新北师大版九年级全一册初中物理全册教案

第十章机械能、内能及其转化

第一节机械能

第1课时动能和势能

一、知识与技能

知道动能和势能的概念及其影响因素。

二、过程与方法

通过观察认识动能和势能的存在。通过归纳概括得到动能和势能的概念。

在探究实验中讨论总结影响动能和势能的因素，巩固控制变量法、转换法和类

比法的应用。

三、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识。

通过实例说明物体的动能和势能。动能和重力势能概念的理解直接影响学

生对机械能概念的理解，也是学习内能的基础，它是学生将能量概念具体化认

识的基础，因此动能和势能概念的学习是本节的重点。对于这两个重要概念的

落实可让学生自己用身边的器材，采用探究的方法了解动能大小跟速度、质量

的关系，势能的大小与哪些因素有关，动能和势能的相互转化。研究过程注重

研究方法的引导，通过探究活动进一步体会控制变量的科学方法，培养观察、

分析和推理能力等。

引导学生探究影响动能和势能大小的因素。

铜柱，铝柱，斜面，塑料盒，钢球道具、杯子、沙子、弹弓、橡皮筋、直

尺等。

教师利用教具让从斜面滚下的小球钻入水平面上的纸盒，纸盒被推得越

远，小球对纸盒做功越多，表明小球的动能越大，学生思考、讨论，发表各自

的看法。

探究物体动能的大小与哪些因素有关？

知识点1认识动能

i.什么样的物体具有动能？

让学生举例展示具有能量的物体的例子，屏幕上显示有关动能的图片，如

急流的河水能把石头冲走，流水能做功；空气流动形成的风能做功。这些物体

能做功，它们都具有能。它们的能量是由于物体运动才具有的。

物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有动

能。

2.探究动能的大小的影响因素。

请同学们想办法使桌面上的铜块具有动能。学生实际操作，让学生改变金

属块动能的大小，并由此猜想动能大小的影响因素。引导学生通过实验进行探

究，提醒学生注意控制变量法和转换法在实验中的应用。重点提醒学生怎样改

变金属块的速度？怎样改变金属块的质量？怎样显示金属块动能的大小？

物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决

定于哪些因素呢？现在我们通过实验来研究。

学生实验并记录数据进行分析。

这是个木板，我们把圆柱体放到斜面上令其滚下，到达平面上击打一个盒

子，推动盒子做功，根据木块被推动的距离远近来判断圆柱体具有的动能的大

小。

（学生分组实验）转换法、类比法（斜面小车实验）

第一次，我们使同一铝球从斜面的不同高度由静止开始滚下。注意木块被

推的距离。

第二次，我们换一个体积相同的铜块，从同一位置由静止开始滚下，到达

平面上时和刚才的铝球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离。很显然，

第二次木块被推的距离比第一次远得多。说明铜球做的功多，也就是铜球具有

的动能大。

提问，这个实验说明了什么？（学生回答）

这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量和速度有关，速度相同时.，质

量越大，动能越大。同一个物体，速度越大，动能越大。

出示公路上对不同车型的限速情况，探讨为什么限速？又为什么不同车型

限速不同？由交通安全过渡到人身安全（运动的物体具有动能，可能造成伤

害。那静止的物体是否都安全呢？）。

知识点2认识势能

1.重力势能

教师将“钢球”道具举到一位学生的头顶，学生表示担心，引出重力势能

的概念。

被举高的物体具有的能叫重力势能。

教师先用空心塑料球“伪装”的钢球从高处下落“检验”学生双手的反应

速度，学生不敢伸手体验，弓出“重力势能”的概念，再让钢球离手不足1厘

米下落，学生欣然接受考验，最后揭开“钢球”的伪装，因为其质量很小，并

不会砸伤手掌；让学生结合刚才的体验猜想重力势能的影响因素。

学生举出重力势能存在的实例。教师在屏幕上出示陨石坑的图片，和学生

探讨后，用金属块砸向沙子，模拟陨石坑的形成过程，并得出重力势能的影响

因素。

教师引导学生探讨工地上的工人戴安全帽的原因（为了防止高空坠物由于

重力势能而让人受伤）。

2.弹性势能

教师从口袋里掏出玩具弹弓，指出玩类似的玩具时，可能会一不小心飞来

横祸，让人受伤。教师向无人处射出子弹，板书“弹性势能”。再让学生将子

弹射得更远，谈感受，得出弹性势能的影响因素。

教师让学生拉伸橡皮筋，体验弹性势能；然后让学生用弯曲的尺子使橡皮

移动一段距离。教师引导学生由这两个体验归纳出影响弹性势能大小的因素。

教师指名学生分析“弯弓射箭”的物理原理。

定义

动能＜

影响因素

能量机械能

（单位：焦J）r定义

重力势能N

势能影响因素

定义

处性势能

影响因素

完成本课时对应课后练习。

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本节尝试采用了小组合作的方式进行学习，学生的活动多，学习的主动性

