物理九年级15-17章 功 教案.pdf

功教学目标1.理解做功的两个必要因素。认识在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下 没有做功。2.理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。教学重点做功的两个必要因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的 距离教学难点运用公式W=F S计算机械功教学方法讲授法、自学指导法教学用具木块、木板、细绳，小车课时安排1课时教 学 步 骤导 入 新 课1.复习提问力的三要素是什么？力能产生哪些作用效果？2.引入在物理学中，当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下在力的方向上 通过了一段距离，我们就说这个力有了成效。在物理学里，经常要提到“功”的 概念，就吸收了“成效”的意思，当然在物理学中功还有它特殊的含义。新课教学1.力学中的“功”学生自学本节课文第一、二自然段，并参看图1及图注。提问并由学生回答讨论以下问题：力学里所说的“功”，它的含义是什么？当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过一段距离，力学里 就说这个力对物体做了功。分析图1,做功的实例：货物、铁塔、火箭和原木在什么力作用下，（这个 力的方向是怎样？）沿什么方向移动通过了一段距离？什么力对物体做了 功？货物在竖直向上的举力作用下，竖直向上通过了一段距离，叉车的举力 对货物做了功。铁塔在竖直向上的拉力作用下，竖直向上通过了一段距离，直升飞机的 拉力对铁塔做了功。火箭在竖直向上的燃烧的气体压力作用下，竖直向上起飞通过了一段距 离，燃烧的气体的压力对火箭做了功。原木在沿水平向前的拉力作用下，沿水平向前通过了一段距离，马的拉 力对原木做了功。力学里的功包括哪两个必要因素？力学里的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力 的方向上通过的距离。强调：“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”。只有作用在物体上的 力，而没有物体在力的方向上通过的距离，即如果物体仍静止不动，这个力 就没有对物体做功。结合课本图142,分析两个小朋友做的功等于零的道理。如果物体靠惯性做匀速直线运动，虽然在水平方向上通过了距离，但并没有 水平方向的力作用于它，所以没有什么力做功。结合“在极光滑的水平冰面 上滑动的冰球”一例，说明没有什么力对冰球做功。练习、分析并演示以下问题，讨论力对物体是否做功？放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这,进一步理解做功的两个必要因素。研究力对物体两个力哪个力对物体做了功？为什么？用手提着木块不动，木块受儿个力的作用？哪个力对木块做了功？用沿水平的拉力拉动小车在水平木板上前进。当把拉力去掉后，小车还向前 运动一段距离，在这段距离上，拉力对小车做功了吗？通过以上问题的 做功时，要分清哪个 力对物体做功，或者 哪个物体（施力物体）对哪个物体（受力物 体）做功。2.功的计算演示，画板图如图并 加以分析。放在水平面上的小车，在水平拉力作用下前进一段距离，如图1所示，拉力对小车做了功。甲：拉力为F,小车在拉力方向上通过的距离是s,拉力对小车做功；乙：拉力为2F,小车在拉力方向上通过的距离是s,拉力做的功是甲图中拉 力所做功的2倍。丙：拉力为2F,小车在拉力方向上通过的距离是2s,拉力做的功是甲图中拉力所做功的4倍。小结：可见力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多。功的大小跟作用在物体上的力成正比，跟物体通过的距离成正比功的计算公式功=力距离；即：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。用W表示功，用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，则功的公 式可写成：|w=FS=Gli功的单位在国际单位制中，力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),功的单位 是牛顿米，它有一个专用名称叫焦耳，简称焦(J)o1焦=1牛米在应用杠杆平衡条件计算时，力和力臂的积的单位时“Nm”，不能写成“J”,这两个单位的物理意义有所不同。儿点说明使用W=F-s,要注意单位的统一。做功的多少只由W=Fs决定，跟物体是做匀速直线运动还是做变速运 动无关。知道1焦的物理意义，知道1焦的大小。例题：课本图143,求推箱子的小朋友做了多少功？举箱子的小朋友做了多 少功？由一名学生板演，其他学生自己演算。要求解题规范化。Wi=F s=50 牛X 10 米=500 焦匀速举高箱子，箱子受到两个力，G和F,F=GW2=Fzh=100NX1.5m=150J追问：此题中木箱受到儿个力的作用？哪个力做了功？对什么物体做功？重 力做了功没有？为什么？学生回答，教师小结。3.小结力学里的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方 向上通过的距离。功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。W=F s功的单位是牛顿米，它有一个专用名称叫焦耳，简称焦(J)o在应用杠杆平 衡条件计算时，力和力臂的积的单位时“Nm”，不能写成“J”，这两个单位的 物理意义有所不同。作业设置:板书设计功三、功的计算一、什么是功1.功的定义：力与物体在力的方向上通1.意义：力的成效过的距离的乘积2.当一个力作用在物体上，物体|W=FS=Gh|在这个力的作用下通过一段距 离，这个力对物体做了功。二、两个必要因素1.作用在物体上的力；2.力的方向上通过的距离。2.单位：1焦=1牛米教后记机械效率教学目标1.知识与技能知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系.能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功.理解机械效率的概念，知道机械 效率小于1及没有单位的原因.会利用公式7)=W有/W总进行有关计算.2.过程与方法经历测量斜面的机械效率的过程.通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟 定简单的科学探究计划和实验方案.3.情感、态度与价值观目标关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识.通 过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作 的科学精神.教学重点与难点重点：能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利 用公式7）=W有/W总进行有关计算.难点：会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法.教学课时：1时教学过程：引入新课一.