初三物理第十八章《能量》教学指导

第十八章能教学指导第一单元机械能动能和势能的相互转化(18.1~18.2)(一)知识内容具体要求1、知道能的初步概念。2、知道动能概念和决定动能大小的因素。3、知道重力势能的概念和决定势能大小的因素。4、常识性了解弹性势能概念。5、了解机械能概念。6、知道动能和势能的相互转化过程及规律。（二）能力目标具体要求通过让学生观察实验，对比，分析实验现象，再结合相关实例，归纳概括现象的本质，让学生体会自然科学研究的基本方法，并通过科学思维方式的训练，锻炼提高学生的思维能力。（三）情意目标具体要求（四）教学方法具体要求本单元的知识点主要有：能的初步概念、动能、势能概念及决定它们大小的有关因素，机械能的概念，动能和势能转化规律，从学习性质来说，本单元的知识属概念学习。对于本单元学习分为三个阶段，第一阶段是形成能的初步概念，可以通过复习力和功的概念，例举生活中实例，如：流动的江水能推动水轮机转动而发电，重物从高空下落击打地面而下陷，拉开的弓松手后能推动箭向前飞行，创设问题情景，并通过实验1让钢球在水平桌面上滚动，并撞在静止的木块上，使木块沿水平桌面移动了一段距离，在学生仔细观察到上述实验现象后，启发学生思考，使学生认识到滚动的钢球撞在木块上后，对木块施加了力的作用，并使之在力的方向上移动一段距离，滚动的钢球对木块做了功的事实，再对流动的江水、下落的重物、拉开的弓，进行分析，进一步得出这些物体都对其它物体做了功的事实，在此基础上，引出能的初步概念。第二阶段：通过设问1、滚动的钢球为什么能推动木块2、流动的江水为什么能推动水磨转动，组织学生从功和能的角度进行讨论，并让学生充分的认识到这些物体的共同特征是运动着，自然地引出动能的概念。通过设问3：“物体的动能是否都相同？它的大小跟哪些因素有关呢？”和实验2、3指导学生观察分析实验现象，得出结论：物体动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，动能也越大。通过设问4：“被举高的重物为什么落下时能将地面打出一个坑，拉开的弓为什么能将箭射出”创设问题情景过渡到势能学习，组织学生从功能角度进行讨论，引出重力势能和弹性势能的概念，并让学生清楚地知道具有重力势能的物体的特征是被举高，具有弹性势能的物体的特征是发生弹性形变，通过设问5、“物体重力势能的大小跟哪些因素有关？”引导学生举实例或通过实验探究决定重力势能大小的因素是物体质量和被举高的高度，物体质量越大，被举得越高重力势能越大，对于弹性势能只要求学生常识性了解，教学中只要介绍一些有关知识即可，在形成动能势能以后，简单介绍引出机械能的概念。第三阶段通过设问6：“吊在细绳上物体若将细绳剪断它将会发生什么变化呢？”创设情景，引导学生从功能角度开展讨论，并认识到剪断细绳后，静止的重物开始下落，高度不断减小，速度不断增大，即重力势能不断减小，动能不断增大，通过设问7：“为什么重物开始下落后，重力势能不断减小的同时，动能在不断增大呢？”引导学生讨论并过渡到动能和势能相互转化的学习，通过讨论学生初步懂得重物在下落过程中重力势能在不断地转化为动能，通过实验4、5（单摆、滚摆）指导学生分析摆的动能和势能的转化过程，得出结论：大量事实表明物体的动能和势能可以相互转化。再通过对生活中的实例分析：如杂技空中飞人表演，竖直上抛物体的上升和下落过程的动能和势能的相互转化，进一步巩固所学知识。教学过程中应该注意：（1）能是物理学最重要的概念，但又比较抽象，既不能看到，又摸不着，只能通过对其他物体做功的事实来证实能的存在，教学中一定要通过实验和举例，从直观上让学生对“能”有一个初步的认识。（2）在引入动能概念时，要让学生注意到具有动能的物体的特征是在运动着（v≠0），只有运动的物体才能对其他物体施力，并使其移动一段距离而做功，即只有运动着的物体才具有动能。（3）在比较归纳决定动能大小的两个因素时，不必介绍E动=mv2这一表达式，但必须强调对变量的控制，让学生再一次体会到控制变量法在科学研究中的重要性。