高。教师将课堂的时间尽最大可能还给了学生，强调了学生的学习体验和学习

过程。积极、主动的学习情感有助于学生的学习。

在各环节的教学中，力图通过一系列的问题，启发学生思考、讨论、交

流，促使学生自己去发现、自己去总结，主动地去建构知识C

在教学中有意识地渗透研究问题的方法，如控制变量法、转换法等。在每

个概念建立起来以后，都再次组织了引导学生举例、讨论的活动，进一步联系

实际生活，使知识得以内化。并通过联系实际向学生展示了物理知识广泛的应

用价值，使学生感受到物理知识处处有用，从而激发学生学好物理的积极性。

为了突出能量转化的思想，使学生加深对动能和势能之间相互转化的理

解，教师在教学的最后组织学生结合教材“你知道吗？”栏目的内容，交流对

风能水能的认识，既开阔了学生的知识面，又丰富了学生的感性认识，也体现

了从生活走向了物理，从物理走向社会的教育理念。

第十章机械能、内能及其转化

第一节机械能

第2课时动能和势能的转化

一、知识与技能

(1)知道动能和势能间相互转化的规律。

(2)知道什么是机械能及力I械能的单位。

二、过程与方法

(1)通过对机械能的学习，体会自然界存在不同形式的能量，各种不同形

式的能量可以相互转化。

(2)学习从物理现象中总结归纳科学规律的方法。

三、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识。

1.理解动能、重力势能的概念。

2.学习运用控制变量的方法研究问题。

动能和势能间相互.转化规律。对于机械能间的相互转化，可以通过让学生

利用动能和势能相互转化的原理自制一个小装置或小玩具这样的活动进一步加

深对动能、势能的理解，同时培养学生的创造能力和创新精神。

铜柱，铝柱，斜面，塑料盒，钢球道具、杯子、沙子、弹弓、橡皮筋、直

尺等。

（1）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。

（2）做单摆和滚摆实验，学生确定滚摆（或单摆）在运动过程中何处动能

最大，何处势能最大分析动能和势能是如何转化的。并让学生列举其它动、势

能转化的例子。.

（3）提出问题：动能和势能间相互转化有什么规律？

（4）通过课本图10-5单摆和滚摆实验进行探究，让滚摆第一次由最高点

滚下，上升后还能.大体回到原来的出发点。再继续观察，滚摆每次上升的高度

逐渐减小。让学生尝试分析其中的原因。

知识点1机械能及其转化

情境：图片展示（水平地面上行驶的汽车、高山上静止的人、高空飞行的

鸟）

问题1：它们具有哪些能？你的判断依据是什么？

得出：动能与势能统称机械能。

问题2：动能与势能之间能够相互转化吗？如能相,互转化，请你举出你见

过的动能与势能相互转化的例子？在相互转化的过程中遵从什么规律？

演示：演示单摆实验（配合播放单摆的频闪捕捉慢镜头的视频或者图片）

实验前提醒学生观察时思考：单摆在最高处释放前具有什么能？当单摆左

右摆动时，它的运动速度和质量，高度如何变化？动能如何变化？它的重力势

能如何变化？是什么能向什么能转化？

学生观察思考同时完成下表。

摆球的位置A点AB点、B_0^C点、

速度0逐渐增大最大逐渐减小0

动能0逐渐增大最大逐渐减小0

高度最大逐渐减小最小逐渐增大最大

重力势能最大逐渐减小最小逐渐增大最大

学生讨论交流，得出规律：单摆在摆动的过程中，动能增大时势能是减小

的，势能增大时动能是减小的。

得出：单摆在摆动过程中的动能和势能发生了相互转化，

归纳得出：单摆最终会停下来，说明机械能总量减少了，因为单摆要克服

摩擦做功，机械能变成内能了。

教师总结：大量实验表明，物体的动能和势能之间是可以相互转化的。在

只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒

的。

问题：举一个物体的动能和势能相互转化的例子，并说明能的转化过程。

学生观看影像资料：水能和风能的利用。

布置实践活动：课下通过收集有关水能和风能的资料，下节课时进行交流

汇报。

机械能

一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。物体能够做的功越多，表

示这个物体的能量越大。

能量的单位：焦(J)

动能和势能的和称为机械能。

完成本课时对应课后练习.

