熱機教學課件
這是跟抄我學物理老師的全部初中物理教學視頻，我都跟著學了一年，非常好。網址http://u.youku.com/user_show/uid_jlhwww
2. 初中物理熱學中常用的有哪些教學思維
一、分子熱運動：
1、物質是由分子組成的.分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量.
2、一切物體的分子都在不停地做無規則的運動
①擴散：不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象.
②擴散現象說明：A分子之間有間隙.B分子在做不停的無規則的運動.
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果.實驗現象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結論：氣體分子在不停地運動.
④固、液、氣都可擴散,擴散速度與溫度有關.
⑤分子運動與物體運動要區分開：擴散、蒸發等是分子運動的結果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結果.
3、分子間有相互作用的引力和斥力.
①當分子間的距離d＝分子間平衡距離 r ,引力＝斥力.
②d＜r時,引力＜斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用.
③d＞r時,引力＞斥力,引力起主要作用.固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用.
④當d＞10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計.
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大於分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結合在一起.
二、內能：
1、內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能.
2、物體在任何情況下都有內能：既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那麼內能是無條件的存在著.無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊.
3、影響物體內能大小的因素：①溫度：在物體的質量,材料、狀態相同時,溫度越高物體內能越大.②質量：在物體的溫度、材料、狀態相同時,物體的質量越大,物體的內能越大.③材料：在溫度、質量和狀態相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同.④存在狀態：在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態不同時,物體的內能也可能不同.
4、內能與機械能不同：
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關
內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規則運動的能的總和.內能大小與分子做無規則運動快慢及分子作用有關.這種無規則運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動.
5、熱運動：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動.
溫度越高擴散越快.溫度越高,分子無規則運動的速度越大.
三、內能的改變：
1、內能改變的外部表現：
物體溫度升高（降低）——物體內能增大（減小）.
物體存在狀態改變（熔化、汽化、升華）——內能改變.
反過來,不能說內能改變必然導致溫度變化.（因為內能的變化有多種因素決定）
2、改變內能的方法：做功和熱傳遞.
A、做功改變物體的內能：
①做功可以改變內能：對物體做功物體內能會增加.物體對外做功物體內能會減少.
②做功改變內能的實質是內能和其他形式的能的相互轉化
③如果僅通過做功改變內能,可以用做功多少度量內能的改變大小.（W＝△E）
④解釋事例：圖15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內能增加,溫度升高,達到棉花燃點使棉花燃燒.鑽木取火：使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內能增加,溫度升高,達到木頭的燃點而燃燒.圖15.2-5乙看到當塞子跳起來時,容器中出現了霧,這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴.
B、熱傳遞可以改變物體的內能.
①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現象.
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是：傳導、對流和輻射.熱傳遞傳遞的是內能（熱量）,而不是溫度.
③熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加；放熱溫度降低,內能減少.
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳.熱傳遞的實質是內能的轉移.
C、做功和熱傳遞改變內能的區別：由於它們改變內能上產生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的.但做功和熱傳遞改變內能的實質不同,前者能的形式發生了變化,後者能的形式不變.
D、溫度、熱量、內能 區別：
△溫度：表示物體的冷熱程度.
溫度升高——→內能增加
不一定吸熱.如：鑽木取火,摩擦生熱.
△熱量：是一個過程.
吸收熱量 不一定升溫.如：晶體熔化,水沸騰.
內能不一定增加.如：吸收的熱量全都對外做功,內能可能不變.
△內能：是一個狀態量
內能增加 不一定升溫.如：晶體熔化,水沸騰.
不一定吸熱.如：鑽木取火,摩擦生熱
☆指出下列各物理名詞中「熱」的含義：
熱傳遞中的「熱」是指：熱量 熱現象中的「熱」是指：溫度
熱膨脹中的「熱」是指：溫度 摩擦生熱中的「熱」是指：內能（熱能）
四、熱量：
1、比熱容：⑴ 定義：單位質量的某種物質溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量.
⑵ 物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領的物理量.
⑶比熱容是物質的一種特性,大小與物體的種類、狀態有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關.
