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四、教學(xué)設(shè)計(jì)題
13.[參考答案](1)給自行車打完氣后打氣筒會(huì)發(fā)熱;從滑梯上滑下屁股會(huì)發(fā)熱;鉆木取火。
(2)師:同學(xué)們,現(xiàn)如今我們的生活離不開各種各樣的能量,比如大家出門坐汽車,汽車跑起來需要什么能量?
生:機(jī)械能。
師:那這種機(jī)械能從哪里來的呢?
生:通過發(fā)動(dòng)機(jī)燒油給的。
師:沒錯(cuò),汽車要想跑得快,必須要有一個(gè)好的發(fā)動(dòng)機(jī),那大家知不知道發(fā)動(dòng)機(jī)燒油產(chǎn)生了什么能量?
生:內(nèi)能。
師:但是汽車確實(shí)要機(jī)械能.但是我們產(chǎn)生了內(nèi)能。
生:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
師:內(nèi)能真的可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎?我們不妨用一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。下面老師將試管裝滿水,然后用木塞塞住,最后用酒精燈加熱試管,大家仔細(xì)觀察。
生:木塞被彈開了。
師:木塞被彈開說明了什么,誰能從能量角度解釋一下。
生:給水加熱,使試管內(nèi)的內(nèi)能增加,木塞被彈開時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
師:很好,這位同學(xué)總結(jié)得非常到位,就是說內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,那大家仔細(xì)回想一下,在生活中還有沒有這種內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的例子。
生:燒水的時(shí)候水燒開了會(huì)頂開壺蓋。
師:沒錯(cuò),這個(gè)實(shí)驗(yàn)是不是就是這樣的模型。那回到剛剛的問題,發(fā)動(dòng)機(jī)到底是不是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能呢,我們一起來研究一下。
14.[參考答案]
(1)物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫熔化;物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫凝固。
(2)教學(xué)設(shè)計(jì)如下:[設(shè)計(jì)理念]
從生活走向物理,從物理走向社會(huì)。從生活中的現(xiàn)象引入熔化和凝固概念,通過實(shí)驗(yàn)探究熔化和凝固的特點(diǎn),總結(jié)規(guī)律,及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生走向社會(huì),了解熔化和凝固的應(yīng)用。在合作探究過程中,引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識固體熔化時(shí)的特點(diǎn),并培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象分析問題的能力。
在教學(xué)中應(yīng)用視頻等多媒體手段,讓學(xué)生感受生活中的物態(tài)變化,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心和求知欲.培養(yǎng)學(xué)生探究未知世界的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。
[教學(xué)目標(biāo)]知識與技能
(1)能區(qū)別物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài),能描述這三種物態(tài)的基本特征。
(2)了解物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)之間是可以轉(zhuǎn)化的。
(3)了解熔化、凝固的含義,了解晶體和非晶體的區(qū)別。
(4)了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。
過程與方法
(1)通過探究固體熔化時(shí)溫度變化的規(guī)律,感知發(fā)生狀態(tài)變化的條件。
(2)了解有沒有固定的溫度是區(qū)別晶體和非晶體的一種方法。
(3)通過探究活動(dòng),了解圖象是一種比較直觀的表示物理量變化的方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過教學(xué)活動(dòng).提高對自然現(xiàn)象的關(guān)心,產(chǎn)生樂于探索自然現(xiàn)象的情感。[重點(diǎn)難點(diǎn)]
1.讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究歸納出晶體與非晶體在熔化過程中的本質(zhì)區(qū)別,進(jìn)一步總結(jié)出不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律。
2.讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)在方格紙上描繪固體熔化圖象,根據(jù)圖象敘述晶體和非晶體的熔化和凝固的特點(diǎn)。
[教學(xué)儀器]
鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、大燒杯、溫水、大試管、粉末萘、石蠟、溫度計(jì)、攪拌器、火柴。[教學(xué)模式]實(shí)驗(yàn)探究模式
[教學(xué)課時(shí)]1課時(shí)[教學(xué)過程]
(一)新課引入
教師講述:我們在小學(xué)學(xué)習(xí)過物質(zhì)存在的三種狀態(tài):固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。但是物質(zhì)的狀態(tài)不是一成不變的。
動(dòng)畫展示:鐵礦石在高爐中熔化為鐵水,從高爐中倒出的鐵水凝固成鐵板;低溫度實(shí)驗(yàn)室在低溫狀態(tài)下制得液態(tài)氧、氮和固態(tài)氧、氮;不同季節(jié)、氣候下的水的狀態(tài)變化。
引導(dǎo)歸納:隨著溫度的變化,物質(zhì)會(huì)在固、液、氣三種狀態(tài)之間變化。
聯(lián)系生活:把水放入冰箱的冷凍室里,水就會(huì)變成冰;把冰加入飲料中,冰從它們那里吸收熱量就變成了水。點(diǎn)燃的生日蠟燭的火焰旁邊,固態(tài)的蠟不斷地變成液態(tài)的蠟,一部分流下來的蠟滴很快又變成了固態(tài)的蠟。路橋施工人員把固態(tài)的瀝青加熱成液態(tài),再把液態(tài)的瀝青澆在路面上,很快又變成固態(tài)。
點(diǎn)明課題:科學(xué)上把物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫熔化,如冰變水。從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫凝固,如水結(jié)成冰。
動(dòng)畫展示:正在噴發(fā)的火山。(讓學(xué)生用以上的結(jié)論分析火山噴發(fā)的現(xiàn)象)
引出問題:物質(zhì)熔化和凝固需要什么條件?不同物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律一樣嗎?
