第十六章热和能导学案用.docx
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第十六章热和能导学案用
总第39课时
第十六章热和能
一、课程标准的要求：
1.通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象。
2.了解内能的概念。
能简单描述温度和内能的关系。
3.从能量转化的角度认识燃料的热值。
4.了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
5.了解热量的概念。
6.通过实验，了解比热容的概念，尝试用比热容解释简单的自然现象。
7.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
知道做功的过程就是能量转移的过程。
8.知道能量守恒定律。
能举出日常生活中能量守恒的实例。
有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。
9.通过能量的转化和转移，认识效率。
二、教材简析：
本章在学习了机械能的基础上，把对能量的研究拓展到内能。
先介绍分子动理论，并用物质微观结构的知识来解释宏观现象，为从分子结构观点理解物体内能的本质打下基础。
接着讲述内能的概念和内能的改变。
然后从内能改变引入热量、比热容的概念。
并在此基础上讲内能的利用，介绍内燃机的基本工作原理。
最后给出能量守恒定律，使全章知识组成一个有机的整体。
三、本章重点、难点：
比热容
五、课时建议：
本章共分五节，建议8课时。
第一节分子热运动1课时
第二节内能2课时
第三节比热容2课时
第四节热机1课时
第五节能量的转化和守恒1课时
总第40课时
一、分子热运动
一、教学目标：
1.知识与技能
●知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
●能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
●知道分子热运动的快慢与温度的关系。
●知道分子之间存在相互作用力。
2.过程与方法
●通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
●通过演示实验使学生知道物体温度越高，分子运动月剧烈。
●通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。
3.情感、态度与价值观
●用演示实验激发学生对大千世界的兴趣。
使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的事实。
二、教学重点、难点：
●重点：
通过以演示实验的观察、分析、推理，了解分子动理论的初步知识。
●难点：
指导学生从对演示实验的观察、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构。
三、教学易混点：
分子间斥力大和分子间距离远，分子间作用力小的现象解释
四、学习过程：
1、导言
电流，看不见，摸不着，物理上怎么研究它？
（通过它产生的热效应感知它的存在从而研究它。
）
磁场，看不见，摸不着，物理上怎么研究它？
（通过它产生的现象如小磁针放入其中发生偏转，来感知它的存在从而研究它。
）
物质是由分子组成的，分子的直径大约只有10ˉ10m,对于肉眼而言，分子也是看不见，摸不着的，我们可以怎么研究它？
（通过它产生的现象研究它。
）
2、自学课本：
学生看课本124-126，画出每个知识点中的关键词，标出不懂的地方，时间：
8分钟。
提取知识要点构建知识网络：
1，物质是由组成的，分子都在
什么叫扩散现象？
扩散现象证明了什么？
2、一切物质的分子都在。
物体分子运动的快慢
与有关，温度越高，分子。
3、分子间存在相互作用的和。
当分子之间的距离正常间距时间，分子间的作用力表现力为引力。
当分子之间的距离正常间距时间，分子间的作用力表现力为斥力。
4、被封闭的气体可以被压缩，说明分子之间存在有。
3、拓展延伸
（1）为什么固体和液体能保持一定的体积？
（2）压缩固体和液体很困难说明了什么？
（3）分子间的引力和斥力是否同时存在，为什么？
（通过对P126图15.1-6的分析类比得出）
（4）在我们日常生活中，扩散现象很常见，请你举出几例。
4、训练操做
演示1：
把蘸在酚酞溶液的滤纸放在盛有浓氮水的瓶口，观察现象。
演示2：
将一空广口瓶，倒扣在一个装有红棕色三氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板，过一会儿，观察现象。
通过对两个实验的观察，进一步理解扩散现象。
演示4：
用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的示数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用手向上拉玻璃板，读测力计的示数。
引导学生分析示数变化的原因得出结论：
分子之间存在引力。
5、自主测试
1、的现象叫扩散，它表明一切物质的分子
分子之间存在
2、将两滴水银相互接近能自动结合成一滴较大的水银。
这一事实说明分子间。
“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时，镜子断裂处的绝大多数分子距离，分子间没有。
3、铁棒很难被压缩，又很难被拉长；用粉笔可以在黑板上写一些字，这些现象分别说明分子间存在（）
A、斥力、引力B、引力、斥力、引力C、斥力、引力、斥力D、引力、引力、斥力