⑷水的比熱容為4.2×103J(kg•℃) 表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4.2×103J
⑸水常調節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大
2、計算公式：Q吸＝Cm（t－t0）,Q放＝Cm（t0－t）
3、熱平衡方程：不計熱損失 Q吸＝Q放
五、內能的利用、熱機
(一)、內能的獲得——燃料的燃燒
燃料燃燒：化學能轉化為內能.
(二)、熱值
1、定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值.
2、單位：J/kg
3、關於熱值的理
①對於熱值的概念,要注重理解三個關鍵詞「1kg」、「某種燃料」、「完全燃燒」.1kg是針對燃料的質量而言,如果燃料的質量不是1kg,那麼該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值.某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關.完全燃燒：表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值.
② 熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學能轉變成內能的本領大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態、質量、體積等均無關.
3、公式：Q＝mq（q為熱值）.
實際中,常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯合解題.
4、酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J.
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J.
5、火箭常用液態氫做燃料,是因為：液態氫的熱值大,體積小便於儲存和運輸
6、爐子的效率：
①定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比.
②公式：η=Q有效/ Q總= cm(t-t0)/ qm′
(三)、內能的利用
1、內能的利用方式：
⑴ 利用內能來加熱；從能的角度看,這是內能的轉移過程.
⑵ 利用內能來做功；從能的角度看,這是內能轉化為機械能.
2、熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置.
能的轉化：內能轉化為機械能
蒸氣機——內燃機——噴氣式發動機
3、內燃機：將燃料燃燒移至機器內部燃燒,轉化為內能且利用內能來做功的機器叫內燃機.它主要有汽油機和柴油機.
4、內燃機大概的工作過程：內燃機的每一個工作循環分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程,是由內能轉化為機械能.另外壓縮沖程將機械能轉化為內能.
5、 熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率.
公式：η=W有用/ Q總= W有用/qm
提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒 盡量減小各種熱量損失 機件間保持良好的潤滑、減小摩擦.
6、汽油機和柴油機的比較：
\x09\x09汽油機\x09柴油機
不
同
點\x09構造：\x09頂部有一個火花塞.\x09頂部有一個噴油嘴.
\x09吸氣沖程\x09吸入汽油與空氣的混合氣體\x09吸入空氣
\x09點燃方式\x09點燃式\x09壓燃式
\x09效率\x09低\x09高
\x09應用\x09小型汽車、摩托車\x09載重汽車、大型拖拉機
相同點\x09沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端.
一個工作循環活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經歷四個沖程,做功1次.
六、能量守恆定律
1、自然界存在著多種形式的能量.盡管各種能量我們還沒有系統地學習,但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現象相聯系的電能,跟光現象有關的光能,跟原子核的變化有關的核能,跟化學反應有關的化學能等.
2、在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉化和轉移（列舉學生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉化和轉移）.在熱傳遞過程中,高溫物體的內能轉移到低溫物體.運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機械能轉移到乙球.在這種轉移的過程中能量形式沒有變.
3、在自然界中能量的轉化也是普遍存在的.小朋友滑滑梯,由於摩擦而使機械能轉化為內能；在氣體膨脹做功的現象中,內能轉化為機械能；在水力發電中,水的機械能轉化為電能；在火力發電廠,燃料燃燒釋放的化學能,轉化成電能；在核電站,核能轉化為電能；電流通過電熱器時,電能轉化為內能；電流通過電動機,電能轉化為機械能.
4、能量守恆定律：能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變.
能量的轉化和守恆定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一.