（4）在引入势能概念时，要说明一切被举高的物体都具有重力势能，对“举高”的相对性可作适当的介绍。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能，对弹性形变可作适当介绍，但不必介绍势能的计算公式。（5）结合“摆”的实验，可补充实例，说明物体既具有动能又具有势能，即物体具有机械能，且动能势能可相互转化，可适当介绍能量守恒的初步概念。五、达标检测[双向细目标]知道理解掌握会答对题数达标率%能1机械能910动能25、8重力势能35弹性势能4动能和势能相互转化67答对题数达标率%（2）达标检测题一、填空题1、流动的水、举高的重锤以及压缩的弹簧对物体做功，我们就说它们具有。2、物体具有的能量叫做动能，运动物体的越大，越大，具有的越多。3、物体被而具有的能量叫做势能，物体的越大，越高，具有的势能越大。4、物体由于发生弹性形变而具有的能叫。5、绳的一端拴一小球，另一端悬于固定点，用手把小球拉到A点，松手小球便摆动起来，在摆动过程中，小球的势能在点最大，在点最小，小球动能在点最大，在点最小。6、上题中，小球从A点运动到B点的过程中，是转化为，此时小球的速度。小球从B点运动到C点的是转化为此时小球被最大。二、选择题7、下列过程中，属于动能转化为势能的是（）A、骑自行车下坡B、上紧发条后钟开始运行C、乒乓球从地面弹起上升过程中D、运动员在水平冰面上快速滑行8、甲乙两汽车的质量相等，甲汽车的运动速度大于乙汽车的运动速度，下列说法中正确的是（）A、甲汽车的动能大B、乙汽车的动能大C、两车的动能一样大D、无法确定9、下列哪种情况物体的机械能是增大的（）A、跳伞员张开伞后，匀速降落B、汽车沿斜坡匀速向下行驶C、电梯从底楼匀速上升到十落D、列车在平直的轨道上匀速行驶10、下列物体中既有动能又有重力势能的是（）A、地球同步卫星B、在公路上行驶的汽车C、直升飞机停留在空中D、天上的流星第二单元分子的运动物体内能（18.4~18.5）一、知识内容具体要求1、知道分子、分子的大小，分子之间存在间隙。2、记住分子动理论的基本要点。3、知道扩散现象是分子运动的宏观现象，知道扩散的规律。4、知道构成物体大量分子的无规则运动叫热运动。5、知道物体的内能。6、知道热传递可以改变物体的内能。7、知道做功可以改变物体的内能。二、能力目标具体要求1、通过根据实验事实，学习用分析推理的方法，得出分子动理论来提高从现象到本质的分析推理能力。2、能应用分子动理论解释有关现象。3、初步学习和体验探究物理现象及规律的实验方法，尝试通过观察实验的宏观现象来分析揭示微观本质，提高学生抽象思维能力。三、情意目标要求1、懂得科学是无止境的，要取得科学研究成果必须通过艰苦的努力。2、激发学生对探究微观世界奥秘的浓厚兴趣培养学生热爱科学的积极性，树立为发展科学事业努力学习的使命感和责任感。四、教学方法具体建议本单元的主要知识点有分子动理论的初步知识，物体的内能和改变物体内能方法。对于这些知识点从学习性质上看属于概念学习，具中分子动理论，做功可以改变物体内能是重点，分子之间同时存在引力和斥力，做功可以改变物体内能是难点。对于分子动理论知识点来说，教学过程可以分为二个阶段，第一阶段是形成分子的概念。分子这个概念是形成性概念，属于上位学习范畴，因此在教学上，应采用与上位学习相对应的模式，即创设情境师生举例归纳概括简单应用，才能提高教学的针对性和有效性。首先：展示实物（铁块）并提出设问，“金属铁具有哪些基本性质？如果用钢锉将铁块锉成铁末，它的性质是否会发生变化？假如将铁末再分割成极小的微粒，它的性质是否会发生变化？”创设情景，引导学生讨论、分析、推理、想象，然后归纳总结出初步结论，在此基础上，再提出设问“如果用喷雾器将水喷成水雾，那么它的性质会不会发生变化呢？”启发学生作进一步的思考，进而分析推理出分子的概念，为了加强对分子的认识，可放映有关分子的科普音像资料，用直观手段强化对分子的认识。为了说明物质的分子都极其微小，可以介绍有关资料让学生认识到物质分子是极其微小的。