1、“花气袭人知骤暖”说明了两个与本节有关的物理学知识是
2、下列事例中，不能说明分子做无规则运动的是（）
A、炒菜时闻到香味
B、在阴凉的地方晾衣服，衣服变干
C、打扫室内卫生时，可以看到灰尘在空中飞舞
D、腌菜时，时间久了，菜会变咸
五、学习、教学反思：
二、内能
一、教学目标
1、知识与技能
●了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
●知道热传递过程中，物体吸收（或放出）热量，使物体温度升高（或降低），内能改变。
●知道在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
●知道做功可以使物体内能增加减少的一些事例。
2、过程与方法
●通过探究找到改变物体内能的两种方法。
●通过演示实验说明做功与物体内能变化的关系。
●通过查找资料，了解地球的“温室效应”。
3、情感、态度与价值观
●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。
●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与内能变化的关系。
●鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
二、教学重点、难点：
●重点：
对物体内能的认识及影响内能大小的因素。
●难点：
物体的宏观量和物体内部分子运动的微观世界的联系。
三、教学易混点：
热量温度内能
四、学习过程：
1、导言
装着开水的暖水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖运动的是什么能？
上一章的学习我们知道运动的小球具有动能，同样地运动的分子也具有动能；弹簧形变时（拉长，相互之间有引力；压缩，相互之间有斥力）具有势能，同样地相互吸引或排斥的分子也具有势能。
2、自学课本：
学生看课本126-129，画出每个知识点中的关键词，标出不懂的地方，时间：
8分钟。
提取知识要点构建知识网络：
内能：
是物体
分子运动的动能与什么有关系？
。
由内能的概念可知物体的内能与和有关。
所以内能是（不同于/相同于）机械能的另一种形式的能。
一切物体，不论温度高低，都 内能。
很低温度的冰虽然温度很低，由于其内部分子也在运动，并且分子之间也有力的作用，所以冰也具有内能。
对于同一物体，由于温度越高，分子运动越快，所以其内能就越大，反之，物体的温度降低时，内能减小。
内能的单位是。
热传递是指：
在热传递过程中，高温物体内能 ，低物体内能 。
在热传递过种中被传递的内能的多少叫 。
物体吸收热能，内能增大，物体放出热量，内能减速少。
除热传递可以变改物体的内能以外，改变物体内能的另一种方，是做功，这两种方式在改物体内能的结果上是 的。
3、拓展延伸、思考:
1、内能的大小可能与什么因素有关？
a、物体动能的大小与什么因素有关？
（质量与速度）
b、分子的动能大小与什么因素有关？
（分子的质量与分子的速度），由此影响因素为：
质量与温度。
）
分子势能大小与什么因素有关？
物体的体积
（分子间的间距分子间的作用力
物体的状态
由此影响物体内能大小的因素为：
体积与状态。
c、物体内能的大小与什么因素有关？
微观：
宏观：
质量
分子动能温度
体积
分子势能状态
质量
分子个数种类
2、什么叫热传递？
产生的条件是什么？
传递的是什么能量？
造成的结果是什么？
（使温度不同的物体互相接触，低温的物体温度升高，高温的物体温度降低，这个过程叫热传递。
温度差温度相等内能低温物体内能升高，内能增加；高温物体温度降低，内能减少。
）
3、什么叫热量？
热量的单位是什么？
（在热传递过程中，传递内能的多少叫热量，单位是焦耳。
）
4、改变内能的两种方式是什么？
他们的实质是什么？
物体吸热，内能增加
热传递实质内能的转移
物体放热，内能减少
对物体做功，内能增加
做功实质内能和其它形式的能相互转化
物体对外做功，内能减少
5、物理、社会与生活
地球的温室效应阅读P129—P130STS部分并搜集资料，回答问题：
①什么是温室效应？
其主要影响因素养是什么？
（大气中的CO2等气体透地过太阳短波辐射，使地表温度升温，使阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射，从而使大气增温，由于CO2等气体的这一作用与“温室”的作用类似，故称之为温室效应。
主要影响因素是CO2）
②除CO2外，目前发现有人类活动排放的温室效应还有哪些？
（甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物等）
③温室效应的危害有哪些？
1）使海平面上升
2）影响农业和自然生态系统
3）加剧洪涝灾害、干旱及其他气象灾害
4）影响人类健康
④面对温室效应的影响，我们应该怎么办？
（制定适当的能源发展战略，逐步稳定和削减温室气体的排放量，增加吸收量，并采取必要的适应气候变化的措施。
4、训练操作
物体内能的改变：
（1）探究：
出示一根粗铁丝，讨论如何使他的温度升高内能增加？
探究方法：
①将铁丝放在火上烧一下
②双手捏住铁丝某处
③用铁锤不断敲打铁丝
④将铁丝放入热水中
⑤用砂纸打磨铁丝几下
⑥将铁丝紧攥在手中
学生分组探究：
让物体吸热①④⑥
得出增加内能的两种方式
对物体做功②③⑤
⑵演示
1、压缩空气使棉花燃烧实验，结论：
。
2、空气对外做功使瓶塞跳起，气体膨胀做功内能减小实验，结论：
。
3、演示:
先往一细长玻璃管注入半管染红的水,再在水上面倒入半管的酒精,用手指堵住管口,反复倒置多次,让酒精和水充分地混合,最后将玻璃管直立,观察液面的变化情况.