設(shè)計(jì)意圖:新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)通過從自然、生活到物理的認(rèn)識過程,激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧,培養(yǎng)學(xué)生終身的探索興趣。本課設(shè)計(jì)中用多媒體的方式引入大量的生活物理,從這些感性素材中概括出物理概念,有利于培養(yǎng)學(xué)生“初步的收集信息和處理信息”的能力,也有利于體現(xiàn)“從生活走向物理”的新課程理念。
(二)進(jìn)行新課
第一部分:探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。
提出問題:不同物質(zhì)在由固態(tài)變成液態(tài)的熔化過程中,溫度的變化規(guī)律相同嗎?
猜想假設(shè):熔化過程中一定要加熱,所以物質(zhì)一定要吸收熱量,這時(shí)溫度可能也是不斷上升的。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)四個(gè)同學(xué)為一組,選出一名同學(xué)作為組長,負(fù)責(zé)本組探究性學(xué)習(xí),教師課前要對組長進(jìn)行指導(dǎo),交待實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的一些問題和注意事項(xiàng),確保實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。每一組分成兩個(gè)小組,分別探究兩種不同固體的熔化。
(2)介紹實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示,強(qiáng)調(diào)酒精燈和溫度計(jì)的用法。
(3)第1小組探究萘熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,要求從68℃開始計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)員每隔1分鐘報(bào)告一次溫度值和物質(zhì)狀態(tài),記錄員把數(shù)據(jù)填入記錄表,并在坐標(biāo)紙上描出對應(yīng)的點(diǎn);第2小組探究石蠟熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,要求從50℃開始計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)員每隔1分鐘報(bào)告一次溫度值和物質(zhì)狀態(tài),記錄員把數(shù)據(jù)填入記錄表,并在坐標(biāo)紙上描出對應(yīng)的點(diǎn)。
動(dòng)畫展示:如何用圖象法分析所收集的數(shù)據(jù)。
分析論證:各小組將描在坐標(biāo)紙上的點(diǎn)連成一條曲線。根據(jù)圖象分析固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律。
小組評估:回想實(shí)驗(yàn)過程.有沒有可能在什么地方發(fā)生錯(cuò)誤?進(jìn)行論證的根據(jù)充分嗎?實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎?交流合作:與同學(xué)進(jìn)行交流。你們的結(jié)果和別的小組的結(jié)果是不是相同?如果不同,怎樣解釋?