本节尝试采用了小组合作的方式进行学习，学生的活动多，学习的主动性

高。教师将课堂的时间尽最大可能还给了学生，强调了学生的学习体验和学习

过程。积极、主动的学习情感有助于学生的学习。

在各环节的教学中，力图通过一系列的问题，启发学生思考、讨论、交

流，促使学生自己去发现、在己去总结，主动地去建构知识C

在教学中有意识地渗透研究问题的方法，如控制变量法、转换法等。在每

个概念建立起来以后，都再次组织了引导学生举例、讨论的活动，进一步联系

实际生活，使知识得以内化。并通过联系实际向学生展示了物理知识广泛的应

用价值，使学生感受到物理知识处处有用，从而激发学生学好物理的积极性。

为了突出能量转化的思想，使学生加深对动能和势能之间相互转化的理

解，教师在教学的最后组织学生结合教材“你知道吗？”栏.目的内容，交流对

风能水能的认识，既开阔了学生的知识面，又丰富了学生的感性认识，也体现

了从生活走向了物理，从物理走向社会的教育理念。

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第十章机械能、内能及其转化

第二节内能

第1课时物质结构的基本图像

一、知识与技能

1.物质结构的基本图像，即分子动理论的基本内容

2.固体、液体、气体的宏观特征

二、过程与方法

1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。

2.通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能

变化的关系。

三、情感态度与价值观

鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。

分子动理论相关实验现象的观察。

对分子动理论内容和物质三态的特征的理解。

多媒体（课件）、铁丝、墨水，三只烧杯分别倒入冷水、温水和热水。

从古至今，人类始终没有停止对物质结构的探索，我仅知道物质都是由大

量分子或原子组成的，这节课的任务就是通过一些宏观实验现象来了解分子。

知识点1.物质结构的基本图像

问题引导：阅读下面资粒，思考这些数据说明了什么？

展示资料：通常情况下，Icn?的空气里大约有2.7x10一个分子。如果人数

数的速度能达到每秒100亿个，要把这么多分子一个个数完，得花80多年。

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将len?水中的分子一个挨一个的排起来，能排8.71xl（Pkm,而太阳与地球

相距1.5x108km,这些分子可以在太阳和地球之间排58排。

引导学生认识分子特点：体积十分小、质量非常小。一般分子直径大约为

10-10mo

问.题：分子处于什么样的状态？如何得知分子所处的状态？

引导学生认识：由宏观实验现象推知分子运动状态的研究方法。

教师演示空气和二氧化氮的扩散实验。

简单介绍实验装置；抽走中间的玻璃片。

引导学生观察现象：抽去中间玻璃片后，上下两个瓶子的颜色逐渐变得均

匀。

学生分析得出结论：二氧化氮气体分子和空气中分子在运动。

教师演示浓硫酸铜和水之间的扩散实验（教师可以提前准备，将装有浓硫

酸铜和水的烧杯放在教室里，让学生观察浓硫酸铜和水之间的扩散）

学生分析得出结论：硫酸铜溶液分子和水分子在运动。

播放铅板与金板之间扩散的课件（或者录像资料）。

引出：两种不同物质接触时可以自发地彼此进入对方的现象叫作扩散现

象，扩散现象证明一切物质的分子都在永不停息地运动。

学生举例：每位同学列举2个生活中扩散现象的例子，相互交流。

演示：红墨水在热水和冷水中的扩散实验。

引导学生观察、分析实验现象，得出结论：分子运动的剧烈程度与温度有

关，温度越高，分子运动越剧烈。

引出：分子运动的剧烈程度与温度有关。

过渡：既然粉笔是由分子组成的，而且分子在不停息的运动，那么为什么

粉笔没有变成一个一个的分子，而具有一定的体积和形状呢？引导学生观察下

面的实验现象，思考实验现象与上述问题之间有什么联系。

演示：把两根铅柱的端面削平，将削平的端面相对，用力挤压。这时两根

铅柱“连接”在一起，在铅柱下面悬挂重物，它们不会分开。

引出：分子之间存在着相互作用的引力。

教师设问：分子之间存在着引力为什么没有将分子吸引到一块呢？

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学生猜想：分子之间是否还存在着相互作用的斥力？

引导分析：物休能够压缩，但压缩时要用力，而且压缩得越狠，用的力越

大，说明组成物质的分子之间不可能靠得很近，进一步推知，分子之间还存在

着相互作用的斥力。

教师提问：分子之间既存在着相互作用的引力，又存在着相互作用的斥

力，引力和斥力是同时存在的吗？什么时候表现出引力？什么时候表现出斥

力？

学生阅读教材第10页的相关内容。

教师补充：分子之间相互作用力的模型。强调：分子之间的引力和斥力总

是同时存在的。当分子之间的距离足够小时，分子之间的斥力作用比较显著

（引力仍然存在）；当距离进一步增大时，分子之间的引力比较显著（斥力仍

然存在）；当分子之间的距离大到分子直径的10倍以上时，分子之间的作用力

非常小，可以忽略不计。

知识点2.固体、液体和气体的特征

教师设问：为什么固体既有一定的体积又有一定的形状？液体有一定的体

积但没有一定的形状？气体既没有一定的体积又没有一定的形状？

学生思考并交流。

教师讲解：固体分子彼此靠得很近，分子之间的作用力很大，分子有规律

地紧挨在一起，所以宏观上固体既有一定的体积又有一定的形状；液体分子之

间的距离较大，分子之间的作用力较小，分子只能在一定限度内运动；所以液

体有一定的体积但没有一定的形状；气体既没有一定的体积又没有一定的形

状，是因为分子离得很远，每个分子能自由地沿各个方向运动，我们通常称气

体的分子为自由分子。我们可以把固体、液体、气体分别比喻成正在做广播操

的整齐的队伍、在舞池中跳舞的队伍、在大操场中自由活动的队伍；由于分子

的运动快慢与温度有关，因此温度升高时，分子运动变得激烈，分子之间的距

离变大，这也就是物体的体积一般都会有“热胀冷缩”性质的道理。

完成本课时对应课后练习。

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本节课的教学内容比较抽象，对学生分析、归纳、概括能力的要求也较

