教材分析

對(duì)科學(xué)探究能力的要求
    1．明確探究目的和已有條件,，經(jīng)歷制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程。
    2．嘗試選擇科學(xué)探究的方法及所需的器材,。
    3．嘗試考慮影響問題的主要因素,，有控制變量的初步意識(shí)。
    4．認(rèn)識(shí)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)探究中的作用,。
科學(xué)內(nèi)容
    ◇ 能說出生活環(huán)境中常見的溫度值,。了解液體溫度計(jì)的工作原理,。會(huì)用液體溫度計(jì)測(cè)量溫度。嘗試對(duì)環(huán)境溫度發(fā)表自己的見解,。
    ◇ 了解內(nèi)能的概念,。能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
    ◇ 了解熱量的概念,。  
    ◇ 從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值,。  
    ◇ 認(rèn)識(shí)內(nèi)能的利用對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要意義。  
    ◇ 通過能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,，認(rèn)識(shí)效率,。   
    ◇ 通過實(shí)驗(yàn)，了解比熱容的概念,。嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象,。
全 章 概 述
    根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，本章中關(guān)于溫度只要求學(xué)生能知道生活中常見的溫度值,、知道常見液體溫度計(jì)的原理和使用方法,，認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)的關(guān)系，從熱島效應(yīng)讓學(xué)生了解環(huán)境溫度對(duì)人們生活的影響,。關(guān)于物體的內(nèi)能,，因限于學(xué)生的物理知識(shí)基礎(chǔ)，只需通過具體事例說明內(nèi)能與溫度的關(guān)系,，對(duì)于物體內(nèi)能的改變,，也只需通過生活事例和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，歸納出熱傳遞和做功是改變物體內(nèi)能的兩個(gè)途徑,。知道熱量是內(nèi)能改變時(shí),，通過熱傳遞方式轉(zhuǎn)移的能量，是內(nèi)能的變化量,。比熱容概念是通過科學(xué)探究方式建立的,，要在科學(xué)探究過程中經(jīng)歷制定探究計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，要重視通過交流與討論培養(yǎng)學(xué)生的合作的意識(shí),，初步具有整體觀點(diǎn),。建立了比熱容的概念后，更要重視其與自然,、生活和社會(huì)的聯(lián)系,。本章主要通過四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu),；大致了解內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),，能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況；了解內(nèi)燃機(jī)在現(xiàn)代生活,，特別是交通方面的應(yīng)用,。通過具體分析,，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在利用燃料內(nèi)能方面，也不可避免地會(huì)有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面,，因此要建立熱機(jī)效率的概念,，并與機(jī)械效率作聯(lián)系和類比?！瓣P(guān)心科技發(fā)展的動(dòng)態(tài),，關(guān)注技術(shù)應(yīng)用帶來的社會(huì)進(jìn)步和問題，樹立正確的科學(xué)觀”是義務(wù)教育階段物理課程的價(jià)值表現(xiàn)之一,。通過本章的學(xué)習(xí),，要使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)人類進(jìn)步起到的作用，同時(shí)要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到它給環(huán)境帶來的污染問題,。
    在本章的學(xué)習(xí)中,，學(xué)生來自于生活的經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)是很多的，充分發(fā)揮學(xué)生來自于經(jīng)驗(yàn)或興趣方面的知識(shí),，讓他們積極地參與教學(xué)活動(dòng),，會(huì)對(duì)提高教學(xué)效果起到很大的作用。同時(shí),，在部分學(xué)生的帶動(dòng)下,，大多數(shù)學(xué)生也會(huì)受到觸動(dòng)而更多地關(guān)注技術(shù)關(guān)注社會(huì)的發(fā)展。作為教師,，也應(yīng)該做出表率,。
    因?yàn)闇囟仁且磺袩徇^程的表觀現(xiàn)象，又是生活中的最熟悉的物理現(xiàn)象或物理量之一,，學(xué)生在小學(xué)的科學(xué)課中即已接觸了關(guān)于物體溫度的概念,、知道了常用溫度單位——攝氏溫標(biāo)及其定標(biāo)方法，在第9章中也已初步研究物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系,，所以有關(guān)溫度的一些知識(shí)與技能(如溫度計(jì)的使用等)對(duì)學(xué)生是不陌生的，故將溫度作為本章的起點(diǎn),。內(nèi)能是比較抽象的物理概念,，因?yàn)閮?nèi)能與分子的熱運(yùn)動(dòng)相關(guān)，而分子的熱運(yùn)動(dòng)與溫度緊密相聯(lián),，故將內(nèi)能的概念的建立放在溫度之后,，并用與機(jī)械能作類比的方式來建立，限于初中學(xué)生的認(rèn)識(shí)與能力,，改變內(nèi)能的途徑是通過生活事例與實(shí)驗(yàn)分析來認(rèn)識(shí)的,。熱量是內(nèi)能變化的量度，將其安排在內(nèi)能后面作為第一節(jié)的第三段標(biāo)的內(nèi)容,。

