教科版九年級上冊物理教案(全冊教學設計共88頁).doc
教科版九年級上冊科學物理(全冊教學設計共88頁)課文目錄:第一章 分子動理論與內能1 分子動理論2 內能和熱量3 比熱容第二章 改變世界的熱機1 熱機2 內燃機3 熱機效率第三章 認識電路1 電現象2 電路3 電路的連接4 活動:電路創新設計展示第四章 探究電流1 電流2 電壓:電流產生的原因3 電阻:導體對電流的阻礙作用第五章 歐姆定律1 歐姆定律2 測量電阻3 等效電路第六章 電功率1 電功2 電功率3 焦耳定律4 燈泡的電功率第七章 磁與電1 磁現象2 電流的磁場3 電磁鐵4 電磁繼電器第八章 電磁相互作用及應用1 電磁感應現象2 磁場對電流的作用3 電話和傳感器1.1 分子動理論授課時間課時間課型教學目標知識與技能 、知道物質是由分子構成的,分子在不停地做無規則運動;、了解擴散現象的重要意義,能識別擴散現象,并會解釋擴散現象。過程與方法觀察氣體和液體的擴散現象,嘗試將生活和自然界中的一些現象與擴散現象聯系起來。學會從觀察實驗、分析宏觀現象出發,通過推理探索微觀世界的方法。情感、態度、價值觀關心生活中的一些自然現象,樂于用學過的知識解釋生活中的擴散現象。教學重難點重點分子熱運動的初步知識難點用宏觀的物理現象提示物質的微觀結構實驗器材廣口瓶、二氧化氮氣體、玻璃瓶、量筒、酒精溶液、燒杯、水、試管、高錳酸鉀教 學 過 程 設 計個性教學設計(教師二次備課)流程、時間分配教師活動學生活動新課引入新課講授內化訓練課堂練習能力拓展利用課本第六頁“物理在線”布朗運動引入。請大家閱讀教材第六頁的相關內容。了解什么的布朗運動,然后思考“科學們的假設成立嗎?。帶著這個問題我們一起來觀察幾個小實驗。演示實驗1、將高錳酸鉀放入清水中,你能觀察到什么現象?這個現象說明了什么?講述:我們觀察到清水逐漸變成紫紅色的液體,說明分子在運動!演示實驗2、將裝有二氧化氮氣體的廣口瓶上扣一個玻璃瓶,大家觀察到什么現象?這個現象說明了什么?(多媒體播放)講述:二氧化氮的密度大于空氣密度,為什么會在上面的瓶中也發現有二氧化氮的氣體呢?這兩個現象能證明科學家們的假設是正確的嘛?分子的我們用肉眼直接看不見的,分子的運動我們當然也用肉眼之間看不見。你是通過觀察什么知道分子在運動呢?講述:我們把觀察分子的運動轉化成觀察顏色的變化。像這個,對于一些看不見摸不著的現象或者不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識或者用測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。利用轉換法觀察液體、固體間的分子運動。這些現象除了說明在做無規則運動還能說明什么?講述:像這樣,由于分子運動。兩物體在相互接觸時,彼此進入對方的現象叫擴散。生活中常見的擴散現象有:聞到花的香味。嘗出菜湯里菜的味道。觀察視頻,從視頻中能找出哪些擴散現象?認識了擴散,擴散現象除了能說明分子的用不停息做無規則運動,還能說明什么呢?演示實驗3:一定體積的水和一定體積的酒精混合(多媒體播放)列舉類似的宏觀想象,一滿碗米倒入一滿碗黃豆中能得到兩滿碗嘛?從能量的角度思考,擴散現象還能說明什么?宏觀世界中運動的物體具有動能。習題:下列現象屬于分子運動的是( C )A、擦黑板時,粉筆灰在空中飛舞。B、春天沙塵暴,飛沙滿天。C、桂樹開花時,空氣中彌漫著桂花的香味。D、流感病毒通過飛沫傳播知識應用:請同學們應用分子動理論知識具體說說垃圾場會對附近居民生活造成什么危害? 我們如何正確的處理垃圾學生閱讀,思考回答相關問題學生觀察,思考學生認識到清水變成紫紅色說明分子在運動學生觀察,思考學生認識到:二氧化氮氣體運動到了上面,說明分子是運動的。分子運動是無規則的學生思考認識轉換法學生觀察、思考學生認識到:分子的無規則運動是用不停息的。認識擴散學生觀察、思考、并回答相應問題學生觀察、思考、并回答相應問題學生觀察、思考學生認識到:分子間存在間隙。學生讓認識到:分子具有分子動能。