3. 九年級物理第二十二章☞能源與可持續發展♥第1節《能源》(教學案)
九年級物理第二十二章☞能源與可持續發展
一、教學目標
（一）知識與技能
1．能說出人類不同時期利用主要能源的發展歷程。
2．結合實例，說出能源與人類生存和社會發展的關系。
3．常識性了解什麼是一次能源、二次能源及其特點。
（二）過程與方法
根據一次能源、二次能源的特點，會給常規能源和新能源進行分類。
（三）情感態度和價值觀
了解21世紀的能源趨勢，形成節約能源的意識。
二、教學重難點
重點：結合實例，說出能源與人類生存和社會發展的關系。
難點：了解21世紀的能源趨勢。
三、教學策略
隨著社會的發展，人類使用的能源也在不斷變化，可以通過圖片、視頻介紹人類使用能源的發展歷程，使用能源的變化導致了社會技術的不斷變革，人類社會的發展離不開能源的使用。介紹我國和世界現階段的能源結構及消耗趨勢，近幾十年來來，能源消耗量在急劇增長，並且能源使用都是以煤、石油等化石能源為主，分析這類能源的特點，它們在地球上的儲量有限。這些能源段敏直接從自然界獲得，這類能源是一次能源，還有一些能源無法從自然界直接獲得，只能通過一次能源轉化得到，這類能源為二次能源，如電能就是二次能源。根據一次能源和二次能源的定義給常用能源進行分類。
隨著社會的發展，對能源的需求量在迅速增加，但目前作為人類主要能源的化石能源儲量並不豐富，而且化石能源開發利用後，不能再生，人類正面臨著能源危機。為了使人類獲得持續的發展，解決能源危機，就要開發利用新的能源，如太陽能、核能等。另外在使用能源時要注意節約，提高能源的能源效率等也是緩解能源危機的途徑，要形成節約能源的意識。
四、教學資源准備
學生課前收集不同時代人類利用的主要能源的資料、實物投影、世界和我國能源消耗的資料、多媒體課件整合網路。
五、教學過程
教學環節
教師活動
學生活動
設計意圖
創設情景
（5分鍾）
播放人類利用能源的一些場景，提出問題，人類利用的很多的能源都是來自於太陽，那麼這些能量都是由太陽提供的嗎？人類使用的能量是無窮無盡的嗎？
學生觀察圖片和視頻，了解人類能源的使用，知道生活生產離不開能源
創造課堂情景，激發學生的興趣和求知慾
引入新課
播放水力發電、煤炭、石油、核能、天然氣等圖片，提出人類使用的能量是通過不同的能源提供的，各種能源的使用，促進了人類文明的發展。你能說出這些能源的來源嗎？
說出人們在使用能源時，能說出各種能源的來源
聯系實際，貼近生活，培養分析與總結能力
新課內容
人類利用能源的歷程
結合課前大家收集的資料，請同學們從三個方面對人類能源利用發展的歷程進行介紹。
展示一：介紹火的利用
自從人類悄顫掌握了人工取火的方法之後，人類就開始了開發利用能源的進程。
展示二：化石能源的利用
提出問題：內燃機中能量轉化，對生產和生活帶來什麼影響。
人類利用能源史上兩次劃時代革命轉折，即煤炭代替柴薪成為主要能源，石油取代煤炭而居主導，創造了世界經濟發展的奇跡。
展示三：電能的利用
提出問題：生活中常見的家用電器所涉及的能量轉化有哪些？
展示四：介紹核能與太陽能等新能源在現實生活中的應用
學生展示課前的調查資料，介紹人類從利用能源的起始階段，以及柴薪時代向煤炭時代的轉折。
學生展示以蒸氣機、熱機為代表的以化石能源為動力的各種機械。引發了世界性的工業革命。
學生展示電磁感應現象的發現以及發電機的發明使煤、石油等化石能源被轉換成更加便於輸送和利用的電能。
學生介紹現代新能源的開發和利用，分析新能源的優勢。
了解能源使用與人類社會發展的關系。
培養學生資料搜集能力，學生合作學習的能力
能源的分類
學生分組討論：
請你對下列能源進行分類，並說出分類標准。
