人教版九年级物理优质课教学设计

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液体压强

青岛市第五十一中学　　王德前 【设计理念】 1. 本节课是很好的探究素材，因此在设计这节课时，力求体现探究过程，培养学生的能力，提高学生的素质。 2. 在教学过程中，采用类比的方法。先把液体看成大量密集的小液滴组成，然后，用“大量、密集”的关键词，搜寻生活中的实例，把液体类比成“大米、苹果”等。针对一袋子大米，进行拟人类比，假如你是其中的一粒大米，你会有什么样的感受？展开讨论，充分发展学生的思维。然后再利用象征类比，把“大米”的感受“无奈”，关联到生活中学生的学习情况，这是学生最熟悉的。对学习状况的研究得出：学习的感受与给学生的压力有关，与自己的“名次”有关，与所在的集体有关。根据这些类比，可以建立液体压强规律的假说。然后，用实验验证假说，得出正确的结论。 【教材分析】 【教学过程】 一、引入新课 教师演示实验： 用一个塑料袋装满水，用一个钉子从底部扎一小孔，水就会从底部流出。 （组织学生讨论）说明：水对底部有压强。 老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔，水就会从四周喷出。 （组织学生讨论）说明：水对侧面有压强。 如果塑料袋子装的是别的液体，实验现象是一样的。 拓展：液体对容器底和容器壁有压强。 （组织学生讨论）液体有重力，所以对底部有压强；液体与固体不同，有流动性。容器壁阻挡着它流动，它就会对容器壁有压强。 二、进行新课 水对底部和侧壁有压强，水的内部是否有压强？有。 为什么说有？ 就像我们在吃火锅时，在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下，把隔板的一边的水拿走，另一边的水对侧壁就有压强。因此，我们都同意当隔板还在时，两边的水对它有压强，那么，把隔板拿走，水的内部有压强。 （一）提出问题 液体压强有什么规律？或者说，液体的压强与哪些因素有关？ （二）引导类比 咱们先看能不能把液体分成若干小液滴，（边画示意图，边讲解）这些小液滴密密麻麻地挤在一起？ 在这个描述中，关键词是“大量、密集”。 1. 直接类比 请找出日常与“大量、密集”有关的事物，请同学们想得越多越好，尽可能多地告诉我。 街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米…… 我们从一大箱苹果开始研究。 2. 拟人类比 现在我们可以想象自己就是一只只苹果，被装在箱子中。这时，你有何感受？ 呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈…… 3. 象征类比 大家的感受也就是：无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题，说说日常哪些现象是这样的？ 在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况…… 我们不妨来讨论一下：我们学习状况是如何无奈地承受？ 各方面的压力，如家长、同学、亲戚……；在班中的名次前后对于个人的感受也不同；同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。 可见，由于学习的状况造成的无奈与压抑，来自各个方面，并与名次、学习环境都有关系。 （说明：教师引导学生进行类比，从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中，学生的想法很多，发散思维得到从没有过的训练，他们的好多想法来自生活，他们更熟悉，更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中，只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展，切不可为了赶进度，匆匆而过，使学生来不及思考讨论，在最能锻炼学生能力的环节，达不到提高学生素质的目的。） （三）适用问题 对应学习的无奈，你能否体验液体中的每个液滴的感受？ 每个小液滴感受到来自各个方面的作用，这种作用与小液滴所在的位置（深度）有关，也与液体的种类有关。 （四）找到方案或建立假说 根据刚才的讨论，请你谈谈对液体压强有关因素的看法。 液体向各个方向都有压强，不同的深度压强不同，不同的液体中同一位置的压强也不同。 （五）检验论证 我们用实验来验证，现在有这样一种测液体压强的仪器──压强计（教师简介：我把手指压在橡皮膜上，在右侧的“U”形管中出现高度差，我们看到“U”形管中出现高度差，就知道橡皮膜上有压强）。 请学生讨论，设计实验方案；交流。 下面按照自己的想法，进行实验。 得出结论：液体内部向各个方向都有压强，压强随深度的增加而增大，同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。 （六）评估 今天的实验只能到此为止。让我们回顾一下今天的实验： ①实验设计有无不合理的地方？ ②操作中有没有失误？ ③测量结果是不是可靠？ 知识应用： 请同学们阅读书上材料，了解液体压强规律的应用（边阅读，边讨论）。 请一位同学说明什么是连通器？举几个连通器例子。 三、小结 请同学们回顾一下，我们有哪些收获？ 【板书设计】