复习提问/午s1.什么是功的原理？。2.如图所示的动滑轮提升重5N的 X HF物体，用功的原理求动力F=_o Y3.让学生计算最近一次考试本班的合格率。9二.新课教学1.有用功、额外功和总功（1）演示实验用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度 尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离so以下边讲边板书：“实验数值G=5牛，h=0.5米，F=3牛，s=l米。弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W产Fs=3牛XI米=3焦，提高重物，动滑轮克服阻力做的功：亚阻=6h=5牛X0.5米=2.5焦”（2）提问：由实验可以看到亚动亚阻，这是为什么？学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们 用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5 牛，而实际的拉力是3牛）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩 擦时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。（3）总结并边讲边板书在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。问：本实验中的有用功是多少？答：W有=6h=5牛X0.5米=2.5焦。本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但 又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。板书：”3.总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功”问：本实验中总功W总=?答：W 总=F s=F 2h=3 牛 X 1 米=3 焦。问：本实验中做的额外功是多少？答:W额外=亚总一W有用=3焦一2.5焦=0.5焦。2.机械效率问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？学生演算，答出计算过程和结果。答：83.3%。教师小结并板书：“4.机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。问：某起重机的机械效率是70%,它表示什么意思？答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%,也可以说有用功在 总功中占有70%,另30%做的是额外功。3.提高机械效率阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率 的有效方法。三.小结及测试。四.布置作业:板书设计：机械效率1.有用功的定义：对人们有用的功叫有用功。W力=Gh2.额外功：人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额二W总-W仃3.总功：有用功和额外功之和。W总二F S4.机械效率：有用功跟总功之比。7=-x lOO%,计算本实验n。5.了解一些常见机械的效率。总教学后记:功率教学目标3.理解功率。知道什么是功率，知道其物理意义；4.知道计算功率的公式、单位，并能进行简单的计算。教学重点功率的物理意义教学难点功率和机械效率的辨析教学方法类比法课时安排1课时教 学 步 骤导入新课3.复习提问力学里的功包括了两个必要因素是什么？功要如何计算？工地上，要把1000块大理石运到20m高的楼上，已知每块大理石重50N,用起重机可以在2分钟之内一次运完。用一个人来运，需要20小时，这两 种方法各需要做多少功？哪种方法做功快？4.引入用起重机和人来运送大理石，所做的功是相等的。但是用起重机要快的 多。可见，做功不但有多少问题，还有快慢的问题。我们已经学过用速度来 表示物体运动的快慢。为了表示做功的快慢我们用功率这个物理量。新 课 教 学4.功率意义：用来表示物体做功快慢的物理量。定义：单位时间内完成的功。类比如何比较物体运动的快慢得到如何比较物体做功快慢的方法。定义式：P=t单位：瓦特1瓦特=1焦耳/秒 1W=1J/s1W的物理意义：物体在1秒内做功Uo指导阅读：P 215图14-12,对各种常见物体的功率有所了解。功率是机器的主要技术指标之一。指导阅读P 215最后一段，筒要说明选 购机器时，要根据实际需要和可能选择功率合适的机器。5.范例分析例：高出水面30m处有一个容积是50m3的水塔，要用一台水泵在1小时内抽水充满水塔。这台水泵的功率至少要多大？分析：首先应弄懂题目的意思，找出已知量和待求量，分析时沿着尸=匕tf W=Ghf G=mgf m=pV的顺序进行；解题之前可以将需要求的量逐步 列出，使学生明确解题的思路。50m3的水质量是多少Kg?50m3的水重力多少N?水泵一共要完成多少功？1小时内做这么多功，水泵的功率是多少？解:m-pV-lx l03g/w3 x50zm3=5x l04gG=mg=5x lO4gx lO7V/A:g=5x lO57Vpr=G/2=5x l05Ax 30m=1.5x l07JP=15x10=420=4.2kW t 360Ck6.小结意义：用来表示物体做功快慢的物理量；功率的公式：尸=匕=1=网t t作业板书设计功率一、意义：用来表示物体做功快慢的物理量二、定义：单位时间内完成的功三、公式n 叩 FS P=-=Fvt t四、单位：1瓦特=1焦耳/秒 1W=1J/s教学后记:动能和势能教学目标1.知识与技能 知道动能势能的概念.在探究实验中理解影响动能势能的因素.用能量的初步知识理解分析简单的实际问题.2.过程与方法 通过观察认识动能势能的存在.通过归纳概括得到动能势能的概念.在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素.3.情感态度与价值观通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神 及交流合作的团队意讽教学重点与难点重点：动能和势能的概念；探究影响动能的因素.难点：势能的概念教学课时：1时教学过程：引入新课出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段 距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功？利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功 的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越 大。新课教学物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的 实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示)，这时的钢 球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。