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“內(nèi)能”教學(xué)目標(biāo)
a.知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關(guān)
b.知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時內(nèi)能也要隨之改變
c.知道內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能
教學(xué)建議
“內(nèi)能”教材分析
分析一:教材先由分子運動論的基本觀點:分子做永不停息的無規(guī)則運動,與動能概念相比,提出內(nèi)能的概念,再進(jìn)一步運用實驗揭示內(nèi)能與溫度有關(guān),最后將內(nèi)能與機(jī)械能進(jìn)行了區(qū)別.
分析二:本節(jié)知識可看作分子運動論的應(yīng)用,可充分運用分子運動論的基本觀點對教材進(jìn)行分析.
“內(nèi)能”教學(xué)建議
建議一:在做擴(kuò)散速度比較實驗過程中,為使實驗更明顯,應(yīng)使兩杯水的溫度差大一些,并要注意引導(dǎo)學(xué)生有意識的觀察,培養(yǎng)學(xué)生實驗觀察能力.
建議二:在將內(nèi)能時要注意內(nèi)能的普遍性,一切物體都有內(nèi)能,要注意糾正低溫物體沒有內(nèi)能的誤解.
建議三:機(jī)械能包括動能和勢能,內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,它們在概念上極其相似,要注意區(qū)分,可以從概念、組成、運動形式等方面進(jìn)行對比區(qū)別,并舉實際例子加以說明.
建議四:溫度與內(nèi)能的關(guān)系是一個要點,要教會學(xué)生從溫度變化去了解、理解內(nèi)能的變化,為后面章節(jié)講解內(nèi)能變化做鋪墊.另外,在講解溫度與內(nèi)能的關(guān)系時,可先做實驗比較不同溫度下的擴(kuò)散速度,得出實驗結(jié)果后,啟發(fā)學(xué)生用分子運動論的觀點猜測溫度與內(nèi)能大小關(guān)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
“內(nèi)能”教學(xué)設(shè)計示例width=83>
課題
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內(nèi)能
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教學(xué)目標(biāo)
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1.知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關(guān)
2.知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時內(nèi)能也要隨之改變
3.知道內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能
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教學(xué)重點
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內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系
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教學(xué)難點
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內(nèi)能與溫度變化的關(guān)系
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教學(xué)方法
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講授、實驗
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教具
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紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水
知識內(nèi)容
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教師活動
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學(xué)生活動
一、復(fù)習(xí)分子運動論的基本觀點
由已學(xué)過的機(jī)械能知識類比得出內(nèi)能的概念
二、內(nèi)能
物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動具有的動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能
三、內(nèi)能與溫度的關(guān)系
物體溫度越高,物體內(nèi)分子運動速度越大,分子動能大,內(nèi)能越多
分子的無規(guī)則運動劇烈程度與溫度有關(guān),因此此種運動又叫熱運動.
四、比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
內(nèi)能是物體內(nèi)部分子熱運動和相互作用決定的能,與物體微觀結(jié)構(gòu)有關(guān);機(jī)械能是宏觀物體機(jī)械運動有關(guān)的能量
例題:甲、乙兩塊冰的質(zhì)量相同,溫度均為-10℃.甲冰塊靜止于地面,乙冰塊靜止在距地面10m高處,則這兩個冰塊相比較()
A.機(jī)械能一樣大
B.乙的機(jī)械能大
C.內(nèi)能一樣大
D.乙的內(nèi)能大
答案:選項B、C
五、小結(jié)
內(nèi)能與溫度有關(guān)
六、作業(yè)
P17—1、2
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教師引導(dǎo)
實驗比較在不同下擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢(對比紅墨水在冷水與在熱水中的擴(kuò)散)
引導(dǎo)
講評
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回憶分子運動論的三個基本觀點
觀察實驗現(xiàn)象
想一想造成這一實驗結(jié)果的原因,并自己得出結(jié)論:物體內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增多
比較比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
做題
(1)知道什么是熱運動,知道分子熱運動劇烈程度與溫度有關(guān).