高，因此，在教学设计中充分利用了现象教学的作用，设计了一系列小实验，

引导学生观察实验，以增加学生的感性认识，帮助学生在头脑中建立必要.的物

理图景。以此为基础，通过分析、比较、概括，得出相应的结论。从中也使学

生初步认识了通过大量宏观现象的分析、推理来对微观世界进行判，断的方法。

并通过回忆已学过的各种能量知识，使学生初步建立能量与运动形式的对应关

系。

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第十章机械能、内能及其转化

第二节内能

第2课时内能

一、知识与技能

1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。

2.通过探究活动，认识改变物体内能的途径。

3.知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能

改变。

4.了解热量的概念，热量的单位是焦耳。

二、过程与方法

1.通过探究找到改变物体内能的途径。

2.通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少

三、情感态度与价值观

1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。

2.通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能

变化的关系。

3.鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。

内能、热量概念的建立，改变物体内能的途径。

1.内能、热量概念的建立。

2.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

多媒体（课件）、铁丝、墨水，三只烧杯分别倒入冷水、温水和热水。

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【复习提问】

1.分子动理论的内容是什么？

2.物体怎样才具有动能和重力势能？

【引入】

装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量是什么？

分析：暖瓶没有运动，所以不是机械能，暖瓶也没有接电源，也不是电

能。那么，这一能量来自哪里呢？

知识点1.物体的内能

教师讲述运动的足球具有动能,让同学联想运动的分子是否也具有动能。同

样通过弹簧形变时具有势能，让学生联想相互吸引或推斥的分子是否也具有势

能。

1.内能的概念

物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总却叫物体的内能。

2.内能大小与温度有关。

（1）演示实验：分别滴入红墨水观察现象。

（2）实验表明什么（教师做适当启发）。

I―———II一一―一II一一一一I

UiTJUIU

3.一切物体都具有内能（任何情况下都具有）。

4.内能与机械能的区别

（教师作启发诱导）

师生总结呐能是物体内部分子运动所具有的能量，而机械能是与物体的机

械运动有关，是整个物体的情况。

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知识点2.改变物体内能的两种途径

物体的内能跟物休的温度有关，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。

1.做功

【演示】压缩空气引火实验。

分析现象：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。

生活事例：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10-23的事例，并列举其他事例。

2.热传递

通常物体温度的升降，反映出内能的改变。那么一个物体温度的升高除了

摩擦生热外还有其他方法吗？

观察课本P9图10—20、10—21、10—22,并引导学生概括热传递共同特

点。

热传递：①物体间存在温度差一一发生热传递的条件，直到物体的温度相

同为止。②高温物体温度降低，低温物体温度升高。③归纳：热传递现象实质

是：内能从高温的物体传到了低温的物体或从同一物体的高温部分传向低温的

部分。（即是内能的转移）

知识点3.热量

1.热量：热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。

由于热传递过程中，内能总是从高温物体传向低温物体，所以高温物体的

内能减少，叫做放出了热量；低温物体的内能增加，叫做吸收了热量。在热传

递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它

的内能的改变越大。热量的单位：焦（J）

2.通过做功改变物体内能时，可以用功来量度内能的改变；用热传递改变

物体内能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用

来量度物体内能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳C

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1.改变物体内能的方式有做功和热传递。

2.物体内部的分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能.物体温度升高总

和必定增加,因而这个物体的内能增大。

3.用打气筒打气时，过一会筒壁会热起来,这是为什么？

4.北方冬天的室外，气温很低，手冻得难受，这时人们习惯向手上呵气，

这样能使手感到暖和些。而当我们从锅里拿刚出笼的满头，手烫得很难受时，

又习惯向手上呵气。为什么呵气时感到暖和，而吹气又会解除烫感呢？

一、亮点：在引入物体内能的时候，我是采用宏观物体的机械运动中具有

的机械能为背景，提出：“那么微粒的运动也具有能量吗？”从而引出物体的分

子的运动而具有的能量称之为内能。但是，内能与机械能是不同的，内能是分

子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的

能。

二、不足：内能和温度的之间的辨证关系，学生理解起来存在相当大的难

度，有些云里雾里的感觉。

三、再教设计：宏观表现推渡物体内部的微观表现。微粒的动能与温度的

关系学生能很快的直观的理解，因为温度越高，微粒的热运动就越激烈，感觉

就是微粒的运动就越快，那么自然就是动能在增加。

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第十三章内能

第3节比热容

第1课时比热容

一、知识与技能

1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性.

2.尝试用比热容解释简单的自然现象.

二、过程与方法

1.通过探究，比较不同物质的吸热能力.

2.通过上网查阅《气候与热污染》的相关资料，了解利用比热容解释海边

与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”.

三、情感态度与价值观

利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养解决问题的

能力.

比热容概念的理解.

应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题.

铁架台、电炉子（或酒精灯）、石棉网、火柴、干沙子、水、煤油、天

平、温度计、手表、大烧杯、大试管、玻璃棒等.

教师利用多媒体播放一段中央电视台一天的天气预报的录相片段，播放前

提醒学生特别注意观察我国各省内城市最高气温和最低气温，看看能不能从中

发现什么规律.

学生思考、讨论，发表各自的看法.

师请同学们思考，“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢”？大家通过

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这节课的学习后，你就会明白.好，下面我们开始探究吧.