學生課堂練習學生課后查閱相關資料進行探討。作業課后反思本節是同學們進入初三的第一節課,所以我設置了同學們比較感興趣的好聽的勵志音樂、寒梅的圖片和音頻等,來激發學生的學習興趣和對物理老師的喜愛。2.本節內容由宏觀現象進入微觀世界,內容抽象,難理解,并且本節實驗需要的時間比較長,有的實驗需要半天甚至幾年,所以我設計動畫演示實驗,這樣教學使教學內容變得生動有趣、直觀而簡單易學。 3.本節課在開頭和結尾設置了音樂和名言警句,教學過程中有flash動畫,這樣設計不但使學生在激勵中輕松、愉悅的學懂本課教學內容,而且還讓他們對下一節課充滿了期待和向往。 分子動理論分子動理論的內容:(分子動理論的初步知識)1. 物質是分子組成的2. 分子在不停地做無規則運動(溫度越高,分子熱運動就越劇烈) 3. 分子間存在相互作用的引力和斥力4. 分子之間存在間隙內能和熱量教案【教材分析】本節課是九年級物理上冊第一章第二節的內容。本節內容是在分子動理論和機械能的知識基礎上,建立內能概念的。在熱現象、熱傳遞、做功的基礎上,研究物體內能的變化,找到改變物體內能的兩種方法。本節內容是后續學習熱機的基礎。【教學背景】作為學習主體的九年級學生,他們對事物的認識處于由感性向理性發展階段,感性認識仍占主要地位,理性認識上還存在一定困難。為此,本課應注意適應學生好奇心,以感性認識為基礎,再通過理性分析和判斷,獲取新知識,發展抽象思維能力。【設計思想】本設計通過情景支架設置疑問,借助于類比的科學方法,按照從宏觀到微觀的順序,讓學生親身體驗感受實驗,降低學習難度,增強學習物理的興趣,使教與學達到最佳的結合。【教學目標】一、知識與技能(1)了解內能的概念。(2)能簡單描述溫度和內能的關系。(3)知道做功和熱傳遞可以改變物體的內能。二、.過程與方法(1)通過探究認識內能,領會其中的類比方法。(2)經歷用做功和熱傳遞方式改變物體內能的活動過程。三、情感態度與價值觀(1)通過探究使學生體驗探究的過程,激發學生主動學習的興趣。(2)通過演示實驗培養學生的觀察能力,并使學生通過實驗理解做功和內能變化的關系。通過實驗和實例,使學生養成聯系實際學習物理的習慣。發揮學生的主動性和創造性,自主完成學習任務、實現自我發展。【重難點】重點:內能概念的建立;改變物體內能的方法。難點:正確理解內能的概念【教具】PowerPoint課件、鐵絲、砂紙、火柴、打火機、壓縮空氣引火儀、礦泉水瓶、可樂瓶、氣筒、裝有熱水的燒杯等【教學過程】一、創設情境 引入新課課堂開始先設置一個比賽,找兩名同學扭礦泉水瓶,看誰先讓瓶蓋飛出去。比賽結束后提出問題,瓶塞的動能是由什么能量轉化來的呢?創設生活情境,設置疑問,從學生經常玩的游戲入手,激發學生的學習興趣,引入今天課題。二、類比、探究 建構新知內能概念的建立是本節的教學重點之一。那么內能究竟是一種什么能量呢?通過這個問題引發學生思考過渡到第二個環節類比、探究 建構新知。在這個環節,我安排兩個教學活動來突出重點,突破難點。教學中,首先展示兩個對比情景“運動的足球”、“熱運動的水分子”和“發生形變的彈簧”、“相互吸引或排斥的水分子”,再由學生總結并填寫對比表格,通過與機械能類比的科學方法突破本節課的重點-建立內能的概念。為了進一步加深對內能概念的理解,我把剛才的情景加以拓展和延伸,足球掉在水平地面上最后靜止下來,彈簧恢復原狀沒有形變時,是否具有機械能和內能。讓學生根據機械能和內能的概念繼續分析,機械能與物體的機械運動情況有關,而內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關,得出內能是不同于機械能的另一種形式的能。然后,拋出問題溫度很高的火山具有內能,冰山是否具有內能?學生從分子動理論的知識出發,對比內能的概念,分析得出一切物體,不論溫度高低,都具有內能。然后讓同學們觀看水分子的內能視頻,鞏固內能的概念和內能與溫度的關系。突破難點-正確理解內能的概念。再追問學生把冰熔化成水后加熱到沸騰的過程中,內能怎樣變化?