当前位置:首页>>初中物理>>教师中心>>同步教学资源>>教学设计>>九年级全一册>>第十四章 内能的利用

  一、教材与学情分析

 

  教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。

 

  从学生角度看,初中学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。

 

  二、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。

 

  ·会查比热容表。

 

  2.过程与方法

 

  ·通过探究,比较不同物质的吸热能力。

 

  ·尝试用比热容解释简单的自然现象,培养学生的知识迁移能力。

 

  3.情感、态度与价值观

 

  ·利用探究性学习活动,培养学生的实践能力和创新精神,培养解决问题的能力。

 

  三、教学重点、难点的确定

 

  应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以对比热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题,则是学生学习的难点。

 

  四、教法学法

 

  主要采用科学探究等方法开展本节教学,探究中用到了控制变量法、转换法,给比热容下定义时,用到比值定义法、类比法。

 

  五、教学用具

 

  教师用:多媒体及课件。

 

  学生用:铁架台、电炉子、石棉网、酒精灯、火柴、干沙子、水、煤油、沙子、天平、温度计、手表、大烧杯、大试管、搅棒等。

 

  六、设计理念

 

  1.本节探究活动,要充分发挥学生的主动性和创造性,引导学生独立寻找解决实验中遇到的问题的办法,鼓励学生对课本提供的探究方案进行大胆的改进,以培养学生的创新精神和实践能力,并使学生在探究中受到科学态度和科学精神的熏陶,体验成功的愉悦。

 

  2.为帮助学生理解比热容的概念,努力使本节的教学活动源于生活,服务于生活,帮助学生构建“身边的物理”,从而顺利突破教学难点。

 

  七、教学程序设计

 

教学流程

设计意图

导入新课

 

利用多媒体播放一段山东电视台当天天气预报的录相片段,播放前提醒学生特别注意观察省内各城市最高气温和最低气温,看看能不能从中发现什么规律?

 

提出问题:“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢?”让学生带着这个问题开始本节课的学习,并揭示课题。

 

经验探究

 

一、提出问题

 

1.从小到大,咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水?(可适当进行爱劳动、孝敬父母的教育)

 

2.烧水时,水吸收的热量的多少跟哪些因素有关?有怎样的关系?请用你的生活经验来支持你的观点。

 

二、教师引导学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善

 

三、分析归纳、得出结论(教师板书)

 

1.与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。

 

2.与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。

 

实验探究

 

提出问题:

 

是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同,它们吸收的热量就相等呢?

 

或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关?

 

猜想与假设:

 

学生猜想物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关?

 

制定计划与设计实验:

 

1.教师导引一:教师为同学们提供了水、煤油、沙子三种物质,同学们可任意选择。

 

2.教师导引二:怎样确定水和砂子吸收的热量是否相同?

 

学生经讨论认为:通过加热时间的长短来确定。

 

教师强调:必须保证热源相同且较稳定。

 

3.让学生合作交流、设计方案。

 

教师加入学生的小组讨论之中,倾听学生的思路,适时点拨。

 

4.学生利用实物投影展示设计方案,表述自己的设计思路。

 

方案一:用相同质量的两种物质,让它们升高相同的温度,比较加热时间。

 

(表一)

物质的种类

 

 

升高的温度(℃)

 

 

加热的时间(min

 

 

 

方案二:用相同质量的两种物质,给它们加热相同时间,比较温度升高的多少。

 

(表二)

物质的种类

 

 

加热的时间(min

 

升高的温度(℃)

 

 

 

在学生的交流过程中,教师适时提出学生设计或交流时忽略的问题,如:

 

你们怎样获得质量相同的水和沙子?

 

你们怎样使沙子内外温度达到一致?

 

他们组采用的热源是否稳定,怎样改进更好?

 

5.学生根据交流情况,适当修正自己的方案。

 

四、进行实验,收集数据

 

1.教学提醒实验时要注意的问题:

 

1)为节省实验时间,每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些,用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水;

 

2)如果两种物质的初温不相等,可通过加热的方式调整一下。

 

2.选取自己方案中所需的实验器材

 

3.以小组为单位进行实验,教师巡回指导,针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、存在的问题及时进行纠正。

 

五、分析与论证

 

1.各小组根据实验收集的数据分析归纳,得出结论。

 

2.利用实物投影展示几个小组的数据,进行交流。

 

3.根据实验数据学生不难得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论。接着进一步分析出不同物质的吸热能力,由表一数据可比较容易分析出水吸热能力强,教师可针对表二里的数据进行引导:

 

问:若要使质量相同的水、沙子均升高相同的温度,该怎么办?