(1)动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动 能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风 只能使树枝摇动。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。演示课本图实验，实验可分三步：将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。木块 被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明钢球的动能 越大。实验说明：从不同高度滚下的钢球，具有不同的动能。上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下 时有什么不同呢？我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球，同时从斜 槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近 底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论：物体的动能与速 度有关，速度越大，物体的动能越大。换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。演示实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。势能:物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动 纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们 都具有能量，这种能量叫做弹性势能,它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消,物体能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长 的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。利用课本图-4的实验，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。为节 省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，按照课本图4压缩到不同的长度。先后将拉紧 弹簧的绳烧断，两次祛码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表 示它的弹性势能越大。被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的 夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。如：举起同 样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具 有的重力势能就越大。引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能？通过讨论使学生理解“一个物体能 够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的“本领”，但不一定做了功。树上 结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。机械能:让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量？(具有重力势能)继而 让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能？通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有 势能。动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就 是它的总机械能。(4)能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量 反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳四、作业设置:教学后记:机械能及其转化教学目标1.知识与能力知道机械能包括动能和势能.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性 势能之间相互转化的简单现象.初步了解机械能守恒的含义.2.过程与方法通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程.动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理.3.情感态度与价值观关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识.乐于参加观察、实验、制作等科学实践.教学重点与难点能量守恒的理解和动能和势能的转化.教学课时：1时教学过程：引入新课手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路 过某一点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较 在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能 增加）在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事 例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。实验1：滚摆实验。出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上 鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋 转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势台匕 目匕。实验2：单摆实验。此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行 于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析 单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以 从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一 难点的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。综述实验1、2,说明动能和重力势能是可以相互转化的。实验3：弹性势能和动能的相互转化。