本章教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下：

教學(xué)設(shè)計(jì)

第一節(jié) 溫度與內(nèi)能

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)：

1．  教法設(shè)計(jì)：

（1）       通過引用生活中的事例,，如“天氣熱”,、“今年比去年夏天熱”引進(jìn)溫度概念。

（2）       展示各種溫度計(jì),，使學(xué)生認(rèn)識(shí)溫度計(jì),，并體驗(yàn)利用物質(zhì)的某些特性與溫度有關(guān)，可能制作出各種溫度計(jì),。

（3）       通過紅墨水在水中擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)的現(xiàn)象,，分析分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系。進(jìn)而引出內(nèi)能的概念,，并得出內(nèi)能變化與溫度的關(guān)系,。

（4）       通過實(shí)驗(yàn)觀察，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納改變內(nèi)能方法,。

（5）       結(jié)合上一章物態(tài)變化與本章的內(nèi)能變化,，引入熱傳遞。分析熱傳遞,，歸納總結(jié)熱傳遞作為能量轉(zhuǎn)移的一種形式,，具有特定的方向性。

（6）       在分析熱傳遞的基礎(chǔ)上,，引入熱量的概念,。

（7）       本節(jié)用二個(gè)課時(shí)完成。

2．  學(xué)法指導(dǎo)：

（1）       指導(dǎo)學(xué)生在使用溫度計(jì)測(cè)量溫度時(shí),，要注意觀察量程,、分度值，要注意正確的操作方法,、讀數(shù)記錄方法,。

（2）       指導(dǎo)學(xué)生從“所有分子具有的”與“物體”的能量的角度、靜止物體沒有動(dòng)能卻有機(jī)械能來區(qū)別內(nèi)能與機(jī)械能,。

（3）       從多個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察的結(jié)果中,，歸納具有共性的因素，得出改變內(nèi)能的方法,。

（4）       區(qū)別內(nèi)能與熱量要從他們所表示的意義的異同加以對(duì)比,，理解二個(gè)概念既代表不同的意義，又互相聯(lián)系,。

（二）教學(xué)用具：

1．實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì),、寒暑表、體溫計(jì),、雙金屬片溫度計(jì),。

2．燒杯、酒精燈,、冷水,、熱水,、紅墨水。

3．內(nèi)能演示器（氣筒式）,、乙醚,、棉花、鉗子,、鐵絲,。

（三）教學(xué)內(nèi)容

1．溫度（t）：物體的冷熱程度。

2．溫標(biāo)：溫度單位,。攝氏溫標(biāo)：1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0℃,，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓沸水的溫度為100℃。絕對(duì)溫標(biāo)：T=t+273.15K

3．液體溫度計(jì)：利用液體熱脹冷縮制成,。

4．雙金屬片溫度計(jì)：利用雙金屬片二種金屬的膨脹系數(shù)不同制成,。

5．用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度。

物體內(nèi)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)激烈程度越高,，溫度越高,。

6．內(nèi)能：物體內(nèi)分子規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與勢(shì)能的總和。

7．內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：

8．熱傳遞：熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體或從物體的高溫部分傳到低溫部分,。熱傳遞的條件：溫度差,。熱傳遞有特點(diǎn)的傳遞方向：從高溫到低溫。

9．熱量（Q）：熱傳遞過程中所傳的那部分內(nèi)能,。單位也是J,。

10．熱量與內(nèi)能的區(qū)別：

11．改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞

（四）布置作業(yè)