第二阶段是形成分子动理论初步知识的概念，可以首先通过例举空气很容易被压缩的实例，引导学生讨论分析得出气体分子间存在空隙，再通过18-11的演示实验，引导学生观察分析得出液体分子间存在空隙，再介绍钢筒中装入机油后，加2万标准大气压，钢筒壁渗油的事实来说明固体分子间也存在空隙。只不过空隙比起气体分子的空隙小得多。通过实验和实例分析得出分子间存在空隙的结论。用设问：“既然分子间存在空隙，为什么固体分子并不散开，固体能保持一定的形状呢？”引起学生对新知识点的注意，而顺当地过渡到分子间存在作用力的学习，通过演示实验18-12，让学生清楚地认识到分子间存在着引力作用，针对铁丝、绳束很难拉断的事实，寻找原因，加深对分子间存在引力的认识，接着对固体很难被压缩这一事实，从分子间存在作用力的角度引导学生进行探讨、分析解释得出分子间不仅存在引力，还存在斥力。在进一步学习分子间存在作用力——引力或斥力时，可让几位学生手牵手保持一定合适间距，再请两位学生先将两头两位学生分别相外拉，再将两头两位学生向中间使劲推，让手牵手的学生体会，整个过程中的感觉，并把感觉告知学生，在此基础上再介绍，平衡位置，分子间何时表现为斥力，何时表现为引力等知识，比较形象而直观，为学生在理解这些抽象知识时降低一些难度。通过18-13实验的演示，让学生通过观察到的现象，建立扩散的概念，得出分子在不停地做无规则运动。还可以让学生例举生活中实例，如打开香水瓶，食堂里的饭菜香等，进一步加深对扩散和分子不停地作无规则运动概念的理解，巩固所学知识，到此，师生可以共同归纳总结出分子动理论的初步知识。对于物体内能知识点的学习，首先要复习分子动理论的初步知识，热传递的知识、汽化、液化时吸放热的规律，动能、势能的概念，功的概念。教学过程分为二个阶段，第一阶段是形成内能的初步概念，通过复习设问创设情景，过渡到内能概念的学习。小实验“分别盛有冷水和热水的杯中滴入红墨水，”让学生能清楚地得出液体温度越高，液体扩散得越快，在此基础上引导启发学生进一步分析推理得出分子运动速度与温度有关，得出热运动概念，联系物体动能、势能的知识，启发学生联想到分子动能和势能，用类比法，得出内能概念，并说明物体内能与温度有关，物体温度升高内能增加，物体温度降低内能减少。通过设问：“你能不能使一段铁丝温度升高，使它的内能增大？你有几种方法呢？”来引起学生对所学内容的注意，同时启发引导学生边回忆复习热传递，做功等旧知识，边讨论、边分析初步得出可用热传递和做功的方法来改变物体的内能，在此基础上可以通过18-14、18-15实验进一步得出上述结论，在教学过程中，从做功改变物体内能角度，启发学生找出身边的实例，如用打气筒充气，锯条锯断物体，钻头钻孔，物体间互相摩擦，热水瓶盖被冲开等，让学生充分思考尽可能寻找各种有关实例，并区分出是用什么方法改变了物体内能。既能巩固所学知识，又能锻炼思维能力。本单元在教学过程中应注意以下几点。①教学时必须强调：不仅气体能扩散，液体、固体也能扩散，可举实例或用小实验加以说明。②在演示气体扩散实验时，要向学生交代清楚密度较大的二氧化氮气体在下面，二氧化氮综色气体向上扩散时，既不是对流，也不是上浮，要从对流发生条件和上浮条件，加以分析，以免学生产生误解而混淆概念。③关于分子间同时存在引力和斥力，“同时”一词学生理解有困难，何时以引力为主，何时为斥力为主，学生理解也有困难，教学中不必涉及太深太细，只作一般介绍，还是笼统提“分子间相互作用力”为宜。④关于作功可以改变物体内能，这一事实学生不难接受，但要学生分清外界对物体做功物体内能增加，物体对外界做功物体内能减少有一定难度，尤其是物体对外界做功物体内能减少，学生缺乏足够认识教学中要多举实例，进行比较、分析适当加以强化。⑤可以启发学生思考后注意到热传递和做功是改变物体内能的不同方法，但改变物体内能的效果是相同的。五、达标检测（1）[双向细目表]知道理解掌握会答对题数达标率%分子1、2分子动理论4扩散现象3、10热动能512内能6、