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流体压强与流速的关系

福建省晋江市华侨中学　　曹庆标 【教学目标】 通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。 课程理念的渗透和学生个性的培养： 通过参与从生活走向物理科学探究活动，学习制订简单的科学探究计划和实验方案，观察物理现象，能简单描述所观察物理现象的主要特征，归纳简单的科学规律。让学生真切地感受到科学的真实性，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，使学生产生强烈的求知欲，乐于参与观察、实验等科学实践活动，初步体验探索问题时的喜悦，领略它的美妙与和谐。 【教学方式】 小组合作实验探究、班级师生交流。 【教学用具】 1. 教师用具 教师自制的如图（1）所示的演示器、漏斗、乒乓球、自制的CAI课件 2. 学生用具 乒乓球两个、小木条两根、饮料吸管一支、大号注射器一支、水槽一个、两只塑料小船、一杯水、一根中间切开（未断）折成直角的饮料吸管、两张纸。 【教学过程】 一、新课引入 科学探究要素：提出问题并对问题的成因提出猜想 学习方法：从实验观察中发现与物理学有关的问题，尝试根据经验对问题的成因提出猜想。 图1 师：同学们，请先看一个实验，如图1所示，我打开阀门A，关闭阀门B，让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管，请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么？ 学生回答。 师：请看如果我打开阀门B，可以看到什么现象？ 学生回答。 师：这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同？ 学生回答。 师：你看高度发现什么特点呢？ 学生回答。 师：根据学过的连通器原理，当水不流动时，各容器的液面总保持相平。如今当水流动时，小管中水柱的高度却不相同，说明水平管中的深度也就不相同。根据液体的压强公式p=ρgh ，也就是说各个粗细管中水的压强就不相同。同学们猜一猜，想一想，这个不相同可能会跟什么有关系呢？ 学生回答。 师：同学们，请继续看另一个实验，如图2所示，我把乒乓球放在伸平的手掌上，并把乒乓球放在翻转的漏斗中，请看（说完，松开手掌），看到了什么现象？ 图2 学生回答。 师：我用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开手。又看到了什么现象？ 学生回答。 师：乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来，我们分析看看，乒乓球能在漏斗下方不会掉下来，由物体的平衡条件可知，竖直方向除了受到重力以外，一定还受到一个向上的压力。未吹气时没有这个现象，当吹气之后才产生这种现象，同学们再猜一猜，想一想，这个压力可能会跟什么有关系呢？ 学生回答。 师：吹气就是气体在流动，那么你们认为与气体的流动有关，是吧？ 学生回答。 师：液体和气体，它们一个共同的特点是：都具有流动性，统称为流体。两个实验的共同之处是，流体在运动时才导致现象的产生。且我们已猜测流体流动可能与流体的压强存在有某种关系。那么，这可能是什么关系呢？ 学生回答。 师：我们猜想这种关系无非存在两种情况： 一种是流体在流速大的地方压强大，在流速小的地方压强小；另一种是流体在流速大的地方压强反而小，在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢？下面我们将通过实验的方法进行探究。 二、新课教学 科学探究要素：制定计划与设计实验 学习方法：明确探究目的，给定一些器材，由学生选择并设计实验方案，经历实验的过程，来探究流体的流速与压强的关系。 师：好，我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。同学们的桌子上有乒乓球两个，小木条两根，饮料吸管一支，大号注射器一支，装满水的水槽一个，两只塑料小船，一杯水，一根中间切开（未断）折成直角的饮料吸管，两张纸等器材。自由选择器材，做一到二组实验。 这里提示你们，我们可以用嘴吹气产生气流，用注射器喷射水产生水流，通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。 这里提供几个参考实验装置，请看大屏幕，如图3所示。同学也可以自己设计别的实验方案。 图3 科学探究要素：进行实验与收集证据 学习方法：通过观察和实验，记录有关实验现象。 师：现在我们的研究活动以小组进行，请大家在小组内积极地讨论、研究方案，积极地用眼睛去观察、用大脑去思考，并把你们发现的问题记录下来，然后全班交流。看看在实验中能发现些什么？集体的力量是巨大的，看看哪一小组做得最好？ （学生开始实验、探究、讨论，教师巡视各组的实验情况） 科学探究要素：分析与论证 学习方法：分析物理现象，进行简单的推断，归纳出科学的规律。 师：你们的实验完成了吗？ 学生回答。 师：下面我们进行全班交流，把你所看到的，所想的说出来与大家交流，就按顺序来进行，好不好？声音要大些，那么，第一组开始吧。 估计学生会回答到的几个情况： （1）我们这一小组选择老师提供的实验装置第三个图，选择用大号注射器一支，装满水的水槽一个，两只塑料小船，作为实验器材，用注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流，可观察到两只船向中间靠近。 （2）我们这一小组选择老师提供的实验装置第一个图，把两个乒乓球放在两根小木条上，相对靠近一些，用一支饮料吸管向它们中间吹气，两个乒乓球互相靠近。 （3）我们这一小组选择老师提供的实验装置第二个图，我们选择在两张纸中间吹气，结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。 （4）我们这一小组选择老师提供的实验装置第四个图，我们把一根中间切开（未断）折成直角的饮料吸管，一端插入水中，向管中间吹气，我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中间被我们吹气，因此切口处压力变小，底下的大气压就会产生一个力把水往中间压。因此，我们也认为：流体在流速大的地方压强反而小，在流速小的地方压强反而大。 …… 师：好，非常好！还有没有不按照大屏幕上的实验方案，而设计其他实验方案呢？ 师：好，因气流具有不可见性，并且流体不容易任意控制，我们结合同学分析的现象，采用CAI课件对实验现象进行分析。 （操作CAI课件） 师：综上所述，我们可以得出结论：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。 科学探究要素：评估、交流 师：我们一起对上述实验方案进行评估和交流。 第一、看看实验方法是否存在缺陷，是否需要改进； 第二、是否还有其他实验方案也可以实现实验目的； 第三、利用其他比较简单的实验器材是否也能说明问题等。 并作为同学们的家庭作业。 教学链接 师：同学们想一想，我们日常生产、生活中的哪些物理现象，能用我们实验得出的结论来解释呢？并请同学们查阅相关网站、网页，获得有关的知识。 为什么水翼船的速度特别快？