并情境再現之前熱水和涼水的擴散現象,引導學生對比分析,初步得出一個物體溫度升高時內能增大,溫度降低時內能減少。實現了簡單描述溫度和內能關系的教學目標。既然同一個物體溫度越高內能越大,那么如何使下面的物體內能增大(也就是溫度升高)呢?1.如何使手更暖和?2.如何使一根鐵絲燙手?3.如何點燃火柴頭激發學生思維的火花,自然過渡到第二個教學活動小組合作、實驗探究。學生思考,得到不同的猜想和方法。然后讓學生運用身邊的器材,分組實驗,相互交流。通過小組實驗,讓學生體驗如何改變物體的內能,培養學生探究能力及合作精神。最后師生歸納總結,改變內能的方法可以歸納兩種-做功和熱傳遞,并培養學生實驗總結的能力。通過分組實驗、也讓他們親身體驗科學實踐活動,體會其中的魅力與樂趣,從而提高學生的興趣,降低學習難度,突破本節課又一個重點-改變物體內能的方法。三、深化知識 融會貫通此時學生因為掌握了知識而興致很高,有種躍躍欲試的感覺。讓學生自己舉出生活中的改變內能的例子,學以致用,更有利于學生深刻理解改變內能的方法。為了進一步觸發思維的興奮點,設置第三個環節深化知識 融會貫通。首先讓學生演示壓縮空氣做功棉花燃燒的實驗,通過視覺上的沖擊,是學生注意力集中,并引發思考,得出外界對氣體做功,筒內氣體溫度升高內能的增加。接著讓學生猜想,如果氣體對外界做功,氣體的內能會怎樣變化? 然后演示氣體對外做功的實驗,學生觀察、體驗氣體對外做功,在這個實驗中學生感受到瓶體溫度變化,并看到白氣產生,討論分析,得出氣體對外做功,溫度降低,內能減少。深化做功可以改變內能的知識,使學生理解的更透徹。這一環節的教學,借助了演示實驗,用日常生活中隨手可得的物品進行實驗,把抽象的概念具體化、生活化,降低學習難度,深化和提高概念的理解與應用;并使學生感受到瓶瓶罐罐皆學問,物理來源于生活,使學生熱愛生活,喜歡物理。知識學完以后是為了以后更好的應用,內能可以發揮很大的作用,下面的視頻就是展示內能強大魅力的時刻,播放視頻神州十號升空,讓學生通過強大的視覺沖擊來認識內能,也激發學生的愛國熱情。四、感悟收獲,課堂小結設問:學完本節課,能不能解釋課堂剛開始瓶蓋的動能從哪里來的?請學生談一談有什么收獲或感想?引導學生對所學知識進行梳理總結,進一步完善知識建構,并為學生提供自由表達思想、觀點的舞臺,同時也幫助學生養成反思的好習慣。五、 布置作業布置課外小實驗:自制彈射器找一段兩端開口的小塑料管,從塑料管的一端塞進一個用水浸濕了的紙團(要塞緊),從另一端推進一個用橡皮塞制成的活塞,一個簡易的彈射器就做成了。試試推進活塞,比比看誰能把紙團彈射得最遠.培養學生的動手能力,并提高學習物理的興趣。第二節 內能一、 定義 二、改變內能的方法所有分子熱運動的動能和 (1)熱傳遞分子勢能的總和 (2)做功一切物體無論溫度高低都具有內能板書設計比熱容教學目標1.知道什么是物質的比熱容,知道比熱的單位及其讀法。 2.知道比熱是物質的特性之一,會查物質的比熱表。 3.會根據水的比熱較大這一特性來解釋一些有關的簡單現象。4.加深比熱的概念的理解,學會根據比熱容進行熱量計算。5.理解熱量的計算公式。重點理解比熱的概念。理解熱量的計算公式。難點根據水的比熱較大這一特性來解釋有關的簡單現象。熱量計算公式的應用教具 相同的燒杯兩個,相同酒精燈兩個,溫度計兩只,天平,水,煤油等。教學過程第一課時一.復習 提問:熱傳遞的實質是什么?什么叫做熱量?為什么熱量的單位跟功的單位相同? 二.引入新課 大家都有這方面的經驗:燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多,把一壺水燒開比燒成溫水需要的熱量多。可見,水在溫度升高時吸收的熱量和水的質量有關,和溫度升高的度數有并,水的質量越大,溫度度升高的度數越多,吸收的熱量越多。別的物質也是這樣的 。那么,所有的物質,在質量相等、溫度升高的度數也相等時,吸收的熱量是不是跟水一樣多呢? 三新課教學 1演示實驗:P20圖2-14實驗 實驗結果: 煤油溫度升得快。這表明質量相等的水和煤油在溫度升高的度數相同時,水吸收的熱量比煤油多。 