(2)知道布朗運動和擴(kuò)散現(xiàn)象,并能簡單解釋其原因
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內(nèi)容特點是先實驗(擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運動兩個實驗現(xiàn)象),后得出結(jié)論(分子的無規(guī)則運動),并根據(jù)現(xiàn)象說明熱運動與溫度有關(guān),因此做好演示實驗是關(guān)鍵.
分析二:由于液體或空氣分子在熱運動過程中對懸浮于其中的顆粒的碰撞的不平衡性,使這些顆粒受力不平衡而開始運動,這就是布朗運動.由于分子運動的無規(guī)則性,造成布朗運動的不規(guī)則性.另外,溫度越高,分子熱運動越快,對顆粒的撞擊更強(qiáng),布朗運動更顯著.
分析三:溫度越高,分子無規(guī)則運動平均速度越快,這是一個宏觀統(tǒng)計結(jié)果,而對于具體某個分子,溫度與其運動速度并不一定存在這一關(guān)系,也許溫度升高,這個分子的運動速度相反可能在降低.
教法建議
建議一:做好演示實驗是關(guān)鍵,擴(kuò)散現(xiàn)象實驗和布朗運動實驗都需要認(rèn)真做.在做觀察布朗運動的實驗過程中,用稀釋的墨汁做懸濁液,過稀時液體中的微粒太少,過濃時亮度變暗,而且微粒連在一起,不便觀察,可以多試幾次.墨汁也可以不放在載片玻璃的凹槽中而只簡單地滴一滴在載片玻璃上,蓋上蓋玻璃就可以.顯微鏡的放大率在40倍左右最合適.
建議二:在實驗的基礎(chǔ)上,推出分子在不停地?zé)徇\動后,要注意再用熱運動的觀點解釋造成該實驗現(xiàn)象的原因,以便鞏固、加深學(xué)生的認(rèn)識.
建議三:有關(guān)布朗運動和擴(kuò)散運動的實驗除做好演示實驗外,若有條件,最好能用計算機(jī)模擬一下該運動的微觀機(jī)制,這樣有利于學(xué)生對該實驗現(xiàn)象的理解.
教學(xué)設(shè)計方案
教學(xué)重點:知道分子不停地?zé)o規(guī)則熱運動,知道布朗運動和擴(kuò)散運動
教學(xué)難點:布朗運動和擴(kuò)散運動的微觀解釋
一、擴(kuò)散運動
1、演示實驗
空氣與二氧化氮氣體間的擴(kuò)散現(xiàn)象
2、概念:擴(kuò)散現(xiàn)象
3、擴(kuò)散現(xiàn)象的微觀解釋:分子的無規(guī)則熱運動
4、計算機(jī)演示擴(kuò)散過程
5、對比實驗:紅墨水在熱水和冷水中的擴(kuò)散快慢.
結(jié)論:溫度越高,分子運動越劇烈,擴(kuò)散越快
6、列舉日常生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象:如香水味等
二、布朗運動
1、學(xué)生觀察布朗運動現(xiàn)象
2、微觀解釋布朗運動:分子撞擊不平衡
3、觀察布朗運動與溫度高低、顆粒大小關(guān)系:溫度越高,布朗運動越顯著;顆粒越小,布朗運動越顯著.
4、計算機(jī)演示布朗運動現(xiàn)象以及產(chǎn)生原理
例:關(guān)于布朗運動,下列說法正確的是
A、布朗運動是指懸浮在液體中的固體分子的運動
B、布朗運動是指液體分子的運動
C、布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映
D、布朗運動是指懸浮在液體中的顆粒的無規(guī)則運動
答案:CD
評析:熟知布朗運動的實質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
三、熱運動
由布朗運動和擴(kuò)散運動說明分子的無規(guī)則運動與溫度的關(guān)系.
