人教版物理七年级《内能 热量 机械能和内能的相互转化》教学设计

机械能与内能的相互转化一、设计思路：1、指导思想：物理教学不仅仅是传授知识，更重要的是要让学生经历知识的获得过程，亲身体验，注重知识的形成过程。

同时物理教学中更要注重培养学生的学科发展能力，最终目的培养学生终身的学习能力和可持续发展的能力。

2、教材地位作用分析：本节课处于苏科版九年级物理上册第十二章第四节。

本章整体学习能量知识，前面学习了《机械能》、《内能》。

这一节是将机械能与内能进行结合，学习两种能量的转化及生活应用。

同时本节也是对改变内能的方式的补充，所以学好前三节知识是前提，学好本节知识是对前面知识的提升和应用。

3、教学目标：知识技能目标：（1）、通过探究实验，知道做功是改变物体内能的另一种方式（2）、通过视频了解热机基本结构和工作原理（3）、知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化过程方法目标：体验科学探究过程，了解科学探究的基本特征，提高探究能力、思维能力及合作学习能力。

情感态度价值目标：(1)、了解内能的利用在社会发展的意义(2)、通过探索性实验，提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力，培养和实事求是的科学态度。

4、重难点及突破方法：本节重点为：认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程。

难点是：通过观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理。

学生在学习过程中对实验现象的分析不会时，教师要为学生搭建一些问题台阶，帮助学生逐步通过现象分析到本质。

在对做功改变物体内能的两种情况分析时（外界对物体做功时内能增加；物体对外界做功时内能减小）通过实验归类，进行突破。

对热机的工作原理这个重难点突破方法上，我采用多种方式对学生进行刺激：有视频、有自主学习课本、有问题引导合作讨论、有模具针对点观察（曲轴的转动情况）。

调动学生的各种学习机能来主动学习。

5、教法设计：实验探究法、视频辅助法、指导读书法、问题引导法。

运用实验探究法能更好的让学生经历知识的获得过程，同时还能让学生亲身体验。

机械能和内能的相互转化（第1课时）问题1：桌上有枚图钉，要使它的温度升高，内能增大，你有哪些方法？生回答，写于黑板，将方法归类。

摩擦能使图钉温度升高？做一做。

（分组实验）摩擦是热传递吗？属于？做功。

结论：对图钉（固体）做功，可以增大固体的内能。

仅通过这个例子能否得出：对物体做功，可以增大物体内能的结论？问题2：能否通过做功，增大水的内能？生：摩擦，晃动。

升温明显吗？为什么？（演示实验）榨汁机搅动水，显示温度变化。

结论：对水（液体）做功，可以增大液体的内能。

问题3：能否通过做功，增大空气的内能？（演示实验）空气压缩引火仪，介绍装置及工作方式你如何证明空气温度升高了？实验，你看到了什么？为什么？内能是通过什么方式增大的？结论：对空气（气体）做功，可以增大气体的内能。

结论：对物体做功，可以增大物体的内能。

问题4：物体增加的内能，是从什么能量转化而来的？（板书）做功机械能内能问题5：既然可以通过做功的方式增加物体的内能，能否通过做功减少物体的内能？（板书）做功内能？（演示实验）矿泉水瓶大炮你看到了什么现象？说明了什么？结论：物体对外界做功，可以减小物体的内能。

（补全板书，机械能。

做功是改变物体内能的另一种方式）问题6：如果想让塞子飞得更远，从而获得更多的机械能，你能否对实验装置加以改进？（演示实验）酒精点火爆炸装置解释现象解释：酒精燃气对外界做功，内能转化为机械能，燃气的内能减小。

问题7：如何让气体反复对塞子做功，从而获得持续的机械能？（反复—-塞子往复---活塞----气缸----火花塞----进气门----排气门）设计出了一台热力发动机，简称热机。