煤、天然氣、汽油、太陽能、核能、地熱能、電能。
小結：一次能源和二次能源是根據能否直接從自然界獲得劃分的，二次能源一般是通過一次能源轉化得來的。
我們接觸的較多的二次能源是電能，電能便於傳輸和轉化，在實際中應用廣泛。你能說出電能產生和使用過程中的能量轉化嗎？
學生討論
1．按能源能否直接從自然界獲得
一次能源：煤、天然氣、太陽能、核能、地熱能。
二次能源：汽油、電能。
2．按能源能否循環使用和不斷補充
可再生能源：太陽能、地熱能。
不可再生能源：煤、天然氣、汽油、電能、核能。
3．按能源的利用狀況
常規能源：煤、天然氣、汽油、電能。
新能源：太陽能、核能、地熱能。
4．按能源利用對環境的污染情況
清潔能源：太陽能握運枝、核能、地熱能、電能、天然氣。
非清潔能源：煤、汽油。
學生說出電能使用樹中的能量轉化
培養學生利用物理知識解決實際問題的能力。
從能量轉化的角度來認識能源的利用
21世紀的能源趨勢
閱讀課本中「21世紀的能源趨勢」，了解當今世界范圍能源所面臨的嚴峻問題，了解近年來世界能源消耗情況。
展示資料，以百分比方式描述的我國和世界能源扇形圖。分析世界與我國目前能耗結構比是否合理。
我國人均能源擁有量處於世界較低的標准。
思考：（1）能耗結構比的不合理，會帶來什麼樣的問題？
（2）從我國的能源人均擁有量偏低中感悟到什麼？
學生閱讀課本內容，了解當今世界能源消耗情況。
學生分析能源消耗扇形圖，可以得出，能源消耗中化石能源消耗佔比最大，可再生的清潔能源利用率太低。能耗結構比不合理。
學生討論回答：
（1）無論是中國還是世界范圍，化石能源消耗佔比過重，化石能源是不可再生能源，儲量有限。要積極開發清潔的新能源，降低化石能源消耗比，實現能源的可持續發展。
（2）我國能源人均擁有量偏低，這就要求我們在實際使用能源時要節約能源，要更加迫切地去開發新能源和使用可再生能源。如開發我國現在使用較少的水電、核能、太陽能等新能源。
總結
課堂小結：
1．通過本節課的學習，你知道了有關能源的哪些知識？
2．你能說說人類利用能源經歷了哪些歷程嗎？
3．你能說出一些常見的一次能源和二次能源嗎？
4．你能說出21世紀能源趨勢嗎？中國現階段能源利用的結構合理嗎？
學生梳理本節課知識內容。
1．了解人類使用能源的歷程；了解21世紀的能源趨勢等。
2．人類從使用柴薪能源開始使用能源；蒸汽機的出現使煤、石油的使用越來越普遍，它引發了一次工業革命。汽輪機及大型發電機的出現，使電能的應用越來越廣泛。
3．一次能源是直接能從自然界獲得的，如煤、石油、天然氣等，二次能源通過一次能源轉化得來，如電能。
4．總結現階段能源使用
培養學生總結歸納的能力。
利用物理方法解決實際問題，加強理論聯系實際的能力
作業布置
完成《動手動腦學物理》第1～2題
按要求完成
知識鞏固
4. 如何利用物理實驗微課實現高效的課堂教學
一、創設情境，導入新課，微課見奇效
初中物理有些知識比較抽象，通過微課創設問題情境，可以讓物理教學變得直觀形象，通俗易懂，讓學生身臨其境，更快投入課堂學習活動當中。同時情境創設還能激發學生探究興趣，增強學生的情感體驗，讓學生帶著疑問去思考和學習，積極開展課堂討論，達到有效掌握所學內容的目的。例如，在開始學習第四章《光現象》時，我播放「九寨溝」鏡海的微視頻，其中有著「魚在天上飛，鳥在水中游」的美景奇觀.學生在詩情畫意中讀懂了為什麼會出現鳥在水中游，而於魚在天上飛的場景：「原來這一切都與光有關」，在充滿人文的氣氛中新穎有趣地引入了課題，使學生領略到大自然的和諧與美妙，激發學生對光現象的好奇心與積極情感，引導學生去探究科學的慾望。
二、突出重點，突破難點，微課有實效