四、作業(yè)
探究活動
題目:研究不同物質(zhì)形態(tài)間擴(kuò)散速度快慢
組織:個人或分組
初中物理教學(xué)是學(xué)生進(jìn)入物理知識寶庫的入門和啟蒙,而物理實驗教學(xué)則對啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性,為今后的深造打下良好的基礎(chǔ)有著不可忽略的作用。學(xué)生會因物理實驗的有趣而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,積極大量地參與小實驗和小制作,增長基本技能,提高解決問題的能力,從中獲得物理基本知識。讓學(xué)生能夠真正走近實驗,快樂地探究,我有以下幾點思考:
一、設(shè)計新穎、有趣的實驗,扣住學(xué)生好奇心
實驗教學(xué)能否達(dá)到最佳效果,關(guān)鍵在于學(xué)生能否在實驗中找到興趣點。教師對每一個實驗都應(yīng)深入研究,哪怕是改動一小點,使實驗產(chǎn)生新穎感,具有趣味性和懸念,都會扣住學(xué)生的好奇心,事半功倍之效即可立竿見影。例如,在做有關(guān)大氣壓作用實驗時,我用一個礦泉水瓶裝滿水且擰緊,提出用注射針向瓶下側(cè)壁穿入,水能否從針頭管中流出。大多數(shù)學(xué)生都肯定地說“能”,有個別的在疑視著。我請一位學(xué)生將針頭一插,實驗結(jié)果顯示是“不”。學(xué)生認(rèn)為“針頭管堵塞了”等原因。作為老師在此時此刻,必須肯定學(xué)生的正向思維的存在性,要保持學(xué)生的思維激情。然后我再叫一位學(xué)生打開瓶蓋,水不停地從針頭管向外流出,學(xué)生的好奇心自然而然地被誘發(fā)出來,觀察力隨之集中起來。整個思維都圍繞在這個實驗現(xiàn)象中,分析問題的激情頃刻高漲,老師只要因勢利導(dǎo)、畫龍點睛,學(xué)生的疑惑就會迎刃而解。
二、自制小實驗、小作品,讓學(xué)生品嘗成功
根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,教師可以鼓勵學(xué)生大膽設(shè)計實驗,在實驗的設(shè)計中獲得知識,體會成功。學(xué)習(xí)“浮力的利用”一節(jié),探究物體的浮沉條件,課本上實驗現(xiàn)象不明顯,成功率較低。我便引導(dǎo)學(xué)生,鼓勵他們利用身邊的廢舊物品,動腦想,動手做。同學(xué)們將報廢的日光燈管一端開口注滿水,把塑料小瓶內(nèi)裝適量的細(xì)沙,擰緊瓶蓋放入裝水的燈管,用橡皮塞封住管口,將燈管豎直放置,通過調(diào)節(jié)瓶中的沙量,便可清楚觀察到小瓶在水中上浮,下沉,漂浮,懸浮。利用彈簧測力計、量筒、水,測出小瓶每次的重力和平均密度,總結(jié)出物體的浮沉條件。在探究學(xué)習(xí)的過程中,通過實驗質(zhì)疑,實驗求索,實驗驗證等方法的運用,培養(yǎng)了學(xué)生探究、推理、歸納的能力。讓學(xué)生自我設(shè)計實驗,不但沒有加重學(xué)生負(fù)擔(dān),而且有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,讓學(xué)生能在參與的過程中快樂的學(xué)習(xí)。
自制小的實驗器材,也會讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的快樂。講“電流和電路”時,當(dāng)完成探究“同種電荷互相排斥”之后,出示實驗室中的驗電器,讓學(xué)生說出它的工作原理后,借機(jī)提出,讓學(xué)生自制驗電器。我給每組學(xué)生都準(zhǔn)備了一塊方形的泡沫塑料,一根細(xì)鐵絲和兩塊長條形的鋁箔片。利用這些器材,學(xué)生很順利的制作出驗電器。在檢驗自己的“作品”時,許多學(xué)生因手持“泡沫塑料”而品嘗到成功的滋味。
三、實驗游戲化,挖掘玩具的實驗功能
“寓教于樂”是教育學(xué)的一條基本原則,每個人的啟蒙教育都是從游戲中開始的。如果想讓實驗來吸引學(xué)生的眼球使學(xué)生在實驗操作中獲得知識、提高技能,我認(rèn)為,可將部分實驗精心包裝游戲化。例如,在講“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”時,可以讓同學(xué)們一起做“硬幣跳高”的游戲,比一比誰的硬幣跳得更高?課前讓學(xué)生準(zhǔn)備一枚一角硬幣,一把刻度尺,讓課時告訴他們做游戲的方法,然后學(xué)生則會大口大口地吹氣,努力讓自己的硬幣跳得更高。從游戲中引出問題,“硬幣為什么能跳高”“什么力使硬幣升高”一系列的問題提出后,學(xué)生則會帶著愉快的心情走進(jìn)這堂課。
