第第頁人教版（2024）九年級全一冊物理14.1內(nèi)能的利用教案一、教材版本、課時、對應(yīng)課標(biāo)教材版本：新人教版九年級物理全一冊（第十四章第1節(jié)）課時：1課時（45分鐘）對應(yīng)課標(biāo)：了了解能量及其存在的不同形式，能描述不同形式的能量和生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。通過實驗，認(rèn)識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。知道能量守恒定律，列舉日常生活中能量守恒的實例。二、教學(xué)目標(biāo)物理觀念：學(xué)生知道各種形式的能量，能識別生活中常見的能量形式，理解能量可以相互轉(zhuǎn)化，能分析常見的能量轉(zhuǎn)化實例，掌握能量守恒定律，能運用該定律解釋自然現(xiàn)象和解決簡單問題。科學(xué)思維：通過對能量轉(zhuǎn)化和守恒現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)邏輯推理能力，建立能量轉(zhuǎn)化與守恒的物理模型，培養(yǎng)模型建構(gòu)能力?？茖W(xué)探究：通過探究實驗，驗證能量守恒定律，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，在探究過程中，培養(yǎng)觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度，尊重實驗事實和數(shù)據(jù)。認(rèn)識到能量守恒定律對社會發(fā)展的重要意義，增強(qiáng)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的意識。三、教學(xué)重難點重點：能量的多種形式及能量之間的相互轉(zhuǎn)化，能量守恒定律的內(nèi)容及應(yīng)用。難點：對能量守恒定律的理解和應(yīng)用，尤其是涉及復(fù)雜能量轉(zhuǎn)化過程的分析，從微觀角度理解能量轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。四、教學(xué)準(zhǔn)備實驗器材：打點計時器、重物、紙帶、鐵架臺、刻度尺、小車、木板、彈簧、電池、小燈泡、導(dǎo)線等。數(shù)字化工具：AI教學(xué)輔助軟件（用于模擬分子運動、解釋內(nèi)能概念、提供個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)）、多媒體課件（包含內(nèi)能相關(guān)的圖片、動畫、視頻、實驗演示等）、在線互動平臺（用于課堂提問、投票、小組討論等）?？鐚W(xué)科材料：化學(xué)學(xué)科中關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、分子間作用力對物質(zhì)狀態(tài)影響的資料；生物學(xué)科中關(guān)于生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化、體溫調(diào)節(jié)的資料；地理學(xué)科中關(guān)于地球內(nèi)部能量釋放、大氣環(huán)流中能量傳輸?shù)馁Y料。教學(xué)方法：實驗探究法、情境教學(xué)法、類比與推理法、討論法與合作學(xué)習(xí)法、多媒體輔助教學(xué)法、跨學(xué)科融合教學(xué)法、控制變量法、講授法六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課1.磨削加工零件時為什么火花四濺?來回迅速摩擦雙手,為什么會熱?2.在暖氣片上放有一瓶冷水,過一段時間后水會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是什么?教師:這些實例中,物體的內(nèi)能增加了,是由其他形式的能轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移來的,今天我們學(xué)習(xí)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中數(shù)量之間的關(guān)系。引出課題。通過生活中的現(xiàn)象入手,體會物理與生活的密切聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣二、新課講解探究新知探究點一能量的轉(zhuǎn)化(一)能量存在的形式教師:我們身邊的物體還存在哪些形式的能量?請舉例說明。學(xué)生討論后舉例:拉伸的彈簧具有彈性勢能、山上石頭具有重力勢能、運動的足球具有動能、食物(燃料)中有化學(xué)能、加熱的水具有內(nèi)能、核電站的核燃料具有核能、太陽具有太陽能、風(fēng)具有風(fēng)能等。課件展示生活中存在的能量形式:機(jī)械能、彈性勢能、重力勢能、內(nèi)能、太陽能、風(fēng)能、化學(xué)能、核能等。(二)能量的轉(zhuǎn)化1.[小組合作學(xué)習(xí)]請同學(xué)們閱讀課本第20頁的“想想做做”,利用課桌上的實驗器材以同桌為小組完成這四個實驗,根據(jù)實驗現(xiàn)象,討論發(fā)生了哪些能量的轉(zhuǎn)化,完成以下填空。[點撥]在判斷能量是如何轉(zhuǎn)化時,可先找出是哪一種形式的能量減少了,哪一種形式的能量增加了,增加的那一種形式的能量就是由減少的那一種形式的能量轉(zhuǎn)化而來的。①來回迅速摩擦雙手,會感到手變熱,說明機(jī)械運動現(xiàn)象和熱現(xiàn)象有聯(lián)系,在這個過程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

②黑塑料袋內(nèi)盛水,插入溫度計后系好,放在陽光下,一段時間后,溫度計的示數(shù)會上升,說明光現(xiàn)象和熱現(xiàn)象有聯(lián)系,在這個過程中,太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

認(rèn)識能量存在的多種形式學(xué)生動手操作,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力③將連在小電扇上的太陽能電池對著陽光,小電扇會轉(zhuǎn)動,說明光現(xiàn)象與電現(xiàn)象、力現(xiàn)象之間有聯(lián)系。在這個過程中,先是太陽能轉(zhuǎn)化為電能,然后電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