初中物理教學中的難點是教學環節中消耗時間最多，也是教師在備課中投入精力最大的教學內容。由於學生的知識層次不同，接受能力不同，即使教師想盡千方百計來突破教學難點，也不能保證每一位學生都能理解難點知識。由此會導致部分學生失去學習物理的興趣和信心。通過微課的應用，這些問題就迎刃而解了。
例如，在《滑動變阻器》一節的教學中，滑動變阻器原理、接法、作用是教學重點，線圈、接線柱、滑片之間的關系是教學難點，我利用微課對滑動變阻器的結構進行自由拆分，動態組裝，對實驗原理進行動態分析。並通過微課的形式來講解，這樣既可以滿足學生的個性化學習需求，又突出教學重點、化解教學難點。
再如在《熱機》這一節的教學中，汽油機的工作原理既是這一節的重點也是難點。可以通過製作好的flash動畫視頻播放汽油機的工作原理，利用動畫分步演示，學生觀看後對整個過程就一目瞭然，感性的認識就更深刻。從而使學生輕松地掌握汽油機的工作本質，達到突出重點、淡化難點的目的。
三、模擬實驗，直觀生動，微課顯神效
在初中物理教學中，實驗教學佔有相當大的比例。但由於受實驗條件的限制，或課時不足的影響，一些實驗在課堂上和中學實驗室里都很難做好。教師在這種情況下多選擇用看圖講實驗方法開展，使得學生對這些實驗毫無體驗，聽得索然無趣。微課能夠把這些無謂的等待時間刪減掉，直接將實驗現象和實驗結果呈現給學生。例如：
1.抽象的物理問題，如通電線圈中磁場的模擬，飛機的升降力原理的動畫模擬等等，這樣可把物理問題變抽象為形象。
2.微觀物理問題，如原子結構，摩擦起電模擬等等，這樣可把物理問題變微觀為宏觀，既形象又直觀。
3.太快的動態物理過程（包括肉眼可見或不可見的物理過程），這些問題往往不方便定格研究，如研究分子熱運動、電荷的定向移動模擬等等。
4.太慢的動態物理過程，利用動畫可加快物理過程的進行，如擴散現象中的硫酸銅和水的擴散等。
5.存在危險的物理實驗，如托里拆利實驗，由於水銀有毒沒法讓學生操作，通過微課展示就能很好地解決問題。
由於學生的思維能力尚不完善，很難掌握現象的規律或本質，即便在觀察到清晰的現象後也難以得出相關結論。在製作這類的動畫時，要將重點放在形成現象的過程上，展示相關因素變化的復雜性。這樣學生可以有效地接受信息，更能深刻地理解實驗原理。利用微課模擬實驗，對解釋抽象的物理學原理，提供感性認識，能很好地提高實驗教學的效果。
四、梳理總結，鞏固復習，微課更高效
初中學生的自控力較差，想讓學生一堂課40分鍾全神貫注聽講確實不易，總有一部分學生有一些知識漏聽或沒有聽懂。教師課後由於時間以及精力的限制，對學生存在的問題很難一一解答，而微課就可以有針對性地給學生逐一答疑。由於個體的接受能力有差異，微課又可以重復播放，接受能力弱一點的學生，課後可以有針對性地多次觀看。根據自己掌握程度去尋找更多的拓展內容，從而能有效理解所學知識，突破學習難點，達到查缺補漏的作用。
目前，無論怎樣改革，學生始終還是要面對中考，所以專題復習就顯得尤為重要。我們可以把一輪復習中的章節知識梳理、二輪復習中的專題復習製成一段段微課，既便於學生在平時的復習中使用，也便於學生在最後的自由復習中反復觀看、查缺補漏，提高復習效率，增強復習效果。
微課的出現不僅豐富了傳統的教學手段，教師之間又易於實現資源共享，在一定意義上也推動了教學教研模式的變革。在物理課上，微課用化整為零，重點突破的方式解決教學重、難點，用動態記錄的方式關注過程和方法，用微觀呈現的方式幫助學生學會觀察和思考。總之，微課對初中物理課堂教學產生了積極影響，我們要精選內容製作微課、科學運用微課進行有針對性的深度學習，實現個性化教學，最終達到高效課堂推進教學相長的目標。