許多玩具是由物理原理設(shè)計而成,能呈現(xiàn)物理現(xiàn)象,顯現(xiàn)物理規(guī)律。其鮮艷的色彩、神奇的現(xiàn)象能牢牢抓住學(xué)生的目光,活躍課堂氣氛,使學(xué)生在好奇中愉快地學(xué)習(xí)物理。例如,用“發(fā)條小車”來研究能量之間的轉(zhuǎn)化;用“不倒翁”做穩(wěn)度實驗;用“氣球”演示反沖運動;用“激光槍”演示一些光現(xiàn)象等等。這樣不僅使玩具搖身一變成為實驗器材,而且可教學(xué)生用學(xué)過的知識自己制造和改裝玩具,使學(xué)生在玩中懂理、學(xué)中找樂,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
四、利用多媒體,使實驗現(xiàn)象變明了
一、改進(jìn)了分子運動的實驗
教材中演示實驗是用大燒杯罩住兩個小燒杯,一個放氨水一個放酚酞,酚酞變紅證明分子運動。這個實驗學(xué)生總是把哪個燒杯裝什么藥品弄混,并且變紅的速度較慢,這樣會使氨氣散發(fā)到空氣中,嚴(yán)重污染教室內(nèi)的空氣使學(xué)生聞到刺鼻的氣味。我的改進(jìn)方法是演示“鐵樹開花”,即將鐵絲做成樹狀,把酚酞浸泡過的棉花團(tuán)做成花放在樹上,樹下澆灌一點氨水,棉花團(tuán)很快變紅,污染少,現(xiàn)象明顯,又增強(qiáng)了實驗的趣味性,學(xué)生急于想解開鐵樹開花的謎底,便會積極進(jìn)行探究。
二、優(yōu)化了電解水的實驗
教材中電解水的演示實驗,用十二伏的電壓,5%~15%的氫氧化鈉溶液做電解液,但實際實驗時產(chǎn)生氣體速度較慢,檢驗氣體時現(xiàn)象不明顯。經(jīng)過反復(fù)實驗探索發(fā)現(xiàn),溶液太濃氣體中混入大量泡沫不易點燃,太稀反應(yīng)速度又慢,而在電解液濃度為10%電壓為14伏時反應(yīng)速度特別快,大約過1~2分鐘就產(chǎn)生大量氣體,檢驗時兩極氣體現(xiàn)象都非常明顯。
三、改進(jìn)了驗證質(zhì)量守恒定律的實驗
〔中圖分類號〕 G633.7 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A
〔文章編號〕 1004—0463(2012)20—0087—01
演示實驗是初中物理教學(xué)的重要組成部分,演示實驗具有形象、生動、有趣的特點,能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動的物理情境,提供直觀形象的物理現(xiàn)象,有助于學(xué)生在觀察和實驗中掌握概念,理解規(guī)律,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、實驗操作能力。教師應(yīng)有效開展物理演示實驗教學(xué),充分發(fā)揮演示實驗的作用,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能。
一、有效開展初中物理演示實驗教學(xué)的重要性
傳統(tǒng)演示實驗教學(xué)的實驗設(shè)計、實驗儀器都由教師安排,教師是主角,學(xué)生是觀眾。學(xué)生往往不能積極參與,教學(xué)效果不佳,很多實驗現(xiàn)象學(xué)生看不清楚,實驗教學(xué)難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不能發(fā)揮物理實驗應(yīng)有的作用。而且很多教師受中考等因素的影響,對實驗教學(xué)不夠重視,注重書本知識的講授,忽視了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),導(dǎo)致物理實驗教學(xué)成為物理教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。新課程改革強(qiáng)調(diào)知識與技能并重發(fā)展,應(yīng)用探究式、合作式的學(xué)習(xí)方法使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。所以,物理教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,充分重視實驗教學(xué),在演示實驗的設(shè)計和實施過程中大膽進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新,充分發(fā)揮演示實驗的作用,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>