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浮力

四川省威远新店永民初级中学　　陈晓梅 【设计理念】 1. 通过实验引发讨论，培养学生探索事物现象的能力。 2. 通过观察实验，培养学生从现象到本质的认识能力。 3. 通过讨论，培养学生团结协作的能力。 【教学目标】 1. 知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的。 2. 会用弹簧秤法测浮力。 3. 知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。 4. 知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。 5. 会对物体进行简单的受力分析，并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。 【教学器材】 弹簧测力计、墨水瓶、烧杯、水、乒乓球（3个）、溶液。 【教学过程】 一、复习提问 1. 什么是力？ 2. 力的测量工具是什么？（测力计） 3. 出示弹簧测力计下挂空墨水瓶。墨水瓶受几个力？（两个） 4. 两个力是什么关系？（一对平衡力） 5. 二力平衡的条件是什么？ 二、导入新课 （一）演示实验 1. 用手托住空墨水瓶。分析受力情况，看到什么现象？（弹簧测力计的示数变小了。） 2. 分析变化原因，手对空墨水瓶的托力多大？如何求得？ 学生实验： 将弹簧测力计吊着空墨水瓶，放入水中浸没，观察到什么现象？（弹簧测力计的示数变小了。） 问：这个现象说明了什么现象？（浸没在水中的物体受到水对它向上托的力。）物体在其他液体中是否也受到向上托的力呢？ 演示实验： 将吊着的空墨水瓶放入溶液中，看到什么现象？分析变化原因。 问：漂浮的物体是否也受到向上的托力呢？ 学生实验： 将乒乓球投入水中，设法将它按入水中，有何感受？这说明了什么问题？ 说明：（一切浸入液体中的物体，都要受到液体对它竖直向上的托力，这就是浮力。） （二）板书 一、 一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力                   ↓                  ↓         ↓              （受力物体）         （施力物体）（方向） 分析：（力是物体对物体的作用，任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体，受力物体是浸入液体中的物体，浮力的方向是竖直向上的。）另外对浸入的理解，它包含两种情况：①部分浸入；②浸没。 讨论： 1. 给你弹簧测力计、水、烧杯、钩码，如何测出钩码浸入水中的浮力？ （1）先测钩码在空气中的重力G 。 （2）物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。 （3）求浮力 2. 浸在液体中物体一定受到浮力吗？（有各种意见） 演示实验： 图1 （1）取一只去底的矿泉水透明塑料瓶，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。 问：如果我往里面注水，乒乓球会浮起吗？（会。因为要受到水的浮力） （2）往塑料瓶里面注水。现象：乒乓球被水压在瓶底，同时有水从塑料瓶口漏出。 （说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢？） 板书：二、浮力产生的原因 （3）用瓶塞（或手）堵住漏水的瓶口，注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生？ （现象：乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。） （4）将水倒回烧杯，分析原因。 第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。 第二次乒乓球下积满了水，即受到水对它向下的压力，而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。＞ 图2 我们举特例来分析：立方体浸没在液体中的受力情况 立方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等，并且对应部位距水面的深度相同。 问：水给它们的压强是否相等？（相等） 问：水给它们的压力是否相等？（让学生讨论）（压力相等并且方向相反） 分析：（p =ρgh  p =F/S  S 一定，F =p·S）但是，上下两表面处的深度不同，下表面处的深度更深，压强更大，而上下两表面的表面积相同，据p = F/SF = P·S，所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即＞这就是浮力产生的原因。 板书：原因：＞ 而根据同一直线上二力的合成，=-，这就是浮力。 板书：实质：=-，方向竖直向上。 总结说明：浸入液体中的物体，上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。 问：既然一切浸入液体中的物体都要受浮力，那么为什么有的物体在水中下沉，有的在水中上浮呢？下面我们就来讨论物体的浮沉条件。 板书：三、物体的浮沉 演示实验：将三个乒乓球浸没水中（一个充满沙；一个中空；一个有部分沙，用蜡封住），松手后出现什么现象？分析讨论。 图3 问：浸入水中的物体受到哪几个力的作用？（重力、浮力）它们的施力物体是谁？（地球、水） 一个物体在受到两个或两个以上力的作用时，它的运动状态由它们共同决定。 （1）当=G 时，它受到平衡力的作用，将处于什么状态？（静止）（悬浮） （2）当＞G 时，它受到非平衡力的作用，将处于什么状态？（上升）（上浮） （3）当＜G 时，它受到非平衡力的作用，将处于什么状态？（下沉） 板书： 问：沉的物体最终处于什么状态？（静止）为什么？（另外受到容器底对它的支持力。）（） 问：那么上浮的物体最终处于什么状态？（静止）我们就说物体漂浮在液面上，那么，。受到平衡力的作用。 三、总结扩展 （一）本书主要学习三个知识点： 1. 什么是浮力，浮力的方向如何，以及如何用实验法测浮力？ 2. 浮力产生的原因是什么？ 3. 物体的浮沉条件。 我们要理解、记忆，并且借助实验，才能更好地掌握知识。 （二）思考：上浮的物体（），上浮至漂浮在液面上（） 讨论：物体的重力怎样变化？浮力怎样变化？浸没在水的体积能怎样变化？说说浮力的大小可能跟什么有关系？ 四、布置作业 （略）