知识点1认识比热容

1.探究水吸收的热量跟哪些因素有关

教师提出问题：咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水？烧水时，水吸收的热

量的多少跟哪些因素有关？有怎样的关系？请用你的生活经验来支持你的观点.

(这种设置问题的方法，比直接提问水吸收的热量与水的质量和升高的温度是

什么关系，更具开放性，能有效培养学生的发散思维.)

学生回忆并思考，发表各自建议：①水多些时，加热时间要长些;水少些

时，加热时间要短些.②加热时间长时，温度升高多些;加热时间短时，温度升高

低些……

教师引导学生互相交流、讨论，对回答不完善的地方可补充完善、分析归

纳、得出结论.

板书：

(1)水吸收的热量与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多.

(2)水吸收的热量与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多.

2.探究物体吸收的热量与物质种类有关——比热容

师是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等

呢？或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关？

学生猜想：物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关.

教师引导学生制定计划与设计实验：

(1)引导学生选择器材：教师为同学们提供了水、食用油或沙子三种物

质，同学们可任意选择.

(2)引导学生拟定方案：怎样确定水和食用油(或沙子)吸收的热量是否

相同？

学生经过讨论认为：通过加热时间的长短来确定.

教师强调：必须保证热源相同且较稳定.(运用“转换法”把比较吸热多少

转换为比较加热时间长短，更易于操作)

(3)让学生合作交流、设计方案.

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教师加入学生的小组讨论之中，了解学生的思路，适时点拨.

各小组学生派代表表述自己的设计思路.教师收集，整理，点评引导，择优

确定比较合理的设计方案，让学生实验.

方案一：用相同质量的两种物质（如沙和水），让它们升高相同的温度，

比较加热时间.（实验装置如图所示，注意使两个装置的热源相同且较稳定.）

表一

方案二：用相同质量的两种物质，给它们加热相同时间，比较温度升高的

多少（实验装置上图同样适用）.设计记录数据的表格.

表二

a.你们怎样获得质量相同的水和食用油（或沙子）？

b.你们怎样使食用油（或沙子）内、外温度达到一致?

c.你们采用的热源是否稳定，怎样改进更好？

（4）学生根据交流情况，适当修正自己的方案.

教师提醒实验时要注意的问题：

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①为节省实验时间，每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一

些，若是选用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水；

②如果两种物质的初温不相等，可通过加热的方式调整一下.

（5）学生选取自己方案中所需的实验器材，进行实验，收集数据.以小组

为单位进行实验，教师巡回指导，针对学生实验中出现的困难及时给予帮助、

存在的问题及时进行纠正.

（6）分析与论证：

各小组根据实验收集的数据分析归纳，进行交流，得出结论.

根据实验数据学生不难得出物体吸收热量的多少与物质种类有关的结论.

师为了表示不同的物质，质量相同时，升高相同的温度，吸收热量的多

少，物理学中引进物理量——比热容.

注意：要在相同条件下比较，即必须让质量相同，温度升高度数也相同，

故质量都取单位质量（1kg）,温度都取升高1℃,比较起来最为方便.（让学

生类比密度的定义方法，用比值定义法给比热容下定义）

板书：

（1）一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量

与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容.用符号

c表示.

（2）单位:焦每千克摄氏度，符号J/（kg•℃）.

3.比热容是物质的属性

教师:请同学们阅读教材P12页《小资料》并思考，可以发现有什么规律？

学生:分析、讨论回答：不同物质的比热容不同；水与冰的比热容不同；水

的比热容最大；泥土比水的比热容要小……

板书：

比热容是反映物质自身性质的物理量（即是物质的属性），物质种类不

同，比热容一般不同.

教师引导学生回忆：我们已经知道哪些物理量可以反映物质的自身性质，

它们有什么特点？

生：密度，密度不随物质的质量、体积的多少而改变，也不随位置变化而

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改变.

师：既然比热容是物质的属性，那么，它同样也具有与密度相似的性质.比

热容是物质本身的一种属性，与物质的质量、体积多少无关（特别提醒，它还

与温度变化无关）.那么请大家思考：把一盆水倒掉三分之一，比热容有无变

化？把这盆水由20℃加热到1（X）℃,比热容有无变化？

生：（齐声回答）不变.

知识点2水的比热容

教师引导学生思考由之前探究煤油（或沙子）和水的吸热能力的实验中，

可以得出什么结论？

生1：由表一数据可知水的吸热能力（或比热容）比煤油（或沙子）强，

要让它们升高相同的温度，则需对水加热久一些.

生2：由表二数据可知加热相同时间时，水的温度变化慢些，煤油（或沙

子）温度上升得快些.

师：同学们回答得很好，下面请同学们阅读教材P12页的《小资料》和P13

页的《想想议议》，说说在生活、生产中如何应用水的比热容.

生:思考、分析、发表看法：因为水的比热容与其他的液体相比要大得多，

这样水在降低相同温度时，放出的热量多些.生活中汽车用水作为冷却剂.春天，

农民伯伯育秧苗，每到傍晚往田间灌水，防止秧苗在夜间被冻坏；而白天放出

秧田里的水，便于晒田，促进秧苗生长.

师:真棒！大家分析得很对，请大家课后阅读教材P12〜PI3页的最下面两段

义字，思考为什么内陆地区的温差比沿海地区的大.