設(shè)計(jì)意圖:固體的熔化和凝固是學(xué)生常見現(xiàn)象之一,選擇這一內(nèi)容讓學(xué)生參與探究,目的是引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)。體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程.學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展初步的科學(xué)探究能力,形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。有利于體現(xiàn)“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”的新課程理念。
第二部分:認(rèn)識熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。
對比研究:分析兩種不同固體的熔化曲線。
得出結(jié)論:(1)一類固體有確定的熔化溫度叫晶體。如各種金屬、冰、海波等。另一類固體沒有確定的熔化溫度叫非晶體,如松香、瀝青、玻璃等。
(2)晶體熔化時(shí)的溫度叫熔點(diǎn),非晶體沒有確定的熔點(diǎn)。
(3)晶體凝固時(shí)也有確定的溫度,這個(gè)溫度叫凝固點(diǎn)。同一種物質(zhì)的凝固點(diǎn)和它的熔點(diǎn)相同。
知識擴(kuò)展:讓學(xué)生閱讀小資料“幾種晶體的熔點(diǎn)”,體會(huì)不同晶體熔點(diǎn)不同,認(rèn)識熔點(diǎn)是晶體的一種特性。同時(shí)記住冰的熔點(diǎn)是0℃,鎢的熔點(diǎn)最高。
設(shè)計(jì)意圖:這是初中物理中第一次用圖象的方法來表示物理過程,教師應(yīng)通過班級討論的方式,解釋清楚曲線上每一個(gè)點(diǎn)的含義,讓學(xué)生深刻地體驗(yàn)圖象法是一種非常簡潔、有效地表示物理過程的方法,為今后使用圖象法學(xué)習(xí)物理打好基礎(chǔ)。
第三部分:認(rèn)識熔化吸熱、凝固放熱。
歸納總結(jié):晶體與非晶體熔化時(shí)都要吸收熱量。
逆向思維:從冰吸熱可熔化咸水,水在一定的條件下可變成冰的道理,知道凝固是熔化的逆過程。讓學(xué)生根據(jù)物質(zhì)熔化的規(guī)律推理出物質(zhì)凝固的規(guī)律:無論晶體還是非晶體,在凝固時(shí)都要放熱;晶體凝固時(shí)放出熱量,但溫度不變,非晶體凝固時(shí)放出熱量,溫度降低。
聯(lián)系生活:北方的冬季很冷,為了妥善地保存蔬菜,都在菜窖里放幾桶水,可以利用水結(jié)冰時(shí)放出熱,窖內(nèi)溫度不致太低。保護(hù)菜不被凍壞。
前沿科技:現(xiàn)在人們研制出一種聚乙烯材料,在150C~400C的范圍內(nèi)熔化或凝固,而熔化或凝固時(shí),溫度保持不變。把這種材料制成顆粒狀,摻在水泥中制成儲(chǔ)熱地板或墻壁,天氣熱時(shí)顆粒熔化,天氣冷時(shí)又凝固成顆粒,能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。
學(xué)以致用:請同學(xué)解釋“下雪不冷化雪冷”這句俗語中包含的科學(xué)道理。
設(shè)計(jì)意圖:新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)通過科學(xué)想象與科學(xué)推理方法的結(jié)合,發(fā)展學(xué)生的想像力和分析概括能力,使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。本部分從設(shè)計(jì)上啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用逆向思維的方式學(xué)習(xí).并緊密的聯(lián)系前沿科技,使學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展和新思想,了解自然界事物的相互聯(lián)系,逐步樹立科學(xué)的世界觀。
(三)課堂小結(jié)基本概念:
(1)熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程。
(2)凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程。
(3)晶體:有一定熔化溫度的固體。
(4)熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度。
(5)非晶體:沒有一定熔化溫度的固體。
(6)凝固點(diǎn):晶體凝固時(shí)的溫度。
基本規(guī)律:
(1)晶體熔化的條件:一是溫度到達(dá)熔點(diǎn),二是繼續(xù)吸熱。
(2)同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同,不同物質(zhì)的熔點(diǎn)不同。
(3)熔化吸熱、凝固放熱;炯寄埽
(1)酒精燈、溫度計(jì)的使用技能。
(2)組裝垂直組合實(shí)驗(yàn)器材的技能。基本方法:
利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象來分析問題的方法。
(四)板書設(shè)計(jì)
熔化和凝固
一、熔化和凝固的概念:
1.熔化:物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程。
2.凝固:物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程。
二、探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律:
1.茶在熔化的過程中繼續(xù)吸收熱量,溫度保持不變。
2.松香在熔化過程中繼續(xù)吸收熱量,溫度逐漸上升。
3.認(rèn)識固體熔化曲線。
三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn):
1.晶體:有一定熔化溫度的固體。
2.熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度.
3.非晶體:沒有一定熔化溫度的固體。
4.凝固點(diǎn):晶體凝固時(shí)的溫度。
5.同種物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相同,不同物質(zhì)的熔點(diǎn)不同。
四、熔化吸熱、凝固放熱:
任何物質(zhì)熔化都要吸收熱量,凝固都要放出熱量。
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