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《探究斜面的机械效率》教学设计

湖北省应城市开发区学校　熊桂华

【教学目标】 　　一、知识与技能 　　1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。 　　2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。 　　3．知道提高机械效率的意义，并能把它迁移到如何提高学习效率。 　　二、过程与方法 　　1．从生活实际出发，培养探究物理学有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。 　　2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。 　　三、情感、态度与价值观目标 　　1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。 　　2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结合作的科学精神。 　　【实验教具】 　　学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、带钩的方木块、一个长方体铁块、毛巾、玻璃、砝码。 　　老师用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、斜面、带钩的方木块、一个长方体铁块、毛巾、玻璃、砝码。 　　软件：探究斜面机械效率的Flash课件。 　　【设计理念】 　　为了让学生更进一步的了解机械效率的概念及其意义。我设计了探究斜面的机械效率这个课题，使学生进一步认识利用斜面可以省力，学习测量斜面的机械效率，通过探究斜面的机械效率与哪些因素有关，从而加深对机械效率的理解。为了挖掘学生的潜力，我在教材的基础上加以了增补，不仅让学生探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，还让他们探究斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。把斜面的省力情况与其效率进行比较，得出要想省力就不可能有更高的效率，使学生看问题具有辩证性。同时让学生提出他们还想知道有关斜面的问题，使学生把理论与实践相联系。最后将效率进行发散，使学生把效率迁移到诸多方面，以至于能学以致用。 　　【教学设计】 设计内容 设计意图 活动层面 教材处理 师生活动 情 景 导 入 情景：向车上装重物时，工人师傅一般会怎么做？常用木板搭成斜面，把重东西推或拉上去。 斜面是一种省力机械，在生活中有许多运用，盘山公路就是一个大斜面。我们骑自行车上坡时，走Ｓ形路线会更容易一些，还有桥梁的引桥也是一个斜面，而且是桥面越高，引桥也越长。 　　将高度相同，螺纹密度不同的两个螺丝钉进行比较，得出斜面高度一定，斜面越长越省力。 复习前面学习过的内容，让学生从生活中的一些现象入手，感受斜面是一种省力机械。 　　 展示多媒体辅助教学课件。 　　 　　 通过实物引出斜面原理。 由情景引起学生的注意。 　　 　　 让学生知道斜面在生活中有许多运用。 　　 进一步理解斜面为什么省力。 认知 层面 　　 　　 认知层面 　　 　　 认知层面 提 出 问 题 使用斜面可以省力，而且在斜面高度一定时，斜面越长越省力。那么使用斜面但能不能省功呢？复习功的原理与机械效率的定义。提出：斜面的机械效率与哪些因素有关？它的省力情况与机械效率又有什么关系呢？我们该如何测量并探究斜面的机械效率呢？ 师生一起复习与思考。 　　 　　 　　展示多媒体辅助教学课件 通过物理知识的复习，提出了相关的问题。 让学生把斜面机械效率与斜面的省力情况联系起来分析，为下面猜想斜面的倾斜程度打基础。 认知层面 　　 　　认知层面 动 脑 想 办 法 这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。我们要探究斜面的机械效率，首先要会测量斜面的机械效率，那么用斜面处上拉物体时，如何计算有用功和总功？实验中我们该测量哪些物理量？ 以小组为单位展开讨论，然后提交方案，教师做总结。 展示多媒体辅助教学课件 让学生开动脑筋，一步一步的想办法。 认知 层面 切 入 主 题 我们的目的是把物体抬到一定高度处。为了省力，我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去。请看这里。观察后思考，沿斜面拉物体时，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？ 教师把学生带入利用斜面省力的情景，亲自演示给同学们看，让学生思考。 使学生认识到做功是有效率的；通过现象思考斜面的机械效率与哪些因素有关。 认知层面 进行猜想 可能的猜想： 斜面的机械效率与斜面的长度、高度、坡度、粗糙程度、物体重力、物体拉力、物体运动速度等因素有关 同学们的猜想依据是什么呢？ 能不能把类似的因素进行合并呢？使问题简化一下。 教师提出问题，让学生提出自己的想法，并让学生说说他们的猜想依据。让他们明白猜想不是臆想，不是胡乱瞎想。 展示多媒体辅助教学课件 引导学生将这些因素中相类似的因素合并，把问题简化。 使学生认识到，有些问题并不是越细致越好，而应该把问题简单化，合理化。调动学生学习积极性，培养分析能力，开阔他们的视野。 锻炼学生的联想思维能力以及分析归纳能力 认知层面 　　 　　 认知层面 设计实验 当一个量与多个因素有关时，我们要用控制变量法进行探究。然后说明探子控制变量法的具体含义。 通过小组讨论，设计实验的方案，并画出实验表格。再上台展示。老师也展示多媒体课件。 教师引导学生尝试设计实验过程，同时设计表格记录数据。 　　 　　展示多媒体辅助教学课件。使学生对实验过程更加清晰明确。 通过实验设计，培养学生的创新能力。 通过展示，培养学生的语言表达能力及表演能力。 认知 层面 　　 　　认知层面 进行实验 学生分组进行实验，每小组可以就自己感兴趣的一个或两个问题进行探究，老师巡视，发现问题及时进行帮助。探究完毕后，再各小组进行展示，总结出实验结论。 尝试自主探究。 　　 　　 　　教师巡视指导。 培养学生探究能力，提高学生的创新思维能力。 　　 　　加强学生动手操作能力。 　　 认知层面 归纳总结 各小组将测得的数据上台进行展示，并分析出实验结论。猜想得到证实了吗？ 　　 实验是检验真理的唯一标准。通过计算将结论总结出来后，与自己的猜想进行对比。 培养学生分析数据、归纳概括能力。 　　 认知层面 交流合作 各小组进行讨论交流，看有没有新的发现？斜面的省力情况是否与斜面的机械效率有关？斜面越省力，机械效率越低还是越高呢？既然斜面的倾斜程度越小越省力，机械效率越低，那为什么盘山公路还要增长斜面呢？ 引导学生对所做探究实验进行评估，进一步发现的问题。得出斜面省力情况与斜面机械效率的关系。 展示多媒体辅助教学课件。 通过交流与合作，培养学生团结合作精神。 培养学生的创新思维能力及创新精神。 认知层面 总结反思， 同学们还想知道有关斜面的哪些方面的问题呢？ 课后去探究斜面的机械效率与物体运动速度的关系，探究物体在斜面上滚动时的机械效率是不是比滑动时的机械效率高？ 　　通过本节课的学习，你学到了哪些知识，有哪些收获？又有哪些不足呢？ 让学生发挥充分的想象力，提出新的问题。 　　并布置课下探究任务。将探究延伸到课外。使学生意犹未尽。 　　老师点评归纳。让学生养成勤于总结，关于思考的好习惯。 开拓学生思维，在课外发展学生的动手能力以及合作能力。 让学生有表现自我的机会，并且发现学习过程中出现的问题，从而获得教学效果的反馈。 认知层面 应用迁移， 阅读材料：效率 请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，又如何提高学习效率呢？ 展示多媒体辅助教学课件。 将知道迁移到生活及学习中。 理论联系实际，培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。 认知层面 【教学反思】 　　我在教学中，引导学生提出问题后，让学生拟订简单的科学探究计划和实验方案，独立完成探究过程。在教材的基础上，不仅让学生探究了斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，还探究了斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。让学生通过实验探究，培养交流与合作精神，通过实验来验证自己的猜想，培养了学生相信科学、尊重科学的良好品质，培养了学生的创新思维能力和动手能力。探究完斜面机械效率之后，引入斜面省力情况与其机械效率的关系，让学生能辩证的看问题，树立科学的世界观与人生观。另外，通过学生对“你还想知道有关斜面的哪些方面的问题”，通过老师的答疑，使学生能把实验结论与理论分析结合起来，更进一步的理解所学的知识。培养学生的分析问题能力，以及实事求是的科学态度。同时，后面通过发散教学，把机械效率迁移到日常生活中的很多事情，比如烧水的效率，用电的效率，以及工作效率，办事效率，甚至学习效率，让学生知道无论什么都有一个效率问题，效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命，让学生理解提高效率的重要性。