2比熱容:換用其他物質,重復上述實驗,得到的結果是類似的。就是說,質量相等的不同物質,在溫度升高的度數相同時,吸收的熱量是不同的。怎樣來表示各種物質的這種物質上的不同呢?-在物理學中就用比熱容來表示。單位質量的某種物質溫度升高1吸收的熱量叫做這種物質的比熱容。 比熱容是物理的一種性質,它只與物質的種類有關,與物質的體積和質量等因素無關。3比熱的單位:在國際單位制中 ,比熱的單位是焦(千克),讀作焦每千克攝氏度。符號:J/(kg) 單位質量的某種物質溫度降低1放出的熱量和它溫度升高1吸收的熱量相等。數值上也等于它的比熱容。4查比熱表:(1)水的比熱是4.2103 J/(kg)。它表示1千克的水當溫度升高(或降低)1所吸收(或放出)的熱量是是4.2103 焦。(2)查銅、鉛、鋁等物質的比熱,并與水的比熱作比較。得出水的比熱最大。水比熱大的特點,在生產、生活中也經常利用。如汽車發動機、發電機等機器,在工作時要發熱,通常要 用循環流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。(分析課本圖2-15,2-16,說明利用水取暖和冷卻的原理)(3)為什么夏季內陸比沿海炎熱,冬季內陸比沿海寒冷。 5.小結 通過一些具體問題的討論,使學生進一步理解比熱的概念。6布置作業第二課時一復習1什么叫做比熱容?比熱的單位是什么 ?怎樣讀?2水的比熱是多少?它表示什么物理意義?3比較下列物質誰的比熱大:一滴水和一桶水?一枚鐵針和一支鐵棒?0的水和100的水?二新課引入。以水的比 熱為例,說明它的物理意義,使1千克的水溫度升高1,需要吸收4.2103 焦的熱量,完成下列表格質量升高溫度吸收熱量1kg14.2103J2kg12kg2從填上表格引 入熱量 的計算,并啟發學生得出熱量計算用比熱質量升高的溫度。三新 課講授。1吸熱公式及理解。(1)Q吸cm(t-t0) 用t升=(t-t 0)表示升高的溫度可寫成Q吸cmt升式中的Q吸是吸收的熱量,單位是J;c是物質的 比熱;m是物質 的質量,單位是kg;t0初溫,t是末溫,單位是。(2)公式的應用。例題:課件顯示。2放 熱公式的理解。(1)Q放cm(t0t) 用t降=( t0t)表示降低的溫度可寫成Q放cmt降(2)公式的應用。例題:課件顯示。注:1、學生容易把t0和t混淆,所以要告訴學生記憶的方法:有標腳“0”的就可想到“一切從零開始”就表示開始的溫度即初溫。沒有標腳的就是末溫。)2、區別“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”3小結4練習、布置作業九年級物理熱機教學設計 教學設計理念:本節課的教學內容是熱機,在教學過程中主要運用多媒體向學生展示日常生活中常見的汽油機和柴油機的工作原理及過程,讓學生真正體會到從生活走向物理,從物理走向社會這樣的理念,使他們真正懂得學習物理的重要性,明白學好物理知識對解決實際問題的作用。教學對象分析:我們的學校屬于是農村中學,大多數學生來自農村,對日常生活中的熱機只有一些淺顯的認識,由于條件限制,又不可能到熱機生產廠去參觀。因此,在本節課中,利用多媒體進行教學,顯得尤為重要,它能夠讓學生很直觀的去了解熱機內部的構造及工作過程,再結合教師的講解,很容易讓他們掌握本節課的內容。教材分析:本節主要通過四沖程內燃機工作原理的學習,使學生了解內燃機的主要結構;大致了解內燃機工作時,能量的轉化與轉移情況;了解內燃機在現代生活,特別是交通方面的應用。通過具體分析,使學生認識到在利用燃料內能方面,也不可避免地會有一部分內能轉化和轉移到其他方面,因此要建立熱機效率的概念,并與機械效率作聯系和類比。教學目標:一、知識與技能1、了解汽油機和柴油機的基本構造和工作原理。2、了解四沖程內燃機工作過程中的能量轉化。二、過程與方法1、通過觀察汽油機、柴油機的工作過程,能夠簡單地描述它們的主要特征,培養和提高學生的觀察能力。2、通過對汽油機、柴油機結構的觀察,有對觀察到的現象做出判斷的意識。