初中物理 分子动理论的初步知识 教案

一、能源（一）教学目的1．知道什么是能源。2．知道什么是一次能源、二次能源。知道哪些能源是常规能源、哪些能源是新能源。3．知道解决能源问题的重要性和主要出路。（二）教学过程1．引入新课教师：同学们每天要吃饭、喝水，用什么来煮饭、烧水呢？（煤，煤气，柴禾、天然气……）教师：同学们说得都对，把生米做成熟饭，把生水烧开都需要能量。煤、煤气、柴禾、天然气等等在燃烧时都能提供能量。那么要开动汽车、火车、飞机等交通工具需要消耗什么呢？（汽油或者柴油）教师：对，汽油、柴油燃烧时也能提供能量。同学们再想想，江河里的水流能不能提供能量呢？学生：能。山上采伐的木料放到江、河里能顺流而下，水流可以运送木料做功。学生：水流还可推动水轮机做功，使磨转动，水轮机还能带动发电机转动发出电来。……教师：同样，流动的空气——风也有能量，风能推动风车做功。像煤、天然气、汽油、水流、风等等能够提供能量的物质资源，我们把它们都叫做能源。人们的生活、生产、科研都离不开能源。那么能源包括哪些种，我们应该怎样来开发和有效地利用它们呢？今天开始我们就来学习这方面的知识。2．进行新课(1)什么叫能源？板书：〈第十四章能源的开发和利用第一节能源〉教师：什么叫能源呢？板书：〈像煤、石油、天然气、水流等等，凡是可以提供能量的物质资源都叫做能源。〉(2)一次能源和二次能源教师：同学们知道吗？汽油、柴油都是从石油提炼出来的。那么煤、石油、天然气等等又是从哪里来的呢？从地下开采出来的。地下的这些东西又是从哪里来的呢？煤、石油、天然气都是由古代的动物、植物经过长时间的地质变迁中形成的，我们把它们统称为化石燃料。板书：〈化石燃料、水能、风能、太阳能等等都是由自然界提供的能源叫做一次能源〉教师：一次能源是自然界直接提供的能源。教室里点灯，家里开收音机、电视机，工厂里开动机器都要用电能，电能是哪里来的呢？（电能是由发电厂供给的；电能可由电池提供；电能还可由太阳能转化而来——太阳能电池。）教师：同学们说得都对。火电厂把煤、石油等化石燃料转化成电能；水电站把水流能转化成电能；干电池、蓄电池把化学能转化成电能；太阳能电池把太阳能转化成电能，……电能是由化石燃料、水能、风能、太阳能等等自然界直接提供的能源转化而来的，所以叫做二次能源。板书：〈由自然界提供的能源转化而来的能源是二次能源〉(3)世界能源消耗量迅速增长教师：现在我们大量使用二次能源——电能，但实际消耗的还是转化成电能的一次能源——目前我国主要还是消耗化石燃料。随着科学技术的发展和进步，特别是近三、四十年以来，随着工、农业生产和科学技术的现代化，人们的生活也渐趋现代化，使能量消耗的增长趋势十分明显，为了便于比较，我们把各种能源的消耗量都折合成燃烧值为2.93×107焦／千克的标准煤计算（看课本图14—1），在1950年是26亿吨，1987年就是110多亿吨，估计到2000年要超过200亿吨。我们国家的能源消耗量也在迅速增加，1953年全国能源消耗仅为0.54亿吨标准煤，到1992年已达到10.89亿吨标准煤，增加了近20倍，预计到2000年将增加到14～17亿吨标准煤，几乎接近20世纪初全世界1年能源消耗的总量。能源消耗的迅速增长，会不会引起“能源危机”呢？人类能不能解决这个问题呢？学生：煤和石油越采越少，人类可能要出现能源危机。学生：人们可以寻找新的能源。(4)常规能源和新能源①从古到今，人类使用的能源都是由太阳能转化来的。教师：同学们知道煤、石油、天然气等化石燃料是古代生长的动、植物经过长时间的地质变迁而形成的，那么这些动、植物又是怎么能生长壮大的呢？植物生长靠太阳把各种养分进行光合作用变成植物生长的养料，动物生长靠吃植物或者其他的小动物，所以化石燃料从根本上来说，来源于太阳能。那么水能和风能又是从哪里来的呢？学生：太阳照到地球上，使空气变热上升，冷空气就下降形成风。学生：太阳照到江、河、湖、海的水面上，使水蒸发，蒸发的气上升到空中，在高空遇冷使变成雨雪降下来，降到高山上的雨和雪融化成的水从高处流下，形成水能。②新能源的利用教师：同学们说得很好，化石燃料、水流能、风能等都来源于太阳光的辐射，即太阳能。课本上的图14—2就画出了太阳能的转化情况。太阳每秒钟要向周围空间辐射3.8×1026焦的能量，其中到达地球表面的太阳能只有1.7×1017焦，但仍有大量的太阳能还没有被利用。近年来发明的太阳灶、太阳能热水器、太阳能电池等对太阳能的直接利用还刚刚开始。这里还有很大的潜力可挖。此外自然界还存在大量的潮汐能和地热能，我国和有的国家已试验用潮汐能和地热能来发电，由于有些技术问题还没有解决，使造价过高，因此还没有被广泛采用。另外本世纪初还发现了原子核能（原子能），原子能已经做为核潜艇、航空母舰和破冰船的核动力，也广泛地用于核电站。板书：〈我们把化石燃料、水流能、风能等人类早就应用的能源叫做常规能源〉〈把核能、太阳能、地热能、潮汐能等新近才开始利用的能源叫做新能源〉(5)解决能源问题的主要出路教师：开发和利用新能源是人类解决能源问题的主要出路。我国虽然蕴藏着丰富的煤炭资源，新油田也在不断被发现，但是我国人口众多，能耗巨大，节约常规能源的消耗，开发和利用新能源仍是我国的一项重要任务。同学们努力吧，为将来给祖国作出更多的贡献而努力学习吧。3．总结（略）4．布置作业(1)阅读课本，思考以下问题：①什么叫能源？②什么是一次能源？什么是二次能源？③哪些是常规能源？④哪些是新能源？(2)把课本上图14—2所示的太阳能的转化情况用你自己的语言正确简练地写出来。实验：用电压表测电压教案示例之一(北京第八中学章浩武)(一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册(二)教学目的1．会按照电压表使用规则正确使用电压表，会选择电压表的量程和试触，会正确读出电压表的示数。