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《探究斜面的机械效率》课堂实录

湖北省应城市开发区学校 熊桂华

【教学目标】 　　一、知识与技能 　　1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。 　　2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。 　　3．知道提高机械效率的意义和主要方法。 　　二、过程与方法 　　1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。 　　2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。 　　三、情感、态度与价值观 　　1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。 　　2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。 　　【实验教具】 　　学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。 　　老师用实验器材：器材同上。 　　软件：Flash课件。 　　【教学过程】 　　一、创设情景，导入新课 　　师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？ 　　生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。 　　师：为什么这么做呢？ 　　生：因为斜面可以省力。 　　师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？ 　　生：盘山公路就是一个大斜面。（大屏幕） 　　师：还有吗？ 　　生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。 　　师：这盘山公路像不像S形？ 　　师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。（大屏幕） 　　师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？ 　　生：不能。因为使用任何机械都不能省功。 　　师：说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？ 　　二、合作交流，解读探究 　　1．提出问题： 　　师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。 　　师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？ 　　生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。 　　师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？ 　　生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。 　　 　　斜面的机械效率： （大屏幕） 　　师：你们准备怎样测量拉力的大小？ 　　生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。 　　师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？ 　　2．进行猜想： 　　生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕） 　　师：能说说你们的猜想依据吗？ 　　生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。 　　师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。 　　生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。 　　生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。 　　生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。 　　生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。 　　生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。 　　生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。 　　师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？ 　　生：我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。 　　师：坡度与倾斜程度是不是一个意思呀？ 　　生：我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。 　　师：物体越重，对斜面的压力也越大，那我们把它们合并为重力，因为压力不太好测量。 　　生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。 　　师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？ 　　生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。 　　师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？ 　　生：固定高度，改变斜面的长度更简便。 　　师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？ 　　生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕） 　　3．设计方案： 　　师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。 　　师：当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？ 　　生：控制变量法。 　　师：当一个量与多个因素有关，在探究其中一个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于探究的因素较多，我们的时间也有限，所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论一下，我来分分组，同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来，画出实验的图例和实验表格。 　　生设计实验，师巡视。发现问题及时给与帮助。 　　4．展示交流结果： 　　生1：在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度和物体重力一定，改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。 　　师：大屏幕展示方案一。（强调材料任意选择其中一种）（动画及表格） 　　附表格一： 实验次数 斜面坡度 斜面材料 斜面高 /m 小车重 /N 有用功 /J 斜面长度/m 拉力 /N 总功 /J 机械效率 1 较缓 木板 2 较陡 木板 3 最陡 木板 　　生2：在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，改变斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。这是我们的方案图和表格。 　　师：大屏幕展示方案二。（动画及表格） 　　附表格二： 实验次数 斜面坡度 斜面材料 斜面高/m 小车重/N 有用功/J 斜面长度/m 拉力 /N 总功 /J 机械效率 1 较陡 毛巾 2 较陡 木板 3 较陡 玻璃 　　生3：在探究斜面机械效率与物体重力的关系时，控制斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度一定，改变物体的重力，分别用较轻、较重、最重的物体做三次。这是我们的方案图和表格。 　　师：展示方案三。（也强调材料可以任意选择）（动画及表格） 　　附表格三： 实验次数 斜面坡度 斜面材料 斜面高 /m 小车重 /N 有用功/J 斜面长度/m 拉力 /N 总功 /J 机械效率 1 较陡 木板 较小 2 较陡 木板 一般 3 较陡 木板 最大 　　5．进行实验： 　　师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。 　　生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。 　　6．分析论证，得出结论 　　师：同学们的实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。 　　生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。 　　生1：我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力，记入了表格。实验时，我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小，把物体沿斜面匀速拉上斜面，读出拉力的大小，记入表格，再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度，按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为＊＊，较陡时 为＊＊，最陡时 为＊＊。所以我们得出的结论是：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。 　　师：真不错，说得这么详细。为他们鼓掌。 　　师：其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗？ 　　生：我们选择的是毛巾斜面，也得到了同样的结论。 　　师：下面哪个小组上来展示？ 　　生2：我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，也是先测出了物体重力，记入了表格中，实验时，先在木板表面铺上毛巾，把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面，记下拉力大小，记入表格，用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时 为＊＊，木板表面上时 为＊＊，玻璃表面上时 为＊＊，我们得出的结论是：斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 　　师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？ 　　生3：我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先测出木块重力，记入表格中，把它沿斜面匀速拉上斜面，测出拉力的大小记入表格中，同时测出斜面长度和斜面高度，也分别记入表格中，然后逐渐在木块上加砝码，改变物体重力，重复上面的实验。最后算出较轻时的 为＊＊，较重时 为＊＊，最重时 为＊＊。这三次的 近似相等，所以在误差范围内，我们得出的结论是：斜面的机械效率与物体重力无关。 　　师；同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个，即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢？ 　　生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 　　生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。 　　生：斜面的倾斜程度与物体的重力无关。 　　师：说得非常好。（大屏幕展示结论） 　　7．评估与交流 　　师：我们回到刚才第一个表格中，同学们有没有什么新的发现？ 　　生：我还发现，倾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。 　　师：那综合分析一下省力情况与机械效率大小，你可以得到什么结论？ 　　生：斜面越省力，机械效率越低；斜面越费力，机械效率越高。 　　师：既然斜面的倾斜程度越小，机械效率越低，那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢？ 　　生：为了更省力。 　　师：特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题，因为如果你不能搬不动动物体，你做的功就等于0，你的机械效率也将为零。这样看来，我们应该在力所能及的范围内，尽量的让斜面更陡一些，更光滑一些，这样就能提高斜面的机械效率了。 　　师：通过刚才的探究，你最感兴趣的是什么？你还想知道有关斜面的哪些方面问题？（大屏幕） 　　生：我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。 　　师：还有生活中不太起眼的螺丝钉，千斤顶，楼梯等等都是斜面。 　　生：我想知道为什么斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率就越大。 　　师；我们可以采用极端思维法来思考这个问题：如果斜面的倾斜程度为零，也就是水平，当我们沿水平方向拉物体，不可能让物体升高，在提升物体这方面做的功为0，即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大，也就是竖直，沿竖直方向提升物体时，不需要克服斜面摩擦力做额外功了，此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低；斜面倾斜程度越大机械效率越高。 　　生：我想知道为什么斜面的机械效率与物体的重力无关。 　　师：这是因为拉力与重力成正比，关于为什么成正比，同学们到高中就明白了。 　　生：我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。 　　师：你觉得呢？ 　　生：我觉得有关（或无关） 　　师：你想一下啊，无论速度大还是速度小，只要是匀速，拉物体的力变不变？ 　　生：不变。 　　师：那你觉得机械效率与速度有关吗？ 　　生：我觉得无关。 　　生：我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别？ 　　师；那你猜一下，滚动时高还是滑动时高？ 　　生：我觉得滚动时高，因为滚动摩擦比滑动摩擦小。 　　师：嗯，很喜欢动脑筋，不错啊。 　　师：不过，这些只是同学们的猜想，真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。 　　师：通过这节课的学习，同学们觉得有哪些收获，又有哪些不足呢？（大屏幕） 　　生1：通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关，而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。 　　生2：这次探究实验，我们先根据提出的问题，进行了猜想，然后通过小组讨论设计了实验方案，再通过实验，根据实验数据分析归纳出正确结论，这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。 　　师：方法上的收获确实很重要，我们除了要学习实验的探究方法，也要学习别人好的学习方法，你们说是不是呀？有什么不足？ 　　生：我觉得实验中还是有很多的不足。比如，在测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。 　　生：斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。 　　师：所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。 　　三、应用迁移，延伸拓展： 　　师：效率是一个很重要的问题，提高机械效率，可以更充分地发挥机械设备的作用，因为可以减少能耗，降低生产成本。效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命。无论做什么都会有效率，无论什么时候，我们都要尽量的提高效率。 阅读理解：效率 　　除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音） 　　看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效率呢？ 　　师：这个问题就留给大家课后去思考吧，今天这节课我们就上到这儿。