1.物理意义：表示物质吸热能力的物理量

2.概念:一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时

吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的

比

热

温度乘积之比，叫做这种物质的比热容,用符号表示.

容C

单位：焦每千克摄氏度，符号J/（kg­℃）.

4.特性：比热容是反应物质自身性质的物理量（即是物

质的属性），物质种类不同，比热容一般不同.

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完成本课时对应课后练习.

1.本节课的教学设计方法让学生体会到“从生活走向物理，从物理走向社

会”,在设计此课时，从市民极为关心的天气预报入手，引入新课；紧接着让学

生联系他们极为熟悉的烧水现象，探究出影响物体吸收热量多少的两个因素；

最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生

活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣.

2.纵观本节课的设计，不难发现每个环节都是从提出问题入手展开教学

的，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，引领学生走向科学

知识的殿堂.

3.在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，对教材进行了一

系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等.这些设计更有利于培养

学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力.

4.为帮助学生理解比热容的概念，努力使本节的教学活动源于生活，服务

于生活，帮助学生构建“物理在身边”的理念，从而顺利突破教学难点.在推导

热量计算公式时，引导学生由浅入深，由具体数据到归纳计算公式，这样学生

容易理解和记住.

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第十章机械能、内能及其转化

第三节探究一物质的比热容

第2课时有关比热容的计算

一、知识与技能

1.尝试用比热容解释简单的热现象。

2.能根据比热容进行简单的热量计算。

3.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。

二、过程与方法

1.通过探究，比较不同物质的吸热能力的不同。

2.通过“想想议议”用算术法计算出物体温度升高时吸收的热量。

三、情感态度与价值观

通过对比热容的理解培养学生探索科学的刻苦精神。

比热容的概念和热量的有关计算。

理解比热容的概念并利用它解释有关现象。

沙石的比热容比水的比热容小得多，同样质量的水和沙石吸收相同的热

量，哪种物质温度升高得多一些？相反，如果它们放出相同的热量，哪种物质

温度下降得多？

1.热量公式推导

(1)学生思考：

己知水的比热容是4.2XIO3J/(kg­℃),2kg的水从10℃加热到

90°C,怎样计算水吸收的热量？

教师点拨：

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问题1：1kg的水温度升高1°C吸收的热量是多少？

(Q1=4.2X103J)

问题2：2kg的水温度升高1℃吸收的热量是多少？

(Q2=2X4.2X103J)

问题3：2kg的水温度升高80℃吸收的热量是多少？

(Q3=80X2X4.2X103J)

问题4：物质吸收热量的多少与其质量、温度的变化量、比热容成什么关

系？

Q与c、m、At三者都成正比例关系。(Q是放出或吸收的热量，m是该物

质的质量，c是该物质的比热容，At是物质温度的变化)

(2)引导学生得出热量的计算公式：

Q吸=cm•△t=cm(t—to)o

思考：怎样计算放热物体释放的热量呢？

引导学生得出放热公式Q放=cm(t。-t)。

2.应用Q=cmAt进行计算

例题：有一高温物体被投入到质量为10kg,温度为20℃的水中，如果传

入水的热量是5.46X10,J,则水的温度会升高到多少度？

解：按Q吸=cm(t—t。)计算得出t=150℃,水温上升到150℃,考虑到

常温常压下，水的沸点是100℃,所以水温实际升高到100°C。

1.比热容的概念、单位及物理意义。

2.Q吸=011(1—to)和Q放=cm(to-t)。

概念

单位:J/(kg・t)

比热容f八一八人［。吸=5(7。)

热量1I。放

［单位:J

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本节教学中引导学生经历完整的实验探究过程，对实验的装置进行改进

后，效果很好。热量公式的引入采用四个问题降低了一定的难度，通过教学使

学生对水的比热容较大有一定的认识，并且将其应用于解释实际问题，真正地

实现“从物理走向生活”的理念。

类型一热量的计算

例1已知煤气的热值为3.6X107J/m3,0.28nf的煤气完全燃烧放出的热

量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收，则水温

升高多少？\[c水=4.2义1。3J/（kg-C）\]

答案：1.008X1（）7J40C

解析:煤气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.28m3X3.6X107J/m3=1.008

X107Jo

根据公式（3=01141得：

士二1.008x10(x50%

=cm=4.2xl03J/(kg-^)x30kg=40r

类型二比热容的应用

例2农民伯伯在培育秧苗时，为了保护秧苗夜间不被春寒冻坏，采取了相

应的措施，下列说法正确的是（A）

A.傍晚向秧田灌水，因为水的比热容较大，使秧田温度不致下降过低

B.早晨向秧田灌水，因为水的比热容较大，能够吸收较多热量，可提高秧

田的温度

C.早晨向秧田灌水，因为水的比热容较大，能够放出较多热量，可提高秧

田的温度

D.秧田里应一直灌水，因为水的比热容较大，能够吸收较多热量，可以提

高秧田的温度

解析:夜晚，相同质量的水和干泥土比较，放出相同的热量，水的温度降低

的比干泥土降低的少，使得秧田的温度不至于过低而冻坏秧苗。

点拨：比热容大是水的一种特性，它的主要应用有：①由于水的比热容较

大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量很多，有利于

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做冷却剂或用来取暖。②由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)很