三、情感、態度與價值觀通過對本節課的學習,培養學生樂于探究機械中的物理學道理的良好習慣。教學重點:熱機的工作原理,四沖程汽油機的工作過程。教學難點:四沖程熱機的工作沖程的異同點和能量轉化。教學方法:自主探究、觀察分析、討論交流教具準備:熱機掛圖、熱機模型、四沖程汽油機的工作過程(多媒體課件)教學過程:(一)、創設情境,導入新知(播放課件)展示汽車運動、坦克前進的畫面,設問:你知道汽車、坦克為什么會運動起來嗎?汽車、坦克的發動機是怎樣獲得能量的嗎?(二)、自主合作,感受新知1、讀一讀:了解什么是熱機?(學生默讀課文)2、看一看:(師出示掛圖和熱機的模型)學生觀看汽油機的構造。(三)、師生互動,理解新知(播放多媒體課件)展示汽油機的工作過程,學生觀察,思考下列問題:想一想,議一議:第一沖程是什么沖程?該沖程中汽油和空氣的混合物為什么會進入氣缸?活塞由哪端向哪端運動?第二沖程是什么沖程?該沖程中活塞壓縮燃料混合物是什么能向什么能轉化?該沖程末產生什么結果?第三沖程是什么沖程?該沖程中汽油機是利用什么方式點火?該沖程是什么能向什么能轉化?第四沖程是什么沖程?該沖程有什么作用?由以下工作過程可以看出,汽油機的一個工作循環由哪幾個沖程組成?在這幾個沖程中,只有哪個沖程是燃氣對外做功?其它幾個沖程是靠什么來完成的?學生觀察后分組討論以上幾個問題,每組派一個代表試回答。師演示汽油機模型并講解上述問題。(四)、嘗試練習,掌握新知練一練:1、四沖程汽油機的一個工作循環是由 、 、 、 組成的,其中只有 是燃氣對活塞做功,其它三個要靠 來完成。2、單缸內燃機飛輪速度為3000r/min,那么,每秒鐘燃氣推動活塞做功的次數為 次。3、在熱機四個沖程中,發生能量轉化的沖程是( )A、吸氣沖程、壓縮沖程 B、壓縮沖程、做功沖程C、做功沖程、排氣沖程 D、排氣沖程、吸氣沖程比一比:(播放課件)坦克、輪船上使用的是柴油機,柴油機是如何工作的,它的構造又如何呢?請觀看大屏幕,找出柴油機和汽油機在構造上、工作原理上的相同點和不同點。類別汽油機柴油機燃料構造吸氣沖程中進入氣缸內的物質點火方式五、課堂小結,梳理新知今天這節課我們通過對熱機的學習,了解了汽車和坦克是怎樣運動起來的,知道了它們的工作原理,我們都知道發射“神舟”七號的“長征2”號火箭也是熱機的一種,你想知道它是如何工作的嗎?請同學們課后收集有關長征系列火箭方面的資料,下節課學習火箭時交流。六、深化練習,鞏固新知1、在四沖程內燃機的工作過程中,把內能轉化為機械能的是 沖程。2、在熱機工作時,能夠完成機械能向內能轉化的沖程是( )A、吸氣沖程B、壓縮沖程C、做功沖程D、排氣沖程3、柴油機壓縮沖程中,氣缸中空氣的溫度、壓強、體積的變化情況是( )A、溫度升高、壓強減小、體積增大B、溫度降低、壓強減小、體積減小C、溫度升高、壓強增大、體積減小D、溫度降低、壓強減小、體積增大4、四沖程內燃機工作時,依靠飛輪慣性來完成的是( )A、只有吸氣和壓縮沖程 B、只有吸氣和排氣沖程C、只有壓縮和排氣沖程 D、有排氣、壓縮、吸氣沖程5、內燃機的工作物質是( )A、水蒸氣 B、汽油和柴油 C、空氣 D、燃燒生的燃氣6、內燃機的四個沖程中,進氣門和排氣門都關閉的是( )A、只有吸氣沖程 B、只有壓縮沖程C、只有做功沖程 D、壓縮和做功沖程7、柴油機的飛輪轉速是1800r/min,則每秒鐘內柴油機工作循環有( )A、5次 B、10次 C、15次 D、20次七、開放練習,拓展新知機械能轉化為內能以及內能轉化為機械能時,能否達到100%的轉化?教學評價與反思:生活離不開物理,物理離不開生活。物理知識來源于生活,最終又服務于生活。本節課從生活實際中的汽油機和柴油機是怎樣工作的引出物理問題,最后又用物理知識來解釋,讓學生體會到物理就在身邊。感受到物理的趣味和價值,體驗到物理的魅力。教學中注意了學生的主體地位,讓學生充分發揮自己的觀察能力、分析能力。