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《机械能与内能》重难点剖析

江苏丰县广宇中英文学校　刘庆贺

一、正确理解机械能 能的概念很抽象，是学习的难点。为了突破这个难点，必须把这个抽象的概念具体化，这就是把能量和做功紧密结合起来。一个物体具有能量，可以用来做功；反过来一个物体能够做功，它就具有能量；一个物体做的功越多，它具有的能量就越大。可以用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。因此功是能量转化的量度。 功和能是两个关系密切，而含义又不相同的物理量。根据书中“能”的概念可知，一个物体具有了能，就可以做功。需要注意的是：⑴具有能的物体，不一定都处在做功的过程中。如：悬挂着的钢球，它虽没有做功，但它具有重力势能。⑵做功的过程，一定伴随着能量的变化。如打桩机被举高的重锤落下来砸在石桩上，重锤在下落的过程中重力做功，将重力势能转化为动能；被压缩的弹簧把放在弹簧上面的砝码弹起时，弹力做功将弹簧的弹性势能转化为砝码的动能。 判断一个物体是否具有动能，关键看此物体是否运动，若物体是运动的，则它必定具有动能。动能的大小既与速度有关，也与质量有关。在遇到有关问题时，同学们不能只考虑速度，而忽视质量，要考虑全面。如一辆洒水车在水平路面上匀速行驶，在洒水过程中，其动能不断减小。 判断一个物体是否具有重力势能，关键看此物体相对某一个平面有没有被举高，若被举高了，则物体具有重力势能。重力势能除与物体所在的高度有关，还与物体质量有关。如在高空同一高度匀速飞行的飞机，抛出救灾物资后，尽管其速度、飞行高度不变，但飞机的总质量减小，其动能、势能和机械能都要减小。还要注意，决定重力势能大小的一个因素“高度”，在没有特殊指明的情况下，一般是指相对于地面而言的。初中阶段通常把地面上的物体具有的重力势能看作零。 判断一个物体是否具有弹性势能，关键看此物体是否发生了弹性形变，若此物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能。物体有弹性无形变或有形变无弹性都没有弹性势能，只有在既有弹性又有形变的情况下才有弹性势能。比较弹性势能的大小只能在相同外形的物体之间进行。 动能和势能之间可以相互转化，动能转化为重力势能的标志是速度减小，所处的高度增加；重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小，速度增大。 动能和势能统称为机械能。判断机械能变化的方法：①由“机械能＝动能+势能”判断，若速度和高度不变，质量减小，则动能减小，势能减小，机械能也减小；若质量和速度不变，高度减小，则动能不变，重力势能减小，机械能减小。②在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能与其它形式的能之间的转化，即没有空气阻力和摩擦等原因造成的机械能的损失，机械能的总量是保持不变的。③在动能和势能相互转化的过程中，如果存在空气阻力和摩擦等，机械能的总量减小。 物体各种形式的能量可以相互转化，动能和势能的相互转化只是能量相互转化的一种形式。能量转化过程中总是有一种能量减少，另一种能量增加。能量的转化，可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。例如：高空落下的物体。能量的转化发生在物体的本身，而用弓把箭射出去，能量转化发生在弓和箭两物体之间，故而分析具体问题时，要注意这种区别。 二、正确理解温度、内能、热量之间的区别与联系 （1）区别： 温度表示物体的冷热程度，它是一个状态量，所以只能说“物体的温度是多少”。两个不同状态间可以比较温度的高低。温度是不能“传递”和“转移”的，其单位是“摄氏度”。从分子动理论的观点来看，它跟物体内部分子的无规则运动情况有关，温度越高，分子无规则运动的速度就越大，分子运动就越剧烈。可以说，温度是分子无规则运动的剧烈程度的标志，它是大量分子无规则运动的集中体现，对于个别分子毫无意义。 内能是能量的一种形式，它是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和。内能和温度一样，也是一个状态量，通常用“具有”等词来修饰。 内能大小与物体的质量（反映物体内部分子数的多少，影响分子的动能）、体积（反映分子间平均距离的大小，影响分子间的势能）、温度及构成物体的物质种类都有关系。现阶段主要掌握与温度的关系。一个物体温度升高时，它的内能增大，温度降低时，内能减小。切记“温度不变时，它的内能一定不变”是错误的。如晶体熔化、液体沸腾时，温度保持不变，但要吸热，内能增加。温度不变时，它的内能也可能减小（想一想为什么？）同样，物体放出热量时，温度也不一定降低。 热量是在热传递过程中，传递能量的多少。它反映了热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。热量的单位是“焦耳”。 （2）联系： ①温度与内能 因为温度越高，物体内的分子做无规则运动的速度越快，分子的平均动能越大，因此物体的内能越多。