演示课本图：动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将 弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分 析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生 观察木球碰击弹簧片的过程。然后，依据课本图17,甲一乙图和乙一丙图分析动能 转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出：动能和弹性势能也是可以相互 转化的。自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，例如：物体从 高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。有 些事例比较复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动 能和势能是如何相互转化的呢？（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离 地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。很明显，在上升过程中足球 的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高 点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为 重力势能；在下降阶段重力势能转化为动能。人造地球卫星在运行过程中,也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星 大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星 为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还 有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互 转化。人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。（出示我国发 射的笫一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此 处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大；此 时离地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大,动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地 点运行时，重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。小 结：板书设计：机械能及其转化一、机械能：动能和势能之和二、机械能的转化动能势能势能动能作业设置：教学后记：分子热运动说课：本节讲述“分子热运动”.在讲分子运动之前先提出“能否直接用肉眼看到分子运动的问题，然后再让 学生想想“为什么打开一瓶香水，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了？”让学生好奇，接下来通过演示 二氧化氮气体扩散实验、硫酸铜和清水扩散实验，说明扩散现象和扩散现象随温度升高而加快的现象.还 通过实物演示知道除气体、液体有扩散现象，固体也有扩散现象.然后，通过对“想想议议的讨论得出-切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则运动叫做分子的热运动.再通过铅柱演示实验，证 实了分子之间存在引力，还引导学生进一步思考，扩散现象说明分子间有间隙；固体和液体很难被压缩的 事实，说明分子间存在斥力.那么学生对分子间既有引力又有斥力有一个较形象的认识.教学目标-、知识目标1.知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.2.能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释.3.知道分子热运动的快慢与温度的关系.4.知道分子之间存在相互作用力二、能力目标1.通过对演示实验的观察，提高学生的观察实验能力.2.从宏观现象推论分子特征，渗透物理学的研究方法，并培养学生想象力.三、德育目标用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直 接感知的事实.教学重点：通过对演示实验的观察、分析、推理，了解分子动理论的初知识.教学难点：指导学生从对演示实验的观察、分析、推理，用宏观的物理现象揭示物质的微观结构.教学方法：演示法：通过演示实验，让学生有直观感觉，再进行分析、归纳，得出结论.教具准备：香水；盛有二氧化氮的广口瓶、空广口瓶、硫酸铜溶液、试管、铅柱、投影、录像.课时安排：1课时教学过程：-、导入新课我们生活的物质世界中，充满着各种各样的物质.在远古时代，人们就猜想物质是由很多很小的 微粒组成的.现代的科学技术已证实古人的猜想，请看投影.表面上看起来连成一片的水，其实是由一个具的水分子组成.生我们肉眼看不到，分子体积很小.师那我们怎么能知道分子是否运动？生我们用显微镜.师 这个方法可取，有没有其他方法呢，我们打开桌子上放的那瓶香水或打开那盒香皂，有什么感觉？生闻到香味.师为什么能闻到香水或香皂的香味？生是因为香水和香皂的气味跑到鼻子里.二、新课教学师 不是气味，是一些带有香味的分子，从香水或香皂中跑出来，进入空气中，向各个方向散布开来.当它们到达我们的鼻子里时，我们就会闻到香味，我们再来通过实验证实分子是运动的.1.扩散现象生甲我们组是往盛有水的烧杯中，滴入红墨水，过一-会儿，观察到烧杯中水变红.生乙我们组是将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化 氮瓶上的玻璃板，过一会儿，发现上面空瓶有红色.师同学们做得很好，我们看录像.录像在量简里装一半清水，水下面注入硫酸铜溶液.硫酸铜溶液的密度比水大，沉在量筒下部，可以 看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面.一天天过去，发现界面逐渐模糊不清了.师我们上面做的实验是-种扩散现象.不同的物质在接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散.在 我们日常生活中，扩散现象很常见.举出儿个例子.生甲到医院闻到消毒液味.生乙在花园里闻到花香.师从这些可以看出气体和液体都有扩散现象.固体有没有扩散现象？看投影.投影把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们互 相渗入约1 mm深.生从投影看出固体也有扩散现象.师固、液、气体都有扩散现象，想想对同样的-一个扩散实验，能否改变一个因素，从而改变扩散 进行的快慢呢？生在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别在两个杯底注入蓝 墨水，发现装热水的烧杯很快变蓝了.说明热水扩散得快，扩散现象与温度有关.师 请看投影，通过议论回答问题.