热机就是利用高温高压的燃气对外做功将内能转化为机械能的装置。

（板书）做功热机：内能机械能蒸汽机、汽油机、柴油机都是热机，其中汽油机和柴油机因为燃料在气缸内燃烧做功，所以称为内燃机。

我们以汽油机为例，了解内燃机的工作过程。

（动画）（例题）（视频：汽车常见的四缸发动机的连续工作过程）如何将活塞的上下运动变为轮子的圆周运动呢？连杆连接活塞和曲轴，曲轴转动，并带动两侧飞轮转动，装上轮子，汽车就能滚滚向前了。

《内能》教学设计《内能》教学设计1【教学目标】1、知识目标：使学生掌握油脂在人体中的代谢及其功能。

2、情感目标：通过引导学生了解油脂在人体内的功能，密切化学与生活的关系，让学生体验化学与生活的紧密联系，激发学生学习化学的兴趣。

3、能力目标：（1）分析思维能力，分析油脂和酯的结构特点，类比酯类的化学性质，推出油脂在人体中的消化过程，进行分析思维能力的训练。

（2）联系生活，知识迁移的能力。

引导学生了解油脂的结构，油和脂肪的区别，了解油脂的变质过程，利用自己已学的知识探讨如何更好的保存油脂。

【教学重点】油脂在人体内的功能。

【教学过程】【复习】一、油脂的成分和结构【讲授】二、油脂在人体内的消化和功能1、油脂的消化过程：油脂消化过程主要是高级脂肪酸甘油酯的水解过程。

【讲授】【练习】指出硬酯酸甘油酯在稀硫酸催化下的水解产物。

2、脂肪在人体内的存在【阅读】课本11页资料卡片——“人体内的脂肪”油脂存在于人体的众多细胞物质中，承当着人体重要的生理功能，如有利于脂溶性维生素的吸收，保持体温，维持皮肤弹性等。

油脂是脂溶性维生素的溶剂，脂溶性维生素A、D、E、K是同油脂一起摄入体内的，油脂可以促进这些维生素的吸收。

所以油脂是人体获得脂溶性维生素的主要途径。

【讲授】3、脂肪酸在人体内的主要功能(1)重要的供能物质。

油脂在三大营养物质中产生热能最高，每克油脂能产生39.3kJ的热能，为糖类和蛋白质的一倍多。

脂肪是人体中重要的能源物质。

（2）人体的备用油箱油脂是人体热能贮备最适宜的能源，肝脏虽然能贮存肝糖，但贮量有限，正常情况下只能贮存100g肝糖，仅相当于1674kJ的热能。

人体中贮存的脂肪，在人体的糖类能量供给不足时，可以分解，为人体提供能源。

此外内脏器官表面的脂肪还有保护内脏器官免受剧烈震动和摩擦的作用；皮下脂肪有保持体温的作用。

需要指出，体内贮存的脂肪过多，对健康是不利的。

在一般情况下，每天摄取的油脂数量以热能计占总热能的17％～30％为宜，一个中等劳动量的成年人，每天每公斤体重需要油脂量为1g～2g。

机械能与内能的相互转化【教学目标】： 1． 知识与技能：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，知道热机的工作原理。

（3）借助模型或多媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。

）借助模型或多媒体，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：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。

）通过观察和分析，知道做功是改变内能的方式之一。

（2）通过观察演示，认识汽油机，了解汽油机的四个冲程及能量的转化情况。

汽油机，了解汽油机的四个冲程及能量的转化情况。

（3）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。

理解的过程，学会迁移学习。

（4）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响。

3． 情感、态度、价值观：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。

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。

）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”，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了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

重要意义。

（4）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。

【教学设计思路】：本节教材主要介绍了：做功可以改变内能，机械能与内能的相互转化，热机的一般工作原理，热值。

就课堂教学而言，主要分为五个活动组成，分两课时进行：为五个活动组成，分两课时进行：活动一活动一::研究做功能否改变物体的内能；变物体的内能； 活动二活动二::演示点火爆炸演示点火爆炸------------将内能转化为机械能；将内能转化为机械能；将内能转化为机械能；活动三活动三::热机——介绍汽油机的结构、汽油机的一个工作循环、能量转化情况；循环、能量转化情况； 活动四：“生活·物理·社会”——热机的发展历程。