1．課本 P26 1～4

第二節(jié) 科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)：

1．  教法設(shè)計(jì)：

（1）       以燒水為例分析物體吸收的熱量與物體的質(zhì)量、升高的溫度有關(guān),。

（2）       通過實(shí)驗(yàn)觀察,，了解物體吸收的熱量還與物體是哪一種物質(zhì)有關(guān)。由此,，引出為了比較物質(zhì)在這種性質(zhì)上的不同,，用一個(gè)物理量：比熱容（c）來表示。

（3）       指導(dǎo)學(xué)生閱讀P29“幾種物質(zhì)的比熱容”,，了解水的比熱容最大,。并利用這個(gè)特點(diǎn)分析沿海與內(nèi)陸氣候的不同點(diǎn)。進(jìn)一步應(yīng)用其他實(shí)例分析應(yīng)用比熱容解釋物理現(xiàn)象的方法,。

（4）       還是用燒水：一千克升1℃攝氏度吸__________,，二千克升1℃吸__________ ,，一千克升2℃吸__________,，二千克升2℃吸__________ 來歸納總結(jié)計(jì)算公式。

（5）       利用課本P30所配例題在課堂上訓(xùn)練學(xué)生用公式求物體吸收的熱量,。

（6）       本節(jié)用二個(gè)課時(shí),。

2．  學(xué)法指導(dǎo)：

（1）       在引進(jìn)比熱容時(shí),，要善于運(yùn)用“控制變量法”。

（2）       在運(yùn)用比熱容知識(shí)解釋自然氣候的變遷時(shí)要注意抓?。骸霸谙嗤奈ǚ牛釛l件下,，水的比熱容較大，所以溫度升得不高”這個(gè)所謂“條件”就是吸收（放出）的熱量,。

（3）       熱量的計(jì)算時(shí)要先分析各量的意義,、單位、值的大小范圍（合理范圍）再著手計(jì)算,。

（二）教學(xué)用具：

1．比熱容演示器,，溫度計(jì)，酒精燈（均二個(gè)）

（三）教學(xué)內(nèi)容

1．物體吸收的熱量跟物體的溫度,、升高的溫度有關(guān),。

2．相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，升高相同的溫度,，吸收的熱量是不同的,。

3．相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，升高相同的溫度,，吸收的熱量是不同的,。

4．單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1℃時(shí)所吸收的熱量，為該物質(zhì)的比熱容,。

5．單位：J/（k℃）

6．幾種物質(zhì)的比熱容

7．比熱容的應(yīng)用

8．熱量的計(jì)算：Q=cm(t-t₀),、Q=cm(t₀-t)

9．例題

（四）布置作業(yè)

1．課本 P31 1～3

第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)：

1．  教法設(shè)計(jì)：

（1）       通過介紹現(xiàn)代交通工具的動(dòng)力裝置，引進(jìn)熱機(jī)的概念,。

（2）       介紹歷史上的各種熱機(jī),，分析他們的共同點(diǎn)：利用燃料燃燒釋放出的內(nèi)能做功。介紹熱機(jī)發(fā)展的歷史,，熱機(jī)在社會(huì)發(fā)展過程中的影響與作用,。引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)“生產(chǎn)力是推動(dòng)生產(chǎn)關(guān)系變革的動(dòng)力”、“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,。

（3）       利用Flash課件,、模型演示四沖程汽油機(jī)的構(gòu)造與工作原理。

（4）       應(yīng)用對(duì)比的方法講解柴油機(jī)（要用模型或動(dòng)畫）配合,。

2．  學(xué)法指導(dǎo)：

（1）       學(xué)習(xí)熱機(jī)要抓住熱機(jī)的基本特點(diǎn)：燃料燃燒,，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，推動(dòng)活塞做功,，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,。

（2）       運(yùn)用對(duì)比法學(xué)習(xí)柴油機(jī)，既可以鞏固對(duì)汽油機(jī)的認(rèn)識(shí)與理解，也可較輕松的學(xué)好柴油機(jī),。

（二）教學(xué)用具：

1．Flash課件,、汽油機(jī)模型、柴油機(jī)模型,。

（三）教學(xué)內(nèi)容

1．熱機(jī)：利用燃料燃燒釋放的內(nèi)能來工作的裝置,。

2．歷史上的熱機(jī)：火箭、蒸汽機(jī),、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī),、柴油機(jī)）、噴氣機(jī),。

3．熱機(jī)發(fā)展對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響：

4．四沖程汽油機(jī)的主要構(gòu)造

4．沖程,、循環(huán)