多的热量而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。

1.(多选)如图13-3-1所示，水具有比热容较大的特点，从而被广泛应

用。下列现象出现的原因及其应用实例是因为水的比热容较大的是(ACD)

甲乙丙丁

A.图甲，海边的昼夜温差较小

B.图乙，夏天在室内地面上洒水降温

C.图丙，冬天暖气设备用水供暖

D.图丁，用水冷却汽车发动机

第4节安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。如

图所示，一太阳能热水器内装有体积为250L、温度为20c的水，在阳光照射

一段时间后，水温升高到80\[c水=4.2X10,J/(kg・℃)\]

(1)太阳能热水器内装有水的质量是多少？

(2)水吸收的热量是多少？

答案答案250kg(D6.3X107J

解析：(1)已知水的体积和密度，根据密度的变形公式得出水的质量m=pV

=1.0X103kg/m3X0.25m3=250kg。

(2)水吸收的热量Q吸=。111(1:-10)=4.2X103J/(kg•℃)X250kgX

(80℃-20℃)=6.3X107Jo

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第十章机械能、内能及其转化

第四节热机

一、知识目标

1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。

2.通过教师引导学生观看模型，教师并演示汽油机工作中一个周期的四个冲程，让学

生了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。

3.通过讨论和讲解了解燃料的热值和热机的效率。

4.通过能量的转化和转移认识效率。

二、能力目标

1.通过演示实验提高学生观察和分析问题的能力。

2.利用演示实验、讲解和讨论，引导学生理论联系实际、利用物理知识分析实际问题

的能力。

3.培养学生的创新意识。

三、情感体验目标

1.通过演示实验，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生实事求是的科

学态度。

2.对学生进行爱祖国爱科学的教育。提高学生重视效益、效率的意识和科技意识，激

励学生为科技的发展而努力学习，教育学生重视环境保护。

1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。

2.知道四冲程汽油机的基本结构和工作原理。

3.通过讨论了解燃料的热值和热机效率。

1.组织、指导学生通过演示实验得出可以利用内能来做功。

2.利用实验演示让学生知道四冲程汽油机的工作原理。

试管、水、酒精灯、铁架台、汽油机模型、火柴、金属网等。

（一）导入新课

请大家拿出小汽车模型（各人自带），今天这节课，我们主要研究小汽车等机器的

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“心脏”一一热机。

1.整体感知

内燃机是内能转化为机械能的机器，内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排

气四个冲程组成。内燃机在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气

对外做功一次，完成一个冲程所用时间是整个周期的四分之一。内燃机的能量来源于燃

油燃烧时的化学能。而Ikg的某种燃料在完全燃烧时放出的热量叫做热值。也就是

说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是

否燃烧均无关系。有效利用燃料是节能的重要措施，有效利用燃料的途径：一是要让燃

料尽可能充分燃烧；二是要减小热量的损失。

2.教学互动

互动1：实验（教科书中图10-21）,引出内能可做功。

明确教师引导学生分析；酒精燃烧放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将

一部分内能转移给了水，水的内能增加使其温度逐渐升高直至沸腾，产生大量水蒸

气，水蒸气越来越多，对软木塞的压力越来越大，最后将软木塞推出试管口，这就是

水蒸气膨胀对软木塞做功。由这个实验我们知道，利用内能可以做功，热机就是把内

能转化为机械能的装置。

互动2：内燃机的基本结构和工作过程。

明确内燃机的主要特点：燃料直接在汽缸内燃烧。教师引导学生观看模型，教师并

演示汽油机工作中一个周期的四个冲程，引导学生得出：内燃机的一个工作循环是由

吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲

柄转动两周，燃气对外做功一次。在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程

中，内能转化为机械能。

互动3：燃料的热值。

明确教师提出问题：燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、

柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料燃烧时放出

的热量是不是相同？学生讨论后得出：不同。教师进一步引导后得出：燃料燃烧的本质

是发生了化学变化，在燃烧的过程中燃料的化学能转化为内能。相同质量的不同燃料燃

烧时放出热量是不同的。物理学中，把1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这

种燃料的热值。引导学生浏览书上的一些燃料的热值，使他们知道热值是燃料本身的一

种特性，只与燃料的种类有关。

互动4：有效利用燃料。

明确从家用煤炉怎样节能谈起，引导学生结合实际来讨论，然后得出结论：一是要

让燃料尽可能燃烧充分；二是要减小热量的散失。

互动5：学生讨论怎样提亶燃料的利用率。

明确根据教科书让学生讨论，内燃机中的燃料燃烧放出的热量是否能全部用来做

功？学习讨论后，教师引导鼓励学生根据当地的实际情况提高燃料利用率。

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3.达标反馈

（1）柴油机四个冲程中，内能转化为机械能的是上机械能转化为内能的是上_。

A.吸气冲程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程

（2）一桶煤油用掉一半，剩下的煤油（D）

A.密度和热值不变，比热容减为原来的一半

B.比热容和密度不变，热值减为原来的一半

C.热值和比热容不变，密度减为原来的一半

D.密度、热值、比热容都不变

（3）酒精的热值是30xlO，J/kg,由此可知⑴）

A.无论采用何种方式燃烧1kg酒精，都可得到3.0xlMj热量

B.如果燃烧1kg的燃料时,得到3.0x101的热量，这种燃料一定是酒精

C.每1kg的酒精燃烧放出3.0x10'J的热量