指向核心素养的初中物理教学以 机械能与内能的相互转化 教学为例张双红(江苏省扬州市朱自清中学㊀２２５０００)摘㊀要:对中学物理学科的教学中ꎬ教师要高度重视中学生核心素养的培养ꎬ在物理严谨的学习态度㊁孜孜不倦的研究精神以及对科学知识的渴望等方方面面中渗透核心素质的培养ꎬ最终使学生得以在文化基础㊁自主发展㊁社会参与等方面全面发展.关键词:核心素养ꎻ教学研究ꎻ初中物理教学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２１)１１－００６２－０２收稿日期:２０２１－０１－１５作者简介:张双红(１９７４.１０－)ꎬ女ꎬ江苏省仪征人ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事初中物理教学研究.㊀㊀一㊁充实人文底蕴ꎬ培养科学精神与自主发展意识㊀㊀物理当中有很多物理量以及定理定律是由科学家的名字命名的ꎬ于学生而言ꎬ注重物理学史的积累ꎬ理解并且掌握与所学知识对应的古今中外的物理学家在其知识领域范围内的科研成果以及研究经历ꎬ了解前人通过了什么方法使用了哪些途径归纳了这些定理定律㊁发现了某些物理现象ꎬ充实物理学科底蕴.由于在这个过程中ꎬ学生不再为人名纷杂而苦恼从而降低了学习难度ꎬ产生了一定的物理兴趣ꎬ丰富了自己的学科知识ꎬ掌握了物理学科文化.在物理这门自然学科的探索中培养科学精神ꎬ掌握一定的学科知识㊁科学原理和方法ꎬ从而使用科学知识分析问题㊁解决问题.这样才有利于培养学生核心素质ꎬ与此同时提升教学效果.例如在学习苏教版九年级上册物理第十二章第四节 机械能与内能相互转化 这一章节中ꎬ介绍了 做功 改变物体内能的另一种方式 这一知识点时ꎬ教师若只将:Ｗ＝ΔＱ这个公式呈现于学生面前而不是带领学生进行演变ꎬ那这种灌输式教育则会使学生形成不求甚解的恶劣学习习惯.接下来我们举一书中第１２章第４节的 机械能与内能相互转化 教学实例来说明如何避免上述现象的发生:案例一: 机械能与内能相互转化 教学设计片段(上课前一天让学生通过互联网等渠道自行寻找电子式火花发生器的工作原理)ʌ新课导入ɔ马路上的小汽车是靠什么工作的?高速行驶后的小汽车的车胎温度是怎样的呢?ʌ学生作答ɔ汽车靠汽油工作ꎻ轮胎变得很热.ʌ教师引导ɔ那汽车的燃料是怎样使汽车发动机工作的?为什么轮胎又会变得很热呢?ʌ学生猜想ɔ燃烧放热ꎬ使得发动机工作ꎬ轮胎温度升高是因为摩擦生热啦.ʌ实验演示ɔ１)在立方体小透明塑料盒的一面扎个小孔ꎻ２)将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中ꎬ并且把塑料盒和发生器固定在一起ꎻ３)把盒盖打开ꎬ用注射器向里面滴入几滴酒精ꎻ４)将盒盖盖上ꎬ按动电火花发生器按钮ꎬ酒精瞬间被点燃.ʌ教师提问ɔ你们观察到了什么现象?猜想为什么会发生这种现象呢?ʌ学生观察ɔ盒盖被弹走了ꎬ有可能是酒精燃烧使得瓶盖被弹走ʌ教师引导ɔ燃气把盖子推走了ꎬ可以用我们之前学习过的知识点进行专业解释ꎬ这叫做什么现象?ʌ学生回答ɔ做功ꎬ上述现象说明燃气对小瓶盖做功了㊀ʌ教师引导ɔ还可不可以从能量守恒的角度进一步总结一下ꎬ并且把这个小例子与我们开篇提到的第一个问题联系到一起ꎬ燃料燃烧ꎬ燃气对外做功ꎬ那么燃气的什么能量发生了怎样的变化ꎬ而小瓶盖被弹高ꎬ这其中又有什么能量发生了变化呢?