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文本内容:
《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12—23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12—24实验.〖提醒实验12—24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12—25实验,引导学生注意观察现象思考1.图12—25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P43—P44,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P45—P46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的积极性,放手让学生自学、观察、讨论,体现他们的主体地位教者还可通过介绍热机的发展推动工业革命的故事,让学生了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义,引导学生关心科技发展,增加社会责任感和树立科学的世界观。