验证:
分子之间有。
对同样的一个扩散实验，能否改变一个因素，从而改变扩散进行的快慢呢？
（学生讨论得出：
改变温度的高低，可以改变扩散的快慢。
）
4课外学生探究：
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底注入一滴墨水，比较两杯中墨水的扩散现象。
结论：
温度越高,。
4、自主测试：
1、运动的小球具有能，发生形变的的弹簧具有能，通过类比可知运动着的分子具有能，相互吸引或排斥的分子具有能，因此物体内部能与能的总和叫做物体的内能，其单位是。
2、如果铁丝温度升高了，则（）
A、铁丝一定吸收了热量B、铁丝一定放出了热量
C、外界可以对物体做了功D、外界一定对物体做了功
3、在过程中，传递的多少叫能量，其单位是。
4、改变物体内能的方式有和，食品放进冰箱后温度降低，是用的方式减少了食品的内能；电冰箱里的压缩机。
在压缩某种液体的蒸气时，是蒸气温度升高，是利用的方式增加了蒸气的内能。
5、物体从粗糙的斜面滑下来，则（）
A、机械能不变，内能不变B、机械能增加，内能不变
C、机械能减少，内能减少D、机械能减少，内能增加
学生做的过程，要求思考考察的是哪个知识点，老师巡视及时找出错题在哪。
怎样错，哪个知识点的问题，评讲时谁错提问谁有关知识点。
5题“粗糙”是解题的关键之处。
5 教与学的反思：
三、比热容
一、教学目标
1、知识与技能
●了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。
●尝试用比热容解释简单的自然现象
2、过程与方法
●通过探究，比较不同物质的吸热能力。
●通过阅读“气候与热污染”，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“热岛效应”。
3、情感态度与价值观
●利用探究性学习活动培养学生自已动脑筋想办法解决问题的能力。
二、教学重点与难点：
●重点：
比热容概念的理解
●难点：
用比热容解释简单的自然现象
三、教学易混点：
比热容是物质的特性，大小与质量、温度的变化量、吸收或放出的热量无关，但可以通过C=Q/m△t计算出来。
四、学法推荐：
阅读法、实验法：
通过实验进行探究、分析、归纳出比热容这个物理量。
五、教学用具：
一个铁架台、一个烧杯、石棉网、。
一个酒精灯、两个相同试管、天平和砝码、水和煤油、两支温度计
六、学习过程：
1.导入新课：
同学们在生活中一定烧过水，把一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？
将一壶水烧开与烧热，哪个需要时间长？
烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？
有什么关系？
2、同学们带着以上问题阅读教材p130,提取知识要点构建知识网络。
a、比热容的概念：
b、单位：
c、水的比热容是,它的物理意义是
d、热量计算的公式：
3.训练操作
比热容：
实验探究思路参考：
实验研究的目的是：
研究不同物质在质量相等、吸收的相同的热量时温度升高的度数是否也相等？
探究时把两个质量、形状、大小都相同的试管分别装入等质量的水和煤油，固定在铁架台上，用一个酒精灯通过石棉网、一个装盛水的烧杯同时对两试管水浴加热。
观察插在水和煤油中的温度计，看在相等的时间内谁的温度升的高？
物质项目
质量
初始温度
末温
温度升高
吸热能力
水
15g
煤油
15g
若要使它们升高相同的温度，对谁的加热时间长？
实验步骤和观察内容：
1.加热前观察温度计的示数，记下水和煤油的温度；
2.点燃酒精灯，将灯的火焰对准两试管底的中间位置，对试管中的水和煤油加热3-4分钟左右（根据实际情况而定）；
3.停止加热，同时读出两支温度计的示数，记下加热后水和煤油的温度；
4.算出加热过程中水和煤油的温度各升高多少度；
5.实验数据的处理：
分析得出结论：
水与煤油相比,
由此可知:
质量相等的不同物质吸收相等的热量后，升高的温度一般不相同,说明不同的物质吸收热量的能力一般不相同。
如果让等质量的不同物质升高相同的温度，吸热能力强的物质一定要吸收更多的热量。
学生分析后认识到质量相等的水和煤油吸收相等的热量后，升高的温度是不同的。