 

答:应对水加热更长的时间,让它继续吸热。

 

问:水和沙子谁的吸热能力强?

 

答:在同等条件下的水吸热多,故而水吸热能力强。

 

知识提升

 

提出问题:如何体现不同物质吸热能力不同的性质呢?

 

引导学生分析:要在相同条件下比较,即必须让质量相同,温度升高也相同,而质量都取单位质量(1kg),温度都取升高1℃,比较起来最为方便。让学生类比密度的定义方法,用比值定义法给比热容下定义。

 

介绍比热容的符号、单位。

 

强化训练:

 

把一盆水倒掉三分之一,比热容有无变化?

 

把这盆水由20℃加热到100℃,比热容有无变化?

 

引导学生观察比热容表。

 

1)任选一种物质,让学生在表中查出它的比热容,并说明表中数据所表明的物理意义。

 

2)让学生通过观察、对比、分析,看看能从中获取哪些信息?

 

迁移应用

 

引导学生讨论:

 

水的比热容大在生活中的广泛应用:

 

1)在我们家中安装的“暖气”用什么作介质?

 

2)用水做输运能量的介质有什么好处?

 

3)生活中、各产业中,还有没有用水来加热和散热的情况?

 

解释导入新课中提到的问题:

 

为什么内陆城市比沿海城市的昼夜温差大?

 

课堂总结

 

引导学生从知识所得、能力所获、情感体验各方面进行总结。

 

课后延伸

 

师:我们生活在美丽的海边小城—石岛,是大海养育着这方土地上的人们,但不知同学们有没有注意到正午和晚上海边的风向有什么变化,请同学们课后注意实际观察,然后利用我们今天所学的知识,并通过网络或图书等资源查阅资料,写一篇科学小论文。

 

 

在自然导入新课的同时,拉近了物理和生活的距离,并有效激发了学生的求知欲望。

 

 

 

 

 

 

 

这种设置问题的方法,比教材中直接提问水吸收的热量与水的质量和升高的温度是什么关系,更具开放性,能有效培养学生的发散思维。

 

 

 

 

 

 

 

这样的问题设置使探究目标更为显性化。

 

 

 

 

 

 

 

这三种物质比热容相差大,效果明显,任意选择,使实验结论具有普遍性

 

运用转换法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

控制变量法的再次运用

 

 

 

 

 

 

 

交流的过程也是相互学习的过程,既给学生提供充分展示自己的机会,又使聆听的学生从别人的设计中得到有益的启发,使学生充分认识到合作与交流的重要性。

 

 

 

必要的指导有助于实验的顺利完成。

 

 

 

 

 

在探究目标的统一的前提下,各小组之间有的方案不同、有的器材不同、有的方法不同,这种开放的探究模式大大激发了学生的兴趣,开放了学生的思维,培养了学生的创新意识。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

殊路同归,使实验结论更具说服力。

 

 

 

 

 

利用类比,学生可以自己下定义,让学生体验到掌握学习方法的重要性。

 

 

 

 

 

加深学生对比热容是物质的热属性的理解。

 

 

 

培养学生获取信息、分析信息的能力,提高学生的信息素养。

 

 

 

 

 

学以致用,有利于将学生学习的兴趣逐步转化为以后学习的志趣。

 

 

 

 

 

有利用于将所学知识系统化,培养学生概括能力,这也是一个情感提升的过程。

 

 

 

课内探究与课外探究相结合,使学生进一步巩固所学知识。

 

  八、板书设计

 

§11比热容

         与质量有关

 

探究:物体吸热多少与升高的温度有关

 

               与物质的种类有关

定义:单位质量的某种物质,温度升高1          所吸收的热量叫做这种物质的比热容。

 

符号:c

 

2.单位:J/(kg·℃)1

 

3.比热容是物质的一种属性。

 

4.应用:

 

  九、教学反思

 

  (一)本节课的教学设计设法让学生体会到“生活的物理,社会的物理”。我在设计此课时,从沿海渔民极为关心的天气预报入手,引入新课;紧接着让学生联系着他们极为熟悉的烧水现象,探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素;最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象,这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识,极大激发了学生学习物理的兴趣。

 

  (二)纵观本节课的设计,不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的,这一个个精心设计的问题,组成一个步步攀升的台阶,带领学生走向科学的殿堂。

 

  (三)在不违背新课程标准的前提下,在本节课教学过程中,我对教材进行了一系列的创新,如问题的提出方式,探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣,提高学生的分析问题和解决问题的能力。

    
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