２６ʌ学生归纳ɔ燃料燃烧ꎬ燃气对外做功ꎬ燃气的内能减少ꎬ转化成了小瓶盖的动能和势能ꎬ也就是机械能ꎬ同样的也是燃料的内能转化成机械能使得小汽车运动.ʌ教师整理ɔ通过以上探究得到结论:(１)做功 改变物体内能的另外一种方式ꎻ(２)内能可以转化成机械能.ʌ教师引导ɔ思考开篇的第二个问题ꎬ高速行驶后的小汽车的车胎温度是怎样的呢?并且根据以上的学习ꎬ请同学分组讨论出原因ꎬ最后得出一个结论.ʌ归纳总结ɔ内能和机械能二者可以相互转化.ʌ课后讨论ɔ生活中还有哪些类似的例子呢?同学们可不可以自己制作一下小实验进行演示在上述教学过程中ꎬ无论是从课前准备还是课上启发提问ꎬ都时刻贯彻启发式教学方针ꎬ让学生注重用科学文化知识对现象进行分析ꎬ在学习中自主探索㊁归纳总结ꎬ促进中学生核心素养的养成.㊀㊀二㊁增强社会参与意识ꎬ加强实践创新精神培养㊀㊀对于中学生而言ꎬ其社会参与意识还很微弱ꎬ因此在教学过程中ꎬ应该在细微处加强这方面的教育工作.中学物理教学主要重视学生对物理现象的探索ꎬ这种特点成就了物理教师需要善于使用需要小组讨论的教学手段.以苏教版九年级上册物理第十二章第四节 机械能与内能相互转化 为例ꎬ在进行第５４页活动１２.８ 比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量 这个小实验探索式时ꎬ采用小组合作的方式ꎬ如图１.图１通过观察两个烧杯中温度计的示数不同的现象ꎬ得出初步结论: 质量相等的酒精和碎纸片都充分燃烧后ꎬ烧杯中水温变化不一致 ꎬ最后得到结论:质量相等的不同燃料ꎬ充分燃烧所放出的热量一般是不相等的.之后由教师引导出物理量－热值ꎬ结合实验结果给出定义:燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比ꎬ叫做这种燃料的热值ꎬ质量为ｍ的燃料ꎬ完全燃烧放出的热量为Ｑ＝ｍｑ.以上教学实例既是小组合作的示例ꎬ又是教学手段中实验法的示例.实践出真知ꎬ很多物理知识需要学生亲手通过实验之后才能有所认识并且理解ꎬ并且教师不光要鼓励学生实践ꎬ更重要的是鼓励学生实践之后ꎬ将所见所知所学反过来为自己所用ꎬ在学习上实现举一反三ꎬ在生活中实现创新.再举例苏教版九年级上册第十二章第四节 机械能与内能 第三节课: 物质的比热容 ꎬ由于 比热容 这个物理名词的定义比较抽象ꎬ初中学生不能通过字面意思很好的理解它ꎬ因此在教学设计上面整节采用实验探究方法ꎬ如图２.图２通过本次实验ꎬ学生了解了比热容这个概念ꎬ然后鼓舞学生利用不同物质比热容不同的特点来进行创新应用到生活中 例如某个学生提出利用水的比热容比空气大这一特点在室内设计一个简易水循环装置来降低夏季室内空气热量ꎬ这样既节能又环保.始终指向学生核心素养的培养ꎬ这是初中物理教师在教学过程中的根本方向ꎬ这引导物理教师以学生为本ꎬ因材施教ꎬ在教育教学过程中结合教育素材选择讨论法㊁实验法等适合学生的教学手段ꎬ充实学生的物理人文底蕴ꎬ培养科学精神与自主发展意识ꎬ增强社会参与意识ꎬ加强实践创新精神培养ꎬ并且在生活方面帮助学生养成健康的生活方式ꎬ以此来实现学生核心素养全面发展的目标.㊀㊀参考文献:[１]许元华.以核心素养为导向的初中物理教学策略分析[Ｊ].中学理科园地ꎬ２０２０ꎬ１６(０１):５０－５１.[２]张玉莲.探讨初中物理课堂教学中核心素养的培养[Ｊ].课程教育研究ꎬ２０１９(４２):２１１.[责任编辑:李㊀璟]３６。