但要注意：温度不是内能变化的惟一标志。物体的状态变化也是内能变化的标志（如晶体的熔化、凝固，液体沸腾等）。 ②温度与热量 温度反映的是分子无规则运动的剧烈程度。分子运动越剧烈，物体温度就越高。热量是在热传递过程中，内能转移的多少。温度高的物体放出热量，内能减小，温度低的物体吸收热量，内能增加。两物体间不存在温度差时，物体具有温度，但没有热传递，也就谈不上“热量”。 ③热量与内能 热量反映了热传递过程中，内能转移的数量。物体放出了多少热量，内能就减小多少；物体吸收了多少热量，内能就增加多少。要注意：内能增减并不只与吸收或放出热量有关，做功也可以改变物体内能。对物体做功，物体的内能会增加，对物体做了多少功，物体的内能会增加多少；物体对外做功，物体的内能会减小，对外做功多少，物体的内能会减小多少。 ④内能与机械能 内能是物体内部所有分子无规则运动的动能与势能的总和。机械能是指整个物体发生机械运动时具有的能量。一个物体可以同时具有内能和机械能。因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动，总有分子动能；分子间总是存在着引力和斥力，总有分子势能，所以一切物体在任何情况下都具有内能，即内能不可能为零，机械能可以为零。 三、比热容与热值 ①比热容：因为不同的物质在质量相同，升高（或降低）的温度也相同时，吸收（或放出）的热量并不相同，物理学中用比热容来反映物质的这一特性。所以比热容是物质的一种特性，只与物质种类、状态有关，与其它任何因素无关，当然与吸收（或放出）的热量、质量、升高（或降低）的温度等无关。和密度一样，利用比热容也可以鉴别物质。比热容的单位比较复杂：是J/（㎏·℃）。 水的比热容大的实际意义 通过课本的比热容表，可以看出，各种物质的比热容中，水的比热容最大，这在人们的日常生活和生产中，具有重要意义。主要表现在两个方面：一方面，冷却或取暖。由于水的比热容较大，那么一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，这样水就可用来冷却或取暖。用来冷却时，是让水吸收带走更多的热量。如柴油机工作时，水箱中要加足水；用来取暖时，是让水放出更多的热量。另一方面，由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。沿海地区与内陆地区相比，冬天和夏天温差较小，白天和夜晚温差也较小，就是这个道理。 ②热值：质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量并不相同。物理学中用热值来反映燃料的这一特性。所以热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与燃料质量无关。为了方便，热值常用两个单位：固体或液体燃料常用J/㎏，相应的计算公式──Q＝qm；气体燃料常用J/m3，相应的计算公式──Q＝qV。 四、效率问题 ①热效率：燃料在燃烧时放出的热量，只有一部分被有效利用。我们把被加热的物体吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比用热效率表示。表达式为：。注意：在不计热损失时，物体吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量相等。 ②热机的效率 热机是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能的机器。四冲程内燃机在一个工作循环中：活塞完成四个冲程、两个往复运动，活塞对外做功一次；曲轴和飞轮转两周。四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。有两个冲程伴随有能量的转化：压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。 在热机工作时，用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。公式为：。 热机中能量损失的原因：①废气带走部分能量；②部件散热损失一部分能量；③部件间摩擦损失能量。 五、热量的计算 ①应用公式直接求解 注意：公式中各物理量的单位必须统一为国际单位；文字叙述中升高t℃、升高了t℃、降低t℃、降低了t℃，对应的是温度的改变量，而升高到t℃、降低到t℃，对应的是物体的末温t℃。 ②两个温度不同的物体放在一起，如果它们与外界没有热传递，则高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量，直到温度相等为止，即达到热平衡。公式为：Q放＝Q吸，称为热平衡方程。 注意：公式的实质是表明了在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体的多少，反映了在这种转移中能量守恒的关系。若在热传递过程中存在能量损失，则有：Q放＝Q吸+Q损。 ③燃料完全燃烧时放出的热量，计算公式有两种：计算固体或液体燃料时常用Q＝qm；计算气体燃料时常用Q＝qV。