④用塑料筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)小的紙片,紙片會被吸起,表明塑料筆桿帶了電,這個實驗說明了力現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系,在這個過程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

[歸納]我們身邊的許多物體都存在能量,物體的能量并不是一直不變的,在一定條件下,各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的。播放視頻《能量的轉(zhuǎn)化》。2.[小組合作學(xué)習(xí)]課本第21頁中圖14.12,圖中舉出的實例,你能做些補充嗎?學(xué)生完成后,教師找完成較好的小組投影在大屏幕上,并進(jìn)行展示交流。探究點二能量守恒定律[演示]1.利用單擺進(jìn)行演示,單擺來回運動,觀察現(xiàn)象。2.將乒乓球從一定高度落下,觀察現(xiàn)象。組織學(xué)生討論交流:1.放在最高點的單擺、乒乓球具有什么形式的能?2.機(jī)械能是否守恒?是否失去了能量?減小的機(jī)械能到哪里了?學(xué)生討論后回答:放在最高點的單擺、乒乓球具有重力勢能。單擺、乒乓球在運動(跳動)的過程中對外做功(對地面做功、和空氣摩擦做功),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,機(jī)械能不守恒,最終停下來。教師提問:能量在轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量變化了嗎?學(xué)生回答后總結(jié):大量事實證明,在普遍存在的能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,消耗多少某種形式的能量,就得到多少其他形式的能量。如在熱傳遞過程中,高溫物體放出多少熱量,低溫物體就吸收多少熱量;克服摩擦力做了多少功,就有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但能量的總量不變。[歸納]科學(xué)工作者用能量的觀點把自然界的各種現(xiàn)象聯(lián)系起來,從而發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律。①內(nèi)容:能量既不會憑空消失,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。通過單擺、乒乓球的運動,學(xué)生找出機(jī)械能不守恒的原因,幫助學(xué)生理解能量守恒,突破難點②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。[想想議議]有人曾設(shè)想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機(jī)器,人們把這種機(jī)器叫永動機(jī)。你能從能量守恒的角度說明它為什么不能一直工作下去嗎?學(xué)生討論后:不消耗能量而能永遠(yuǎn)對外做功的機(jī)器是不存在的,它違反了能量守恒定律。播放視頻《永動機(jī)》,加深對能量守恒定律的理解。三、歸納概括課堂小結(jié)學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力,形成完整的知識體系六、教學(xué)評價課堂表現(xiàn)評價：觀察學(xué)生在課堂討論、實驗操作、回答問題等環(huán)節(jié)的參與度、表現(xiàn)情況，及時給予鼓勵和指導(dǎo)，評價學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、合作能力、思維能力等。實驗報告評價：對學(xué)生的實驗報告進(jìn)行批改，評價學(xué)生對實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗現(xiàn)象的記錄和分析能力，以及實驗結(jié)論的得出是否合理，考查學(xué)生的科學(xué)探究能力和實踐操作能力。作業(yè)評價：認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，對基礎(chǔ)題的完成情況進(jìn)行評價，了解學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度；對拓展題的完成情況進(jìn)行評價，關(guān)注學(xué)生對知識的拓展應(yīng)用能力、信息收集和整理能力以及書面表達(dá)能力。七、教學(xué)反思本節(jié)內(nèi)容主要是通過學(xué)生觀察實驗和生活實例展現(xiàn),讓學(xué)生經(jīng)歷了“問題—思考—探究實驗—結(jié)論”的過程。很好地體現(xiàn)了新課標(biāo)讓學(xué)生在體驗知識的形成、發(fā)展過程中主動獲取知識的精神,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察和分析能力。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點,結(jié)合學(xué)生的實際情況,引導(dǎo)學(xué)生參與實驗過程。為了讓學(xué)生能夠達(dá)到學(xué)以致用,掌握能量守恒定律,應(yīng)用分析典型實例,在教學(xué)過程中,恰當(dāng)?shù)貪B透能量的觀點。教學(xué)過程中注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗過程中的物理現(xiàn)象和分析物理規(guī)律,總結(jié)歸納出結(jié)論,為建立科學(xué)世界觀和科學(xué)思維方法打基礎(chǔ)。七、此教學(xué)設(shè)計中用到的教學(xué)方法如下：1.實驗探究法：通過組織學(xué)生進(jìn)行分組實驗（如用鐵絲在砂紙上摩擦感受溫度變化、將不同溫度水的燒杯用金屬棒連接測量水溫變化等）和教師演示實驗（如空氣壓縮引火儀實驗、向燒瓶打氣觀察瓶塞跳起時的白霧現(xiàn)象等），讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，得出結(jié)論。2.情境教學(xué)法：以神舟飛船發(fā)射升空的視頻為情境導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考新的能量形式，為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊。3.類比與推理法：通過類比等方法建立內(nèi)能概念，結(jié)合分子動理論知識，引導(dǎo)學(xué)生推理得出內(nèi)能相關(guān)結(jié)論（如一切物體都有內(nèi)能）。4.討論法與合作學(xué)習(xí)法：多次組織小組討論（如討論火箭燃料能量與機(jī)械能的不同、分析內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別等），促進(jìn)學(xué)生合作交流，共同解決問題。5.多媒體輔助教學(xué)法：運用多媒體課件（包含圖片、動畫、