5．四沖程汽油機(jī)的工作原理：

6．四沖程柴油機(jī)與四沖程汽油的對(duì)比。

7．內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)

8．內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用

（四）布置作業(yè)

1．課本 P35 1～3

第四節(jié) 熱機(jī)效率與環(huán)境保護(hù)

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)：

1．  教法設(shè)計(jì)：

（1）       通過燃料燃燒現(xiàn)象的分析,，引入熱值的概念,。

（2）       通過分析熱機(jī)工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的途徑，了解在熱機(jī)工作中能量的利用率——熱機(jī)的效率的概念,。在此基礎(chǔ)上介紹各種熱機(jī)的效率,。

（3）       通過分析熱機(jī)工作原理，歸納熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響——環(huán)境污染的三大途徑,，分析尋找解決或減少環(huán)境污染的方法,。

2．  學(xué)法指導(dǎo)：

（1）       引入熱值概念時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生分析對(duì)比燃料數(shù)量,、不同燃料對(duì)放出的熱量的影響,，理解引入熱值的意義。

（2）       分析熱機(jī)效率時(shí),，應(yīng)抓住散熱,、排氣、摩擦能因素是不可克服的,，因此熱機(jī)的效率永遠(yuǎn)不可能等于或大于1,。引導(dǎo)學(xué)生回憶過去學(xué)習(xí)機(jī)械效率所運(yùn)用的方法，舉一反三,，加快理解消化的過程,。

（3）       分析熱機(jī)與環(huán)境的關(guān)系時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的發(fā)展觀,，意識(shí)到人與自然和諧發(fā)展才是真正的發(fā)展,。

（二）教學(xué)用具：

1．用來展示各種資料圖片的PowerPoint課件。

（三）教學(xué)內(nèi)容

1．燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：放出熱量,。

2．燃料燃燒放出的熱量跟燃料的質(zhì)量,、燃料本身的成分有關(guān),。

3．1kg某種燃料完全燃燒所放出的熱量叫做這種燃料的熱質(zhì)。用q表示,。

4．熱值的單位是：J/kg或J/m3。

5．幾種燃料的熱值

6．完全燃料

7．燃燒放熱的計(jì)算：Q=mq

8．例題

9．熱機(jī)工作時(shí)能量的分配關(guān)系：散熱,、廢氣帶走熱量,、克服摩擦消耗能量。

10．熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分熱量跟燃料完全燃燒所放出的熱量之比,。

11.蒸汽機(jī)的效率：6％～15％,，汽油機(jī)：20％～30％，柴油機(jī)：30％～40％,，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)：50％～60％,。

12.熱機(jī)對(duì)環(huán)境的污染：廢氣、煙塵,、噪音,。

13.保護(hù)環(huán)境，減小污染,。

（四）布置作業(yè)

1．課本 P40 1～3

教學(xué)反思

比熱容一直是初中物理教學(xué)的難點(diǎn),。要突破這個(gè)難點(diǎn)，從正面強(qiáng)攻——讓學(xué)生在一個(gè)或數(shù)個(gè)課時(shí)做到真正理解比熱容的意義是不現(xiàn)實(shí)也是沒有必要的,。尤其在課改的環(huán)境下,，新課程標(biāo)準(zhǔn)也沒有要求做到這一點(diǎn)。因此采用迂回的方式可能效果更好,。那就是以實(shí)際需要為引導(dǎo)：在同樣受熱（或冷卻）的條件下,，為什么有的物體溫度升高（或降低）的多，為什么有的物體就少,？引導(dǎo)學(xué)生分析物體間可能存在的各種差異,，對(duì)比這些差異，就可以較快地發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致溫度變化程度不同的原因（或因素）,。這些因素不外就是質(zhì)量,、物質(zhì)。因此需要有個(gè)物理量來表示后者的差異,。這樣可以“順理成章”地引入比熱容,。然后再將比熱容放在其他實(shí)例中，運(yùn)用它去分析這些實(shí)例,，證明其合理有效,。通過這種漸進(jìn)式的、潛移默化式的作用,，學(xué)生在課標(biāo)要求的范圍內(nèi)就能達(dá)到“理解”的程度,。這時(shí)，他可能不能用語(yǔ)言完整來表達(dá)對(duì)比熱容的理解，但這又有什么關(guān)系呢,？