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“功”教学设计

吉林省敦化市黄泥河镇中学　牟善秋

课题 一、功 授课 牟善秋 教 学 目 标 知识与技能 1．知道做功的两个必要因素。 2．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。 3．知道功的原理。 过程与方法 1．通过思考和讨论，判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功？ 2．学会从物理现象中归纳简单的物理规律。 3．通过观察和实验，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题。 情感态度 与价值观 1．乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动。 2．有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 3．培养学生的综合学习能力，激发学生的求知欲。 教学重点 理解功的概念。 教学难点 判断力对物体是否做功，以及做功的计算。 教法与学法 讲授法直观法（演示实验、多媒体课件）　阅读指导法　讨论法归纳法 教具 木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车，杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺（两个）。 过程 教师活动 学生活动 设计说明 引入 新课 提问学生回答日常生活中“功”的含义。思考力学里所说的“功”含义。 演示实验：在水平长木板用相同大小的力分别拉一木块和小车。 在实验基础上引入本课内容。 思考、回答 观察木块、小车的运动状态，思考并评价这两个力的作用成效。 激发学生积极思考问题。 使抽象的知识形象、具体，便于学生接受。 教 学 过 程 设 计 教 学 过 程 设 计 课堂 小结 一、进行新课 1．由课前的演示实验引导学生总结出力学中关于“功”的确切含义： 如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。 2．请学生观察教材图14．1-1中力做功和14．1-2中力不做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点？分组讨论总结。 板书：力学中做功的两个必要因素： 一是作用在物体上的力 二是物体在这个力的方向上移动的距离 3．实例分析（突破难点） 举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子？比一比，看谁对生活观察得最仔细？学生可能举很多的例子？如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。 接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在？ （1）举重运动员在把杠铃举高过程中是否对杠铃功。举在高处停留5秒过程中是否做功？ （2）小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？ （3）起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗？ 引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下不做功？ 通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？指导学生带着问题去阅读教材。 二、功的计算 力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。 板书：功的计算公式： 功=力×距离W=Fs 单位：焦耳，简称焦符号J 1焦=1牛·米（1J=1N·m） 出示例题，启发学生分析计算。 三、功的原理 1．启发学生提出探究的话题：使用机械是否省功。 2．指导学生探究实验。 3．分析实验数据，启发学生讨论归纳出功的原理 请学生谈自己知道本节哪些知识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励。 布置作业 估算一下你上楼到教室时，克服自身重力做多少功？ 分析、总结 观察、思考、回答各图中力做功和没有做功的原因，分析、概括、总结出做功的两个必要因素。 思考、回答、交流、讨论。 分析、总结 思考、讨论后，按教师提出的问题有目的阅读，并交流自己的观点 动手计算 提出问题，猜想 在教师的启发下，设计实验方案，并在实验基础上进行分析、论证。 各小组进行本节课的评估与交流。 培养学生观察、分析、概括能力。 培养学生的发散思维能力。 培养学生分析、概括、总结能力 培养学生的思维能力和阅读理解能力 培养学生的学生分析计算能力 培养学生实验能力、合作意识及分析概括能力。学会科学探究方法。