二、如何有效開展物理演示實驗教學(xué)
1.認(rèn)真做好演示實驗。教師應(yīng)認(rèn)真做好一些基本的演示實驗,例如,天平的使用,串、并聯(lián)電路的連接等實驗。教師在課前要充分準(zhǔn)備,在演示過程中做好演示和示范,力求操作正確、規(guī)范、熟練,演示的同時還要引導(dǎo)學(xué)生觀察。教師熟練規(guī)范的操作,對學(xué)生有很強(qiáng)的引導(dǎo)作用,有助于學(xué)生學(xué)會基本儀器的使用方法,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灹?xí)慣,提高實驗操作技能。
2.改進(jìn)與創(chuàng)新演示實驗。物理教師可根據(jù)實驗內(nèi)容和學(xué)生實際,對教材中的一些演示實驗進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,通過改進(jìn)、創(chuàng)新,實驗現(xiàn)象、實驗效果會更為直觀,還可以提高學(xué)生的參與程度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(1)改進(jìn)和創(chuàng)新教師演示實驗。如學(xué)習(xí)《物體的浮沉》一課時,教材實驗為拿一塑料瓶放入水中,用手向下按,觀察浮力的大小和方向。教師可以改為把三個外形完全相同的乒乓球(其中有兩個用注射器注入適量的鹽水)同時浸在水中,在全班同學(xué)注意力高度集中的時候,教師突然放手,結(jié)果一個上浮,一個懸浮,另一個下沉。通過改進(jìn)實驗,讓學(xué)生看到新奇的實驗現(xiàn)象,引發(fā)他們的好奇心。
(2)變演示實驗為探究實驗。新課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“科學(xué)探究是一種重要的有效學(xué)習(xí)方式。”教師要注重科學(xué)探究,變一些教師演示實驗為學(xué)生探究實驗,讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。例如,在學(xué)習(xí)《音調(diào)的高低與頻率的關(guān)系》時,教師讓每一個學(xué)生都拿出直尺進(jìn)行探究,觀察分析頻率的高低與音調(diào)的關(guān)系,在對比中總結(jié)規(guī)律。學(xué)生在這樣的探究活動中不僅輕松地掌握了課本知識,還能提高探究能力。
(3)變驗證性實驗為探究性實驗。物理教材中有一些驗證性實驗,但實踐證明驗證性實驗不容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因此,教師應(yīng)將一些驗證性實驗改為探究性實驗。例如,在《電磁感應(yīng)》的教學(xué)中,教師可讓學(xué)生自己動手操作,觀察線圈運動的方向與電流的關(guān)系,電流方向與磁場方向的關(guān)系,最后自己總結(jié)規(guī)律。這樣不僅能提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ€能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
3.讓學(xué)生參與演示實驗。在演示實驗教學(xué)的過程中,教師可讓學(xué)生積極參與共同完成實驗或教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行演示實驗。學(xué)生通過參與實驗,由被動接受知識變成主動學(xué)習(xí),能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。