2．会用电压表测量电池的电压。通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系。3．通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系。(三)实验器材学生实验：每组一个学生电源(或三节干电池)，一只学生电压表，两个阻值不同的小灯泡，一个开关，导线若干。演示实验：教学电压表一只，电源一个，开关一个。(四)教学过程1．复习提问：(1)怎样区分电压表和电流表？(2)电压表和电流表在使用规则上，有哪些不同之处？有哪些相同之处？2．引入新课演示实验：将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连，见图①。提问：(1)这种接法行不行？测出的是哪个元件两端的电压？(2)在接线过程中要注意哪些问题？(注意：开关断开；并联在被测电路两端，电流从电压表“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出；量程的选择和试触。)(3)读出电压表的示数。这个示数就是电源的电压。3．进行新课介绍这堂课的实验目的和所研究的内容。实验的目的是：(1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。(2)研究干电池串联和并联时的电压关系；串联电路、并联电路中的电压关系。这次实验分两个部分进行。第一部分：测干电池电压，研究干电池串联、并联时的电压关系。一、先取三节干电池，分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按图②串联成电池组，测出串联电池组的电压，将测得的数据记到表1内。分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系，写出结论。二、将两节相同的干电池按图③并联组成电池组，用电压表测这个并联电池组的电压，将测量数据填入表2内。分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系，写出结论。表1：串联电池组的电压结论：________________。表2：并联电池组的电压结论：__________________。第二部分：研究串联电路和并联电路的电压关系一、按图④将L1、L2组成串联电路，用电压表分别测出：灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，灯泡L1与L2串联的总电压U。要求：先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图，并标出电压表的“+”、“-”接线柱。学生自己设计记录表格，做好记录后，分析实验结果，写出结论。二、按图⑤，将L1、L2组成并联电路，用电压表分别测出灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，A、B两点之间的总电压U。要求：先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图，并标出电压表的“+”、“-”接线柱。学生自己设计记录表格；做好记录后，分析实验结果，写出结论。实验完毕，断开电源，整理仪器，进行讲评。4．小结由学生汇报实验数据和所得到的结论。(1)串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。并联电池组的电压等于每节电池的电压。(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。在并联电路里，各支路两端的电压相等，并且总电压等于各支路两端的电压。练习题：(1)一个小电动机工作时，要求电源电压是6伏，要用几节干电池，怎样连接？(2)在图⑥甲中，VA=6伏，VB=______，VC=______，在乙图中，V1=2伏，V=6伏，V2=______。(四)说明用电压表测电压的实验，对于大多数学生来说，并不困难。教师在教学中应注意：1．严格要求学生按电压表使用规则进行实验操作。2．培养能力，其中包括：按要求画电路图，自己设计记录表格，分析归纳得出结论。相关资源加到收藏夹添加相关资源做功和内能的改变(一)教学目的使学生知道做功可以改变物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的改变，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。(二)教具压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。(三)教学过程1.复习提问(1)什么叫做物体的内能?(2)物体的内能跟什么有关?2.引入新课物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今天我们先研究一种改变内能的方法--做功。3.进行新课(1)对物体做功，物体的内能会增大。演示实验：压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。实验后，组织学生议论"实验现象说明了什么"，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图2-9、图2-11的事例，并列举其他事例。归纳学生所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?(2)物体对外做功时，本身的内能会减小。演示实验：气体膨胀温度降低的实验。