进一步分析得出：
要使水和煤油升高相同的温度，必须继续给水加热一段时间。
这说明了质量相等的水和煤油升高相同的温度吸收的热量是不同的。
②问：
怎样比较物质的这种性质呢？
学生讨论后很容易得出在相同条件下比较，即必须让质量相同，升高温度也相同，类比密度的定义方式，这样就顺理成章地引出比热容的定义。
③比热容的单位：
是由质量、温度、热量的单位组合而成的复合单位，是初中阶段最复杂的一个单位，可类比密度、速度的单位组成，组合出比热的单位。
④问：
“一根铁丝截为长短不同的两段，哪段的比热大？
”学生思考后加深对比热是物质的特性这个问题的认识。
水的比热容大的应用：
一是一定质量的水与比热容小的物质相比，升高（或降低）相同的温度吸热（或放热）多；二是一定质量的水与比热容小的物质相比，吸收（或放出）相同的热量温度变化小
（2）.热量的计算
问题:
1.1千克铝温度升高1OC要吸收多少热量?
2.2千克铝温度升高1OC要吸收多少热量?
3.2千克铝温度升高70OC要吸收多少热量?
4.启发学生得出:
吸收的热量=物质的比热容×物质的质量×升高温度
用字母表示就是Q=cm△t
4.反馈矫正
1、一个热水袋，装有质量是1kg的水，当水的温度从90OC降低到40OC时，水放出的热量为J（C水=4.2×103J/kgOC-1）
2、甲、乙两个物体质量相等，若它们的比热容之比为2：
1，升高的温度之比为2：
1，则甲、乙两个物体吸收的热量之比为。
3、在农业上采用“日排夜灌”来防止水稻秧苗冻坏是因为（）
A．水是液体，泥土是固体B.水的密度小于泥土的密度
C.水的比热容比泥土的比热容大
D.水不善于传热,泥土善于传热
学生做的过程，要求思考考察的是哪个知识点，老师巡视及时找出错题在哪。
怎样错，哪个知识点的问题，评讲时谁错提问谁有关知识点。
5.延伸迁移
看课本133页的STS气候与热污染，了解保护地球的重要性，自觉主动从自身做起保护环境。
6小结:
学生谈本节课的最大收获（知识、方法、情感）
7.效果测试：
基础训练上基础题
8.布置作业：
课本P134“动手动脑学物理”1、2、3、4
七、板书设计：
定义：
单位质量的某种物质温度升高1OC所吸收的热量叫做这种物质的比热容
比热容符号：
C
单位：
焦每千克摄氏度J/（kgOC）
热量的计算式：
Q=cm△t
八、教学反思：
本节的重点是实验，实验的重点是控制变量和转换。
总第43课时
四、热机
一、教学目标：
1、知识与技能
●了解四冲程汽油机的基本工作原理。
●从能量转换的角度认识燃料的热值。
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
●通过能量的转化和转移，认识效率。
2、过程和方法
●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或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
●通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。
3、情感态度和价值观
●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。
●通过阅读“科学世界现代汽车”扩展学生的知识面
二、教学重点、难点
●重点：
四冲程汽油机的工作原理
●难点：
热值概念的理解
三、教学易混点
汽油机和柴油机的区别
四、教学方法
演示实验，观察模型，阅读课本
五、教具
课本P135图16.4-1的器材汽油机模型及挂图
六、教学过程
1.导入新课出示课题，展示目标
讲述瓦特看到开水壶盖跳动，进而改进蒸汽机的科学故事引入课题。
板书：
热机。
告诉学生蒸汽机是热机，内燃机是热机。
展示目标：
了解四冲程汽油机的基本工作原理。
从能量转换的角度认识燃料的热值。
2.自学释疑
时间：
5分钟，看课本P135-P137，什么叫热机？
常见的热机有哪些？
四冲程内燃机的一个冲程指的什么？
结构名称是什么？
有哪几个冲程？
各有什么特点？
哪两个冲程伴随能量转化？
热值的定义，单位物理意义，提高热机效率的途径有哪些？
