去哪里了?結(jié)論:大量事實表明,能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。學生思考討論并完成能量守恒定律的內(nèi)容。通過生活中的常見現(xiàn)象,引發(fā)學生探究的興趣。讓學生