按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。实验结果，当塞子跳起时，瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时，本身的内能会减小。(3)用功来量度内能的改变。做功可以改变物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们可以用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。如果对物体做了2焦的功，物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能，都可以用功来量度，因此国际单位制规定：各种形式的能的单位都是焦耳。(4)小结通过课本本章刊头画的实验演示和本节的"想想议议"，小结本节的内容。该实验是机械能和内能相互转化的演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后，注入约1／４容积的乙醚，立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带，在金属筒下端绕二圈，然后迅速地来回拉布带，一会儿塞子就被冲起，引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功，使金属筒温度升高、内能增加，并引起筒内乙醚的蒸发。最后由于乙醚蒸汽压强不断增大，而将塞子冲起。告诉学生，在此过程中，克服摩擦做功，转化为内能。此实验中的另一个现象，往往被学生忽视。即当塞子被冲起时，在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象，并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低，从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了：物体对外做功时，本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。通过实验和议论，使学生进一步明确，做功能改变物体的内能。并且对物体做功时，有机械能转化为内能，物体内能增加。物体对外做功时，有内能转化为机械能，物体内能减少。(四)说明1.压缩空气引火实验难度较高，有几个关键要注意：(1)密封性要好，主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时，感到阻力比较大，且当活塞离开管口的瞬间能听到"嘭"的响声。这种情况可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油，起密封和润滑作用。(2)管内保持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球，向管内注入新鲜空气。(3)所用燃料燃点要低，普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取浓硝酸和浓硫酸，按体积比１∶２先后倒入烧杯内混合，使其温度保持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内，约15分钟左右，取出棉花用清水反复冲洗，直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干，保存时应放在密封瓶内，保持干燥。2.气体膨胀做功的实验，打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活，打气速度就不能慢，建议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀，能使学生观察到进气的现象。3.做功改变物体内能的过程，也都有能量的转化。课本只在"想想议议"的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度认识内能的改变，虽非本节课的重点，但能使学生有个初步的认识，有利于后面学习能量守恒定律。所以在"想想议议"的讨论中，增加了能量转化的内容。教学目标知识目标1.知道电功率及其单位.2.理解额定功率.能力目标了解从能量分析入手去认识物理规律是物理学的重要研究方法.情感目标使学生获得解决实际用电的初步知识.教学建议教材分析本节教材从比较在相等时间内做功的多少引入电功率的概念，再根据电功率的定义和电功公式导出电功率的计算公式，给出电功率的单位.然后从电功率的单位引出电功的单位千瓦时，说明1度就是1千瓦时.为帮助学生理解额定功率教材安排了小灯泡在不同电压下工作的演示，教材还介绍了不同用电器的两个重要指标，额定电压、额定电功率，以使学生对常见用电器设备的功率有所了解.1．重点：掌握电功率的概念、公式及其应用.2．难点：实际功率的概念、额定功率和实际功率的区别.3．疑点：灯泡的亮度决定于什么？教法建议本节教材包括电功率和用电器额定功率两块内容.教师可以利用前面学生学过的功率的知识和研究方法，突出比较做功快慢的方法：比较单位时间内用电器做功的多少.在讲解电功率的公式时，注意强调公式中的各量的对应关系，是同一段电路中的各量.不易同时给出电功率的导出公式，使学生感觉公式多不易掌握.额定功率和实际功率的区别学生不易做到，教师要通过实验讲清对一个用电器额定功率和额定电压只有一个，而实际电压和实际功率有很多.教学设计方案重难点：重点是电功率的概念和单位，难点是额定功率.教学过程：一．