课题机械能与内能的相互转化（1）学习目标：1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式；2、知道热机的工作原理，了解四冲程汽油机的基本结构及工作原理。

学习重点：1、做功是不同于热传递的改变物体内能的另一种方式。

2、四冲程汽油机的工作过程。

学习难点：四冲程汽油机的工作过程和其中能量的转化。

学习过程：一、复习1. 叫做物体的内能。

2.物体的内能跟有关。

，内能增大；，内能减少。

二、新课（一）引入给你一段铁丝，你可以采用想出哪些不同的方法让铁丝的温度升高？想法一：；想法二：。

（二）研究做功能否改变物体的内能1.活动：将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处，你感觉到。

思考：铁丝的内能发生改变。

（“有”、“没有”）分析：将铁丝弯折时，人对铁丝，使铁丝能增加。

2.演示实验：空气压缩引火仪的实验在厚壁玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速压下，我们会看到的现象是，原因是：用力压下活塞时，压缩玻璃筒内的空气，活塞对空气，使筒内空气的内能，温度，达到棉絮的________。

结论：（1）做功也是改变的一种方式。

对物体做功，可以使物体的内能_____。

此过程是将_______能转化成______能。

思考：以铁匠打铁为例，说明对物体做功，物体的内能的内能一定增加吗？（2）使物体的内能增加的方法可以是，也可以是的方法。

讨论：仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象，能否断定是通过热传递还是做功方式实现的？(3）做功与热传递的尽管本质不同，但在改变物体内能的效果上却是。

热传递的实质是。

做功的实质是。

（三）、演示点火爆炸——将内能转化为机械能在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。

这时我们可以看到，盒盖___________。

在此过程中，酒精燃烧后的燃气对________做功，燃气的_______能减少，转化为________的_________能。

11 机械能与内能的相互转化-教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解机械能和内能的概念。

让学生了解机械能和内能之间可以相互转化。

1.2 教学内容机械能和内能的定义。

机械能和内能的相互转化现象。

1.3 教学方法讲授法：讲解机械能和内能的概念及相互转化现象。

互动法：提问学生关于机械能和内能的知识，引导学生思考。

第二章：机械能的转化2.1 教学目标让学生了解机械能可以转化为其他形式的能量。

2.2 教学内容机械能转化为其他形式的能量，如热能、电能等。

实例分析：机械能转化为内能的实例，如摩擦生热现象。

2.3 教学方法讲授法：讲解机械能转化的原理和实例。

实验法：进行摩擦生热实验，让学生观察机械能转化为内能的现象。

第三章：内能的转化3.1 教学目标让学生了解内能可以转化为机械能。

3.2 教学内容内能转化为机械能的原理和实例，如热机的工作原理。

3.3 教学方法讲授法：讲解内能转化为机械能的原理和实例。

实验法：进行热机实验，让学生观察内能转化为机械能的现象。

第四章：能量守恒定律4.1 教学目标让学生了解能量守恒定律的内容和意义。

4.2 教学内容能量守恒定律的表述和解释。

能量守恒定律在机械能和内能转化中的应用。

4.3 教学方法讲授法：讲解能量守恒定律的内容和应用。

互动法：提问学生关于能量守恒定律的知识，引导学生思考。

第五章：总结与拓展5.1 教学目标让学生总结机械能和内能相互转化的规律。

激发学生对机械能和内能相互转化的进一步探究。

5.2 教学内容回顾本章内容，总结机械能和内能相互转化的规律。

提供一些拓展阅读材料和思考题，供学生进一步学习。

5.3 教学方法讲授法：回顾本章内容，总结机械能和内能相互转化的规律。

自主学习法：学生自主阅读拓展阅读材料，完成思考题。

第六章：生活中的机械能与内能转化6.1 教学目标让学生了解机械能与内能在日常生活中的应用。

培养学生观察和分析生活中的能量转化现象。

6.2 教学内容分析日常生活中的机械能与内能转化实例，如洗衣机、汽车等。