D.1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0x10、

（4）现代火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有（B）

A.较轻的质量B.较大的热值

C.较特殊的密度D.较大的热量

（5）以内燃机为动力的各种机械，在人类生产、生活中应用极为广泛，从轮船、火车

到拖拉机、摩托车等，它的动力大多来源于内燃机，它们虽然在构造上略有差异，但

工作原理都是一样的。下列对内燃机的有关叙述中，错误的是（C）

A.内燃机是内能转化为机械能的装置

B.内燃机用水冷却，是因为水的比热容大

C.它排出的废气无污染，是一种环保型的机器

D.内燃机靠产生的高温、高压气体做功

四、热机

一、汽油机的四冲程

A.吸气冲程

B.压缩冲程（机械能转化为内能）

C.做功冲程（内能转化机械能）

D.排气冲程

二、热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

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单位：J/kg

三、有效利用燃料的途径

一是让燃料尽可能充分燃烧；二是要减小热量的损失.

完成本课时对应课后练习。

(1)内容总结

本节课我们学习了汽油机的一个循环，知道内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做

功、排气四个冲程阻成以及各个冲程的具体情况，另外学习了热值这个新的物理量和怎样

有效的利用燃料。

(2)方法归纳

本课通过以实验为主导的综合启式发教学，提高我们将科学技术应用于日常生活

和社会的能力。

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第十章机械能、内能及其转化

第五节火箭

第5节知识与技能：

了解火箭的构造和工作原理。

二、过程和方法：

通过上网查阅火箭的有关知识，培养学生收集信息和整理信息的能力。

三、情感、态度和价值观：

通过学习，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识。

了解火箭的工作原理和构造。

对知识方面要求不高，教学应侧重“情感、态度和价值观”方面。

可上网查阅火箭的有关知识。

一、先提出如下思考题，然后组织学生观看有关火箭的音像资料。

1.火箭的构造如何？喷气式飞机和内燃机有什么不同？这样的结构有什么好处?

2.火箭的工作原理是什么？

3.喷气式发动机分为哪几类？主要区别是什么？

4.现代火箭的燃料是什么？现代火箭的特点是什么？多级火箭有什么用途？

二、课堂小结

你学到了那些知识？学到了什么方法？

三、上网查阅火箭的有关知识

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「空气喷气发动机

喷气式发动机，

L火箭喷气发动机

完成本课时对应课后练习。

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第十章机械能、内能及其转化

第六节燃料的利用和环境保护

一、知识与技能

1.知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能。

2.知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表。

3.了解提高锅炉效率和燃料利用率的措施，进行节约燃料的教育。

二、过程与方法

1.通过对燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化。

2.通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施。

三、情感、态度与价值观

1.通过对影响炉子效率的分析，了解提高炉子效率的具体措施，提高节能意

识；初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识。

2.通过燃料燃烧放出有害物质的学习，使同学们初步认识到事物都是一分为二

的，培养初步的辩证观点，养成辩证看问题的良好习惯。

热值的定义及其单位。燃料的有效利用。

理解热俏的物理意义。

人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和

各种动力机械主要利用的能量形式之一。本节我们的任务就是来认识一下人们

是如何利用内能的。

说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的

主要途径。下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。

知识点1.燃料的特点

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教师：我们都知道，煤炭、汽油、柴油是燃料，除此之外还有哪些是燃料？

学生：柴火是燃料。

学生：酒精、蜡烛也是燃料。

学生：煤气、天然气也是燃料。

教师：同学们说得很好，谁能归纳一下，它们都有哪些共同的特点？

学生：它们都能够燃烧。

学生：它们燃烧时都能放出热量（内能）。

教师：那么燃料燃烧时获得的内能是由什么能转化来的呢？

学生：在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能放出热量。

教师：燃料燃烧实际发生的是一种化学变化，在燃烧过程中燃料的化学能转化

为内能。

总结：燃料的特点：能够燃烧。燃烧是化学能转化为内能的过程。

知识点2.燃料的热值

教师：同学们归纳了燃料的共同特点是都能燃烧。那么不同燃料在燃烧时有什

么不同呢？煮饭时用煤为什么比用柴草好呢？

学生：煤比柴草放出的热量多。

教师：煤一定比柴草放出的热量多吗？怎样比较才更合适？（类比：铁一定比

棉花重吗？）

学生：应取相同质量的煤与柴草相比。

教师：它们质量相同，就一定是煤放出的热量多吗？

学生：不知道

教师：还应补充一条：要让它们都充分燃烧。在它们都烧完、烧尽的条件下，

才有可比性。

为了比较不同燃料的这一差异，我们引入一个新的概念：燃料的热值

定义：1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值

单位：焦/千克。

物理意义：热值直接反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映单位质量的该种燃

料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。

看课本中的表：一些燃料的热值（指导学生学会表述其物理意义）

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教师：