投影想想议议生甲从前面的几个实验能说明分子是在不停地运动着的.生乙分子的运动快慢跟温度有关.扩散进行得快，是由于分子运动得快；扩散进行得慢，是由于 分子运动得慢.师一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则的 运动叫做分子的热运动.请看录像.录像展示扩散现象发生的过程中两种物质的分子是如何进行扩散的.蓝色小球代表一种分子，粉色小球代 表另外一种分子.分子都在不停地做无规则的热运动，由图可以看到分子的运动方向是杂乱无章的，有时 两个分子会撞到一起.正是分子的无序运动的宏观效果，一种分子混入另一种分子中去，宏观上就是扩散 现象.2.分子间的作用力师这是一个铅块，我们知道它是由铅分子组成的，组成它的分子在不停地运动着，那么为什么铅 块没有飞散开？是什么原因使它们聚合在一起呢？生分子之间有引力.师请看演示实验，这个实验说明了什么？演示将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，下面吊一个重 物都不能把它们分开.生这个实验表明分子之间存在引力.师 分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积，那么，我想把粉笔压缩得短一些，容易做到吗？为什么？生分子之间存在斥力.师是由于斥力的存在，使得分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩.请看投影.投影分子之间既有引力又有斥力，这就好像被弹簧连着的小球.当分子间的距离很小时，作用力表 现为斥力：当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力.如果分子相距很远，作用力就变得十分微 弱，可以忽略.三、小结本节课我们学习了以下内容1.扩散现象.2.分子间的作用力.四.布置作业五、板书设计护散现象产热运动j、丁分子之间的引力I分子间的作用力Y分子之间的斥力教学后记:内能一、教学目标1.知识目标（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。（2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规（3）知道 什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。（4）知道做功和热 传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功参量的意2.能力1=1标这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理 概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。3.德育目标:在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和 做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。二、重点、难点分析1.教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。2.区分温度、内 能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难 点。三、教具1.压缩气体做功，气体内能增加的演示实验：圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。2.幻灯及幻灯片，展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。四、主要教学过程（一）引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。另一方 面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有 什么关系呢？这是今天学习的问题。（二）教学过程的设计1.分子的动能、温度物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物 体内各个分子的速率大小不同，因此，各个分子的动能大小不同。由于热现象是大量分子无规则运动 的结果，所以研究个别分子运动的动能是没有意义的。而研究大量分子热运动的动能，需要将所有分 子热运动动能的平均值求出来，这个平均值叫做分子热运动的平均动能。学习布朗运动和扩散现象时，我们知道布朗运动和扩散现象都与温度有关系，温度越高，布朗 运动越激烈，扩散也加快。依照分子动理论，这说明温度升高后分子无规则运动加剧。用上述分子热 运动的平均动能来说明，就是温度升高，分子热运动的平均动能增大。如果温度降低，说明分子热运 动的平均动能减小。因此从分子动理论观点来看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志。“标志”的含义是指物体温度升高或降低，表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或 减小。温度不变，就表示了分子热运动的平均动能不变。其他宏观物理量如时间、质量、物质种类都 不是分子热运动平均动能的标志。但是，温度不是直接等于分子的平均动能。另一方面，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，对于个别分子或 儿十个、儿百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。我们知道，温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动平 均动能大小的标志，这是温度的微观含义。2.分子势能分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。如果分子间距离约为10%数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r。H-r-H弹簧处于拉伸状态r图1当分子距离小于r。时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的。如图 1中弹簧压缩，弹性势能及增大。如果分子间距离大于r。时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力 做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大。这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧拉伸，Ep增大。从以上两种情况综合分析，分子间距离以r。为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点。如果分子间距离是无限远时，取分子势能为零值，分 子间距离从无限远逐渐减少至r。以前过程，分子间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做 正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。