物理《机械能与内能》单元教学设计

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年级初三教科书版本及章节苏科版十二章

单元（或主题）教学设计

单元（或主题）名称机械能与内能

1.单元（或主题）教学设计说明

本单元的内容是能量这一板块中最重要的一部分，从宏观和微观两方面讲述能量，并通过两者之间的转化联系在一起，其中，宏观部分的机械能在力学中已出现过，相对而言也好理解些，书本上通过两个探究实验让学生更深入的了解了机械能。通过类比的方法，内能的概念理解起来也没那么费力，能量是会改变的，内能的改变方法之一是热传递，而比热容会引起不同物质在热传递时的差异。内能的改变方法之二是做功，此处将机械能与内能联系在了一起，而热机是生活中能量转化的一个很重要的应用。热机中，能量的最初来源却是燃料的化学能，不同的燃料放出的能量相同么，引出热值的概念，最后能量在转化过程中是有损耗，热机的效率有多少。

2.单元（或主题）学习目标与重点难点（依据中考指南）

1、动能的探究实验及影响因素

2、理解一些现象中，机械能的相互转化

3、能判断内能改变的两种方式：做功与热传递

4、会进行物体吸、放热的简单计算

5、会进行燃料燃烧放热的简单计算

3.单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）

重点：知道动能和势能、弹性势能可以相互转化；

难点：能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象

4学习评价设计

（从知识获得、能力提升、学习态度、学习方法、思维发展、价值观念培育等方面设计过程性评价的内容、方式与工具等，通过评价持续促进课堂学习深入，突出诊断性、表现性、激励性。体现学科核心素养发展的进阶，课时的学习评价是单元学习过程性评价的细化，要适量、适度，评价不应中断学生学习活动，通过学生的行为表现判断学习目标的达成度）

5学习活动设计

1．动能和重力势能的相互转化。

（1）小球单摆实验

演示（观察现象）——证据（表格填写）——分析

结论：物体的___________和__________之间可以互相转化。

（2）演示滚摆实验

演示——证据——分析

下降：高度↓，速度↑，质量不变，是重力势能转化为动能。

上降：高度↑，速度↓，质量不变，是动能转化为重力势能。

（3）举例说明动能和重力势能相互转化的例子。如自行车下坡、荡秋千、高空掷物、荡秋千、人造地球卫星等。

（4）单摆和滚摆为什么慢慢停下静止？

分组讨论与交流

2．动能和弹性势能的相互转化。

（1）演示皮球下落与反弹的实验

演示——证据——分析

皮球从手中下落到刚接触地面是重力势能转化成动能，从接触地面到发生到最大形变是动能转化成弹性势能，从恢复形变到离开地面是弹性势能转化为动动，从离开地面上升的过程是动能转化为重力势能。

（2）举例动能与弹性势能相互转化的例子。

（3）皮球为什么慢慢停下静止？

①讨论：游乐场的过山车和撑杆跳高中的运动员，其动能和势能的转化情况

【当堂训练1】如图所示的轨道ABC表面光滑，当物体从A点

静止下滑直到撞击到C点的弹簧，在此过程中物体从A点到B

点是________能转化为________能；从B点到接触到弹簧之前，

物体的机械能________(填“变大”“变小”或“不变”)；当物

体使弹簧发生形变时，物体的________能转化为弹簧的

________能。思考：若不计空气阻力，小球对弹簧的压缩始终使弹簧处于弹性形变，整个过程中只有动能和势能相互转化，那么可能是怎么样的结果？

（从知识获得、能力提升、学习态度、学习方法、思维发展、价值观念培育等方面设计过程性评价的内容、方式与工具等，通过评价持续促进课堂学习深入，突出诊断性、表现性、激励性。体现学科核心素养发展的进阶，课时的学习评价是单元学习过程性评价的细化，要适量、适度，评价不应中断学生学习活动，通过学生的行为表现判断学习目标的达成度）

5学习活动设计

教学过程

教学过程

设计意图教师活动学生活动

新课引入演示：给一个玩具青蛙

上紧发条，使其在水平

桌面上运动。小青蛙的

动能是怎么来的？

演示：从一个装满开水

的暖水瓶中倒出一部

分水，用软水塞塞紧，

注意观察瓶塞。推动瓶

塞的能量来自哪里？

水蒸气具有的一种能

量，就是我们要研究的

内能。

学生观察小青蛙运动，得出小青蛙的动能是由弹簧的弹性

势能转化而来的。

学生观察实验，思考问题。

提出猜想，可能是来自于热水（或热的水蒸气）。

创造课堂情

景，激发学生

的兴趣和求知

欲。

结合实验，提

出问题，引入

新课。

内能引导类比讨论：运动的

物体具有动能，那么处

于热运动的分子是否

具有动能呢？

演示实验(如右图)：改

变分子模型中小球间

的距离，弹簧发生形

变，具有势能。分子之

间呢？

我们把动能和势能统

称为机械能，构成物体

的所有分子，其热运动

的动能和分子势能之

和叫做物体的内能。

内能和机械能是同种

能量吗？你能说出它

们的异同点吗？

教师巡视，解决学生实

验中遇到的问题。

引导：哪杯水中的墨水

扩散得快？实验表明

了什么？

（自主学习）信息快递：物体内部大量分子的无规则运动

叫做热运动。

结合动能的特点，思考问题。

分子也具有动能，根据分子动理论的初步知识，分子在不

停地做无规则运动。

（讨论）分子之间的相互作用类似于弹力的作用，分

子之间也存在势能。

根据前面的定义，学生讨论。

机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是

与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有

关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。

内能和机械能的单位都是焦耳（J）。

学生进行讨论、补充。

（讨论）物体的温度降到0℃时还有内能吗？

掉在地上的物理书有内能吗？

（归纳）内能的特点：

（操作）同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一

滴墨水.

（思考）温度越高→扩散越→分子运动越

→分子动能越→物体的内能越

启发诱导、利

用新旧知识

的联系，进行

类比实现知

识迁移。

利用类比的

方法得出内

能的概念，注

重物理方法

培养。

借助实例明

确内能特点。

培养学生的

动手操作能

力和合作意

识。