《12.4机械能与内能的相互转化》教案

《机械能与内能的相互转化》教案（第一课时）

知识技能课

【理论支持】

1．建构主义理论. 学生是意义建构主体，强调课堂学习的自主性、情境性和社会性。学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识在原有经验基础上的意义生成，教师成为学生主动建构知识的帮助者、促进者，学生学习的合作者。

2．合作学习的理论.以生生互动合作为教学活动主要的取向，培养学生观察、动手、语言表达、分析问题、解决问题的能力，使课堂成为学生展示才华的舞台。

3．掌握学习理论.教学的艺术在于使学生花适当的时间就能掌握教学内容。几乎所有学生都能掌握90%以上的学习目标，这要求精心设计教材及学习程序。

【教学目标】

1．知识与技能：

（1）通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是机械能能向内能的转化过程。（2）通过观察、分析内能转化为机械能的过程。

（3）知道热机的工作原理。

（4）了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。

2．方法与过程：

（1）通过观察和分析，知道做功是改变内能的方式之一。

（2）通过自主探究活动，培养学生的观察、实验、分析问题、解决问题的能力。

3．情感、态度、价值观：

（1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。

（2）通过探究或体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。

（3）通过汽油机的学习以及阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

【教学重难点】

1.做功可以改变物体的内能，做功改变物体内能的实质。

2．汽油机的工作过程。

【课时安排】

一课时

【教学设计】

课前延伸

1．给你一块冰，你有哪些方法可以使它熔化？

2．寒冷的冬天，为了使手暖和起来，你常采用什么方法？

课内探究

一、情景导入

学生回答课前延伸的两个问题。

教师演示两个实验：1、两手相互搓，使温度计的示数上升。为什么？

2、释放吹大的气球，开口处温度下降。为什么?

学生观察并积极思考。

引入：通过本节课的学习，我们将解决这些问题。

【设计思路：创设情景，设置疑问，激发学生的学习兴趣.】

二、自主学习与合作探究

1.探究活动1

2.5 研究做功是否改变物体的内能

学生先看书然后用桌上器材完成实验12.5

提问：感受到了什么，该现象说明了什么？

教师演示完成图12—27实验. 引导学生观察实验现象

议一议：

（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？实质是什么？

（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)铁丝烫手，棉花燃烧说明物体内能增加

(2)折铁丝，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）

2.探究活动12.6 演示点火爆炸——内能转化为机械能

提问：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—

28实验，引导学生注意观察现象。

思考：

（1）看到了什么现象？说明了什么？

（2）酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能怎样变化？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，盒内有“白气”出现，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）

【设计思路：师生互动，构建学习平台，发挥学生学习的主动性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，使学生受到科学方法的训练，学会自主学习.学生举例充分展示从生活走向物理，从物理走向社会的特点】

3.热机

讲述：人们根据燃料燃烧后的燃气可对外做功，燃气的内能减少，转化为机械能。这个原理，制造出一种将内能转化为机械能的机器——热机。

热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。其共同特点是：

（小黑板出示）

让学生认真看书自学P48—P49，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？

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P49想一想。

4.阅读P49—P50生活、物理、社会

【设计思路：培养学生的自学能力及阅读和看图、语言表达能力，进一步培养学生合作和探究的能力】

三、交流提升

1.学生组内交流学案。

2.通过交流，理解热传递和做功改变物体内能的实质.

四、精讲点拨：

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。

（参考答案：1、热传递、热传递、热传递、做功；2、机械能，做功；3、机械能，内能，内能，机械能）

五、有效检测：

1、物体内能的改变有两种方式，下列现象中是通过哪种方式改变内能的

①用打气筒给自行车打气时气筒侧壁会发热,是通过____的方式使气筒侧壁内能改变

②古代人类钻木取火，是通过______的方式使木的内能改变

③冰块在阳光下熔化成水，是通过_______的方式使冰块的内能改变

④鞭炮扔入火里可以引爆，也可以用铁锤敲击使之爆炸，前者是通过的方式使火药温度升高而引爆，后者是通过的方式而使之爆炸的。

2、刹车时，车轮停止转动，在地面上滑动，轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹，上述过程中发生了______能向_______能的转化

3、活塞经历四个冲程分别是：_______ _______ _______ _______，其中_______冲程是燃气对外做功。

（参考答案：1、热传递、做功、热传递、热传递、做功；2、机械、内；3、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，做功冲程）

【设计思路：从建构理论的角度看，知识学习过程中，必须运用大量的事实，让学生感悟知识，理解知识，并能用所学知识解决实际问题，从而提高分析、解决问题的能力.】

课后提升

少年智则国智，少年富则国富，少年强则国强，少年独立则国独立，少年自由则国自由，少年进步则国进步，少年胜于欧洲，则国胜于欧洲，少年雄于地球，则国雄于地球。