当分子间距离到达r。以后再减小，分子作用力 表现为斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大 至零，甚至为正值。分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图2的图象中表现出来。从图中看到 分子间距离在r。处，分子势能最小。田2既然分子势能的大小与分子间距离有关，那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化 情况呢？如果对于确定的物体，它的体积变化，直接反映了分子间的距离，也就反映了分子间的势能 变化。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。3.物体的内能(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停 地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。提问学生：宏观量中哪些物理量是分子热运动的平均动能和分子势能的标志？根据学生的回答，引导到一个确定的物体，分子总数是固定的，那么这物体的内能大小是由宏 观量温度和体积决定的。如果不是确定的物体，那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和物 态来决定。课堂讨论题：下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。一块铁由15升高到55,比较内能。质量是lkg50的铁块与质量是0.lkg50的铁块，比较内能。质量是IkglOOC的水与质量是IkglOOC的水蒸气，比较内能。(2)物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能。任何物体都具有内能，同时还可以具有 机械能。例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能，还具有机械能动能和重力势能。提问学生：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当汽车以60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能 是否增加？通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动 的动能。另一方面，物体机械能增加，内能不一定增加。4.物体的内能改变的两种方式(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具，锯条、木头和刀具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使 物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能 就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功，用A E表示物体内能的变化，那么有W=AE。功的单 位是焦耳，内能的单位也是焦耳。演示压缩空气，硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程，对气体做功，使气体的内能增加，温度 升高到棉花的燃点而使其燃烧。以上实例说明做功可以改变物体的内能。(2)在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热 传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，物体的内能减少。如 果传递给物体的热量用Q表示，物体内能的变化量是A E,那么，Q=AE0热量的计算公式有：Q=mcA t,Q=ML,Q=mA(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的 计算式)。热量的单位是焦耳，过去的单位是卡。所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量，使它从某一温度升高到另一 温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式，比如用搅拌器在水中不断搅 拌，也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度，这样，水的内能会有相同的变化量。两种方 式不同，得到的结果是相同的。除非事先知道，否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。因此，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化。课上练习：1.判断下面各结论是否正确？(1)温度高的物体，内能不一定大。(2)同样质量的水在100时的内能比60C时的内能大。(3)内能大的物体，温度一定高。(4)内能相同的物体，温度一定相同(5)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。(6)温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多。(7)摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。答案：(1)、(2)是对的。2.在标准大气压下，100的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程，下面的说法是否正确？(1)分子热运动的平均动能不变，因而物体的内能不变。(2)分子的平均动能增加，因而物体的内能增加。(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。(4)分子的内能不变。答案：以上四个结论都不对。(三)课堂小结(1)这节课上新建立了三个物理概念：分子热运动的平均动能、分子势能、内能。要知道这三 个概念的确切含义，更为重要的是能够区分温度、内能、热量，知道内能与机械能的区别和联系。(2)要掌握三个物理规律：分子热运动的平均动能与温度的关系、分子间的相互作用力与分子 间距离的关系、做功与热传递在使物体内能改变上的关系。(四)作业设置：教学后记这节课是概念性很强的课，又不是从物理实验或物理现象直接得出结论的课。对于概念要知道 引入的目的、确切含义、与其他概念的区别和联系。所以课上要讲分子热运动平均动能、内能、热量 等概念的意义，并且要通过实际例题，让学生通过判断、推理来加深对这些概念的认识热机教学目标知识目标：（1）知道热机中能量的转化（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理（3）了解汽油机和柴油机的主要区别能力目标：通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法.情感目标：了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发