本課用了大量的多媒體課件進行教學,增加了教學的可觀度,讓學生有一種身臨其境的感覺,很好的激發了他們學習物理的興趣第 二 節 內燃機教學目標:一、知識與技能1、理解內燃機的基本原理2、了解汽油機的工作過程3、了解汽油機與柴油機的異同4、知道汽油機、柴油機是活塞式發動機二、過程與方法1、通過分析汽油機的四個沖程,了解活塞式發動機的工作過程2、了解不同熱機的不同用途三、情感、態度與價值觀1、通過對內燃機和輪機在生產生活中的應用,感受技術進步在工業發展中的重要作用2、激發學生是愛國熱情和獻身科學事業的精神教學重、難點對汽油機四個沖程的認識,弄清楚各個沖程的作用課型及課時安排新授課 1課時教學方法視頻結合講授教學過程賽車場上,一輛輛賽車發出陣陣轟鳴聲,閃電般飛馳,或許你不知道,賽車的動力來自賽車內的一系列“爆炸”。今天我們就一起來學習這個“爆炸”是怎么發生的。一、內燃機起源:第一臺實際使用過的內燃機,是1859年法國工程師勒努瓦制造的。這是一臺煤氣機,效率很低。1876年德國工程師奧托制成了按四沖程原理工作的煤氣機,稱為奧托循環機,這是內燃機劃時代的進步。1892年,德國工程師狄塞爾提出了壓縮點火式內燃機的設計原理,經過多次試驗和改進,于1897年制成第一臺壓燃式內燃機,使用液體燃料,熱效率比以前的內燃機都高。內燃機的發明,使熱機的效率由蒸汽機的10左右,提高到了40左右。而且由于內燃機輕巧,適于用在交通工具上,對促進交通運輸業的發展起了關鍵的作用。觀察教科書P21圖2-2-2:瓶中的酒精燃燒后產生的高溫、高壓燃氣將瓶蓋頂出。根據這一現象制成了內燃機。概念:燃料在汽缸內燃燒,產生的燃氣直接推動活塞做功的熱機叫活塞式內燃機。原理:燃料字汽缸內燃燒,產生的燃氣直接推動活塞做功。種類:汽油機和柴油機內燃機按照使用燃料的不同,分為汽油機和柴油機,他們的原理基本相似,我們今天一起來研究一下汽油機。二、汽油機的工作過程播放flash認識內燃機的結構動畫:展現汽油機工作的四大沖程及其連續工作過程,可以用按鈕控制每個沖程動作。結合模型。給學生講解:(1)汽油機的構造:氣缸、活塞、進氣閥門、排氣閥門、曲軸連桿、飛輪、火花塞。(2)汽油機的沖程:汽油機活塞在氣缸內上下往復運動,從一端運動到另一端就叫做一個沖程,每個沖程完成一種工作,汽油機的每個循環有四個沖程。(3)四大沖程:通過動畫模擬,詳細講解每個沖程的活塞動作情況以及功能。內燃機原理以一個循環為一個單元,一個循環又分為四個沖程:開始工作前,活塞位于氣缸上端,進、排氣門均關閉。工作時,活塞由上向下運動,進氣門打開,排氣門仍關閉。由于缸內體積增大,壓強減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程叫做吸氣沖程。活塞運動到最下端,就開始轉為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉,混合氣體被強行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強增大。這是第二個沖程叫做壓縮沖程。此過程機械能轉化為內能。壓縮結束時雖然溫度較高,但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結束的瞬間,火花塞產生電火花,使燃料猛烈燃燒,產生高溫高壓氣體,高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動,通過連桿帶動曲軸轉動。實現了內能向機械能的轉化。這是第三個沖程叫做做功沖程。此過程內能轉化為機械能。(點火方式:點燃式點火)做功沖程結束,活塞繼續由下向上運動,進氣門關閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程排氣沖程。此后,活塞又由上向下運動,從此進入下一輪循環。(4)能的轉化讓學生分析在整個過程中能的轉化情況,學生利用已有的知識,和書上的介紹得出結論:通過外力先使飛輪和曲軸轉動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運動,消耗機械能來幫助內燃機完成吸氣、壓縮兩個沖程,內燃機一旦開始做功,內能就會轉化成曲軸的機械能。