引入新课方案一：复习功率概念引入电流做功有快慢的问题，然后可以举出一些实例如：电力机车每秒做功400多万焦，公共电车的电机每秒做功6万焦，洗衣机的电机每秒做功100多焦，而小收录机的电机每秒做功几焦.再举出时间不同做功不同的实例，问学生如何比较做功快慢，引出电功率的定义.方案二：分析类比建立电功率的概念：可用幻灯片设计一组问题：1）怎样比较运动快慢？2）这样比较力对物体做功快慢？3）这样比较电流做功快慢？引出电功率的概念.二、电功率：电功率的概念要讲清：电流做功快，电功率就大；电流做功慢，电功率就小.电功率的定义公式为P=W/t，电功率的普遍适用公式是P=U·I，比较电功率大小时，要全面考虑到公式中各物理量的关系，才能确定电功率的大小关系.例如：在相等的时间内，根据P=W/t，电流做的功越多，电功率就越大.电功率的单位容易和电功单位千瓦时混淆，可采用让学生计算1千瓦时的电功是多少焦，让学生体会千瓦时的意义.三、额定功率：方案一：可以用并进式的教学方法，让学生通过实验体会用电器的工作有正常工作问题，然后引进额定功率的概念.学生实验可以设计三组，1）是在比额定电压低的情况下工作；2）是在额定电压下工作；3）是在比额定电压高出1/5的情况下工作.方案二：教师拿出“220V60W”和“220V100W”的灯泡，问将他们串联起来，哪盏灯亮？然后做实验，引出额定功率的概念.例题1、一只额定电压为220伏特的电热煮水器，在正常工作时通电12分钟，电度表的示数增加0.1度，问：这个电热煮水器的功率多大？【分析解答】正常工作的用电器，其实际电压应等于额定电压，所以该题中的电热煮水器的实际电压应为220伏特，工作12分后，电度表的示数增加0.1度，即用电0.l度．根据P=W/t=500瓦例题2、有两盏灯连接方式如图所示，已知电压U相同并保持不变，两灯均可发光，在甲、乙两图中比较灯1的亮度是[]A．甲图亮B．乙图亮?C．同样亮D．无法判断【分析解答】同一盏灯的亮度与它的实际功率情况有关，在甲乙两图中，灯1的实际电压不同，甲图中的实际电压小于乙图中，所以灯1在甲图中实际功率小于乙图中，所以灯1在乙图中较亮.B选项正确.板书设计：探究活动【课题】灯泡的亮度决定于什么?【组织形式】学生分组【活动方式】教师提供实验器材:低压电源、电压表、电流表、标有“2.5V”的小灯泡、开关、滑动变阻器、导线若干、“220V40W”白炽灯泡一只.(1)提出问题(2)教师可先演示或提示,再由学生操作.(3)观察灯泡两端的电压变化与灯泡相应的亮度变化.(4)讨论,分析.电流跟电压、电阻的关系教案示例之三（一）教学目的1．通过实验使学生知道导体中电流跟电压、电阻的定量关系。2．使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体的电压和电流；会用滑动变阻器来调节这段导体两端的电压。3．使学生了解如何用控制变量的方法通过实验来研究一个量随两个量变化的定量关系。（二）教具学生实验；每组配备干电池三节，电压表、电流表和滑动变阻器各一只，5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻各一只，一个开关，导线若干条。演示用器材：干电池两节，演示用电流表一只，2.5V和6.3V小灯泡各一只，灯座一个，开关一个，导线若干条。（三）教学过程1、引入新课(1)问：什么是电流？电路中形成电流的原因是什么？（答：略）(2)演示：把2.5V小灯泡和演示用电流表串联分别跟一节干电池和两节串联的干电池组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表示数及小灯泡亮度的不同。小结：用两节干电池时，灯泡较亮，电流较大。说明通过一个灯泡的电流跟加在它两端的电压有关系。(3)问：什么叫电阻？影响电阻大小的因素是什么？（答：略）演示：分别把2.5V和6.3V小灯泡跟两节串联的干电池和演示用电流表组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表的示数和小灯泡的亮度的不同。小结：6.3V小灯泡较暗，电流较小。灯泡不同，灯泡电阻一般不同。实验说明：在电压一定时，小灯泡的电流和小灯泡的电阻有关。实验告诉我们，通过导体电流的大小跟导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关系。本节将学习有关电流跟电压、电阻的关系的知识。板书：＜第八章欧姆定律第一节电流跟电压、电阻的关系＞2．进行新课（l）设计实验电路要求学生用以前学过的知识设计一个电路，能用电流表测某个电阻的电流和这个电阻两端的电压，并能用滑动变阻器改变电路中的电流或控制该电阻两端的电压。由一名学生板演，画出电路图（课本中的图8—1）。讲评：作图要认真规范，明确元件作用。(2)研究电流跟电压的关系要求学生阅读课本本节的第一个实验。问：实验的目的和方法是什么？答：保持电阻不变，研究电流跟电压的关系。用实验探索一个量随两个量变化的关系时，要先保持一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这是研究物理问题的一种有用方法。问：实验电路如课本图8—1所示，连接电路应注意哪些问题？答。连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的电阻应调到最大，电压表和电流表要按使用规则进行连接使用。问：实验的步骤有哪些？答；按课本图8—1连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻R（教师要强调使用10Ω的定值电阻，并让学生认清这个元件）两端的电压成整倍数变化（教师告诉学生，我们实验中R两端的电压分别取1伏，2伏和3伏）。将每次电压表和电流表的读数记录在课本的表格中。要求在表格左侧明