(一)情景引入:
1、觀察演示實驗1,提出問題
演示實驗1:內裝一定質量、不同水溫的上、下兩只杯子,杯體上標明水的溫度值。其中,上方的杯底有一塊半導體材料制成的溫差電池,電池兩極與一只小風扇構成回路。當上下杯水的溫度不同時,風扇會不停轉動。
設問1:驅動風扇運轉的能量來自何處?
2、導入新課
我們可以用這節(jié)課學習的知識來回答上面的問題。
3、教學主要環(huán)節(jié) 本設計可分為三個主要的教學環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié),通過實驗觀察與討論,歸納得出物體內能的概念,以及物體的內能與溫度、體積和狀態(tài)的關系。
第二環(huán)節(jié),通過DIS實驗和學生實驗的研究,認識改變物體內能的兩條途徑。
第三環(huán)節(jié),通過“歷史回眸”,介紹焦耳對熱與功當量關系的研究,知道做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
2、流程圖說明
情景 演示實驗1
內裝一定質量、不同水溫的上、下兩只杯子,杯體上標明水的溫度值。其中,上方的杯底有一塊半導體材料制成的溫差電池,電池兩極與一只小風扇構成回路。當上下杯水的溫度不同時,風扇會不停轉動。
設問1:驅動風扇運轉的能量來自何處?
活動I 學生實驗1
取兩杯溫度不同、體積相同的清水,分別滴入一滴紅墨水,觀察發(fā)生的變化。
活動II 大家談
列舉內能發(fā)生變化的實際事例。
設問2:如何使內能發(fā)生變化?
活動III 演示實驗2 DIS實驗
用溫度傳感器研究摩擦與熱的關系。觀察溫度變化曲線,分析拉動次數(shù)和對應的溫度變化情況。
活動Ⅳ 演示實驗3
演示壓縮空氣,硝化棉燃燒。
播放柴油機的結構及工作過程的flash課件。
活動V 學生實驗2
用酒精燈加熱試管中的水,沸騰時,可以看到活塞被沖出,試管壁上有小水珠生成。
活動Ⅵ 歷史回眸
介紹焦耳對熱與功當量關系的研究。
1、教學流程圖
本設計內容包括三個方面:一是物體的內能;二是內能變化的兩個途徑;三是做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
本設計的基本思路是:以實驗創(chuàng)設情景,激發(fā)學生的好奇心。通過對問題的討論,引入學習物體的內能,以及物體的內能與溫度、體積和狀態(tài)的關系。通過結合日常生活經驗進行交流討論,在實驗的基礎上,得出改變物體內能的兩個途徑。通過“歷史回眸”,介紹焦耳對熱與功當量關系的研究,知道做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
本設計要突出的重點和要突破難點是:物體的內能和內能變化的兩個途徑。方法是:以實驗和分析為基礎,根據(jù)學生在初中和前階段學習時已經掌握的知識,結合學生的親身體會,應用實驗和動畫演示對實例進行分析,掌握物體的內能和內能變化的兩個途徑,從而突出重點,并突破難點。
本設計強調問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導等多種教學策略的應用,重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學方法的教育。通過學生主動參與,培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力,使之感受“類比”、“實驗探究”、“歸納推理”等科學方法;感悟科學家的探究精神,提高學習的興趣。
完成本設計的內容約需1課時。
2、課件:柴油機的結構及工作過程flash課件。
1、器材
(1)演示實驗:
① 分別裝有冷、熱水的杯子各一只,溫差電池、小電扇
②銅管、繩子、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機。
③圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。
(2)學生實驗:
①燒杯兩只、紅墨水、冷、熱水。
②酒精燈、試管、試管夾、活塞。
重點和難點:物體的內能;內能變化的兩個途徑。
3.情感、態(tài)度價值觀
(1)通過觀察和動手操作實驗,體驗樂于科學探究的情感。
(2)通過對焦耳的簡單介紹,感悟科學家在探究真理過程中的科學精神。
2.過程與方法
(1)通過學習分子勢能,認識“類比”的科學方法。
(2)通過學習內能的概念,感受統(tǒng)計規(guī)律的研究方法。
(3)通過研究做功使物體內能發(fā)生變化的學習過程,認識“實驗探究”的方法。
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