這時曲軸獲得的機械能一部分推動汽車轉動做功,一部分通過飛輪(與曲軸相連的質量較大的輪子)保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉動,靠消耗飛輪的機械能完成排氣以及下一循環的吸氣、壓縮。這樣內燃機就可連續工作下去了。讓學生觀看汽油機的連續工作過程,加深印象。小結:四沖程內燃機在一個工作循環中,活塞往復運動2次,曲軸轉動2周,汽缸內的燃油燃燒爆發1次,對外做功1次,在不做功的沖程,活塞靠飛輪的慣性運動。三、柴油機的構造和工作過程1、柴油機的構造:氣缸、活塞、進氣閥門、排氣閥門、曲軸連桿、飛輪、噴油嘴。2、工作過程:學生結合教科書P25物理在線學習和汽油機一樣包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程但不同的是:吸氣沖程:只吸入空氣壓縮沖程:缸內氣體被壓縮的程度比汽油機厲害,溫度高,壓強大。做功沖程:壓縮沖程末,噴油嘴噴出霧狀柴油進行壓燃式點火。在完成對四個沖程的分析以后,可以組織學生參考下表分小組討論,把動作過程和能量轉化相結合,有助于理解和鞏固。吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程進氣門打開關閉關閉關閉排氣門關閉關閉關閉打開活塞向下運動向上運動向下運動向上運動主要作用汽油與空氣的混合燃氣被吸入壓縮燃氣,溫度升高點燃或者壓燃,燃氣燃燒,推動活塞對外做功燃燒過的廢氣被排出特征利用慣性完成利用慣性完成內能轉化為機械能通過曲桿對外做功利用慣性完成(4)關于柴油機的工作原理教科書對柴油機原理的介紹進行了淡化處理,僅籠統說柴油機以柴油做燃料,構造和工作過程與汽油機相似。教師應該注意到此處與原來舊教材的差別。但是根據學生的具體情況,適當介紹一些柴油機和汽油機的區別也是很有意義的。汽油機柴油機相同點吸氣、壓縮、做功、排氣四沖程活塞式內燃機不同 點進氣方式混合氣空氣構造上火花塞噴油嘴點火方式點燃式壓燃式優點輕便便宜,功率大,效率高四、飛向太空噴氣式內燃機:包括空氣噴氣式發動機(用在飛機上)和火箭發動機(用在火箭上)。利用航空煤油或液氫等燃料燃燒時產生高溫高壓的燃氣,燃氣向后噴出過程中,由于空氣的反沖作用,使飛機或火箭向前高速飛行。噴氣式內燃機比活塞式內燃機更高效。火箭發動機:火藥通過燃燒產生的燃氣體積膨脹,從尾端向后高速噴出,推動火箭向前飛行。常用的火箭是多級火箭。火箭的多級設計可以提供更為持久的動力。板書設計:第 二 節 內燃機汽油機1、內燃機柴油機2、汽油機的工作過程吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程能量轉化:內能 機械能點燃方式:點燃式點火3、柴油機吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程能量轉化:內能 機械能點燃方式:壓燃式點火4、了解火箭發動機課堂練習:1.一臺四沖程的汽油機每分鐘完成300個沖程,則1 min完成75個工作循環,活塞來回150次,做75次功。2.如下圖所示為某汽油機四個沖程的示意圖,下列排列順序正確的是( C ) A.甲乙丙丁 B.乙甲丁丙 C.甲乙丁丙 D.丁乙甲丙教學反思: 第3節 熱機效率【授課時間】1課時【儀器材料】一教學目標要求1了解熱機的效率概念。2了解不同熱機的效率值。三重點與難點本節課的重點是建立熱機效率的概念,難點是理解環境污染與熱機使用的關系。四教學過程本節分為三個教學板塊:(1)建立熱機的效率概念;(2)了解熱機的使用對環境的影響;(3)本章小結。教學設計(1)課題的引入首先,引導學生回顧原來學習過的機械效率的概念(八年級下冊第七章第5節的內容)。繼而回顧上節課提到的,把燃料的燃燒由外部轉移到內部,是提高燃料利用率的一個重要措施。