依据提纲提问，并结合挂图记忆结构名称和冲程名称，记忆并讨论理解热值的物理意义。
3.训练操作
1．内燃机
做教材16.4-1的实验，引导学生分析得出内能可以转化为塞子的机械能。
这个实验就是一切热机的基本原理
注意：
软木塞不要塞的太紧，免得试管炸裂伤人。
汽车是现代社会中很普遍的交通工具，它的动力来自于内燃机，从而使学生主动去探究四冲程汽油机的结构和工作原理
学生利用模型和挂图认识汽油机和柴油机的基本构造和各部分构造在机器工作过程中的作用和配合，了解四冲程汽油机的工作过程，对吸气、压缩、做功和排气冲程的基本过程和作用，强调在四冲程汽油机的四个冲程中，做功冲程和压缩冲程中的能量转化。
还要让学生观察一个循环中活塞往复几次？
曲轴转动几周？
向外输出几次功？
2．燃料的热值
让学生思考讨论：
一个家庭使用不同的燃料（如木柴、煤炭、液化石油气）烧水作饭，消耗的能量相同吗？
为什么？
引出热值的概念。
注意强调完全燃烧的含义。
通过看热值表对燃料的热值有一定的了解。
使学生知道燃料在燃烧过程中把化学能转化成内能。
3．热机的效率
问题：
如果用煤气灶烧水，煤气能完全燃烧吗？
煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
学生思考讨论，引导学生得出热效率的概念。
然后再利用教材图16.4-6所示的内燃机的能流图启发学生思考，在内燃机中燃料燃烧产生的热量到哪里去了？
学生讨论后从而引出热机效率的问题，然后启发学生从热机的能量损失失去寻找提高热机效率的途径
4.反馈矫正
1．在内燃机工作的四个冲程中，只有冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠来完成。
2．单缸四冲程汽油机经过四个冲程，完成一个工作循环，飞轮转了周。
若这台汽油机完成40个冲程，则汽油机做功次，飞轮要转动周。
3．2㎏的某种燃料完全燃烧放出的热量为6×107J，着，这种燃料的热值为。
4．关于热机的效率，下列说法中正确的是（）
A．热机做的有用功越多，效率一定越高B.热机做的功率越大,效率一定越高
C.燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大D.燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
5．热机是将燃料的内能转化为机械能的装置,热机的发展和应用推进了社会的快速发展。
热机在能量转化过程中不可避免地要损失一部分能量，并且会对环境造成一定程度的污染。
请指出热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，同时指出可能造成哪些环境污染
学生做的过程，要求思考考察的是哪个知识点，老师巡视及时找出错题在哪。
怎样错，哪个知识点的问题，评讲时谁错提问谁有关知识点。
5.延伸迁移
阅读P140STS从火车到火箭，了解热机给人们带来的便利以及造成的环境污染，鼓励学生将来工作中要注意环境保护和社会的可持续发展。
6.小结：
四冲程汽油机的结构和工作原理热值
七、板书设计：
原理：
内能转化为机械能
汽油机结构：
工作过程：
吸、压、功、排
定义：
1㎏的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值
热值
单位：
J㎏
提高热机效率的途径：
1、让燃料尽可能的充分燃烧2、减少各种因克服摩擦而消耗的能量3、减少各种热量损失
八、效果测试
基础训练上的双基训练
九．布置作业：
课本P141动手动脑学物理1、2、3
十：
教学反思：
热机效率和燃料利用率可以放在一起用比较法来学习，效果较好
总第44课时
五.能量的转化和守恒
一.
二.教学目标:
1.知识与技能
●能量守恒定律.
●能举出日常生活中能量守恒的实例
2.过程与方法
●通过学生自己做小实验,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.
●通过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,或从一个物体转移到另一个物体.
3.情感态度与价值观
升级会员 