進而提出問題:汽油機工作時,燃料在汽缸內部燃燒,產生的內能能夠全部轉化成機械能嗎?學生們一般都會回答“不能”,但對進一步的說明沒有把握,在此基礎上展開對“圖2-3-2 汽車內燃機的能量流向”的討論交流。(2)汽車內燃機的能量流向書中用圖示描述了燃料燃燒后的能量流向,這部分內容要讓學生在討論和交流中加深認識。把“圖2-3-2 汽車內燃機的能量流向”的各種數據轉換成餅圖,然后交流討論,發表認識。雖然圖2-3-2也有相應的面積形式體現,但是不如餅圖直觀。另外,這種轉換也向學生滲透了一種常用的直觀的數據分析方法,更深刻有效地達成對有用功在總能量中所占比例的認識。教師簡單地向學生介紹,為什么汽油機工作過程中仍有大量的內能損失。例如廢氣占到33%35%,是因為做功沖程過后,汽缸里的廢氣溫度還相當高,僅靠排氣沖程直接排放還不能正常工作。由于熱傳遞,汽缸本身的溫度也會很高,如果不能及時散熱,就會使活塞和汽缸粘連,必須通過水循環,把汽缸的溫度降低,這部分的內能損失和廢氣的排放是相當的,在30%32%,這兩項加起來已經接近70%!由此可以讓學生理解課文中“對提高熱機效率的研究,幾百年來一直沒有停止”的意義。(3)熱機的效率書中是用文字表述的方法給出熱機效率概念的,教師根據學生的實際情況,講授用公式表述和要求計算熱機效率。但是,應該讓學生注意到,根據“圖2-3-2 汽車內燃機的能量流向”所示,熱機輸出的有用功并不是全部用來提供機械(例如汽車)的牽引力(或推力),以免造成概念的混亂和計算的錯誤。(4)“地球就在我們手中”通過前兩節的學習,學生們已經初步了解了熱機的應用給人類社會帶來的巨大變化和造成的環境影響,組織學生根據學習過的內容,歸納出“熱機為人類社會發展做出了極大貢獻,同時也帶來了不可小視的環境污染;應該致力于進一步提高熱機的效率,盡可能減少環境污染”的認識。教師向學生提供下列的資料。熱機發展史:蒸汽機(效率4%8%),蒸汽輪機(效率25%30%),內燃機(效率26%45%),燃氣輪機(效率50%60%)噴氣發動機(效率50%60%)熱機對人類社會的貢獻:帆船橫渡大西洋約需2530天;蒸汽機驅動的輪船約用17天;柴油機輪船約為10天。協和式超音速客機只需3.5小時就可以從巴黎飛到紐約(但是因為噪聲太大,已經退出運營)熱機使用引起的環境問題:內燃機大量排放的廢氣會形成毒霧天氣、“酸雨”現象,我國重慶等地危害嚴重,西歐、美國等地還造成植被大量死亡,也造成大量湖泊中的成批魚類的死亡。目前世界各國都制定了汽車尾氣的排放標準,減少了煤的使用量,來控制廢氣造成的危害。(5)本章小結人類為了合理利用能源,一直在努力提高熱機效率。熱機為人類社會發展做出了重大貢獻,是人們離不開的動力機械。但也要正視熱機廣泛使用帶來的環保問題。3.1 電現象教學目標 一、知識與技能1.知道摩擦起電,并能解釋有關現象.2.知道兩種電荷的規定和電荷間的相互作用,并能解釋驗電器的工作原理.3.知道電流的形成和電流方向的規定.4.知道電池的作用.二、過程與方法1.通過對摩擦起電現象的實驗探究,認識兩種電荷及它們的相互作用.2.通過對實驗結論的歸納和總結,培養學生的邏輯思維能力.三、情感、態度與價值觀善于觀察、樂于探索、勤于思考生活中常見的電現象,體現物理學知識的應用價值.教學重點 兩種電荷的規定和電荷間的相互作用;根據原子結構理論解釋物體在摩擦時為什么會帶電;理解電流是電荷定向移動形成的.教學難點 學生的邏輯思維的培養;摩擦起電的實質.教具準備 橡膠棒、玻璃棒、絲綢、毛皮、紙屑、驗電器等.教學過程新課引入 演示實驗:用絲綢、毛皮分別在玻璃棒、橡膠棒上摩擦幾下,然后將棒靠近紙屑、頭發等輕小物體.現象:棒能吸引輕小物體.結論:帶電體能吸引輕小物體說明摩擦起電.【進行新課】1.摩擦起電的定義及解釋有關現象.用摩擦的方式使物體帶電叫摩擦起電.2.兩種電荷.實驗現象:玻璃棒(絲綢)靠近玻璃棒(絲綢)會排斥.橡膠棒(毛皮)靠近橡膠棒(毛皮)會排斥.橡膠棒(毛皮)靠近玻璃棒(絲綢)會吸引.分析推理得出:自然界中存在兩種電荷,并規定為