清镇市站街中学教学设计表
课题
20.1 能量的转化与守恒
授课人
韦洪
时间
2015年3月22日
课时安排
2
课标要求
1.通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。
2.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
3.结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
学情分析
学生已基本具备独立思考、自主探究、小组讨论与合作交流的学习习惯,学习热情高,求知欲望强。在生产生活中到处都有能的形式与转化,学生有一定的知识储备和生活积累,教师可以充分利用学生的这些学习优势,在教学中尽量做到生活化和实践性,并给予适时的指导、鼓励、创造宽松、合作、民主的学习氛围。
三维目标
知识与技能
了解能量的多种形式,理解能量的转移与转化,理解能量守恒定律。
过程与方法
通过一些事例能分析理解能量的转移与转化和能量守恒定律。
情感态度与价值观
通过事例分析,学会辩证思考问题,学会关注社会、关注生活,让学生体会到 “从生活走向物理,从物理向进社会”的基本理念,并能感受会运用物理知识分析生活事例的成就感。
教学 重点
理解能量守恒定律的基本内容。
教学难点
用能量守恒定律解释一些简单的现象。钻木取火、气体膨胀做功是机械能与内能之间转化,电炉通电发热是电能与内能之间转化,热传递是内能的转移。
教学方法
讲授法、讨论法
学习方法指引
总结归纳
教学资源及媒体
课件、多媒体设备单摆、滚摆等。
教 学 过 程 (第 1 学时)
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学预设
引
入
一、创设情景:
提出问题:当今世界的三大产业是能源、材料和信息,自然界中的能量以各种形式存在着,你能说出能量的几种存在形式吗?
手机必须经常充电,小麦、水稻必须在阳光下才能生长结实,我们每天必须按时吃饭,才能正常学习。这些生活现象说明了我们的生活离不开什么?
机械能、电能、磁能、内能等等。
可以回答一部分
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
二、新课教学
自然界中的能量:学生举例说明常见的内能,通过多媒体展示大量的图片与动画,让学生讨论说明其中显示的能量活动。包括:太阳能、电能、水能、潮汐能、内能、地热能、化学能。
能量的转移
利用多媒体演示“图20—5”的场景,让学生分析红球,黄球的能量的变化,红球运动的能量是哪来的,红球碰到黄球时,红球停止了,能量走哪了,黄球运动起来了,黄球的能量哪来的。从而说明能量的转移。
利用多媒体演示“电灯发光”的场景,让学生分析电灯发光的能量是哪来的?总结:能量可以从一个物体转移到另一个物体。
学生讨论班级里用火炉取暧,火炉在中间,整个教室都热了,整个教室的能量是哪来的?
总结:能量可以从空间的一处转移到另一处。引导学生说出能量的转移是同种能量之间的变。
能量的转化
做功可以改变物体的内能,从能量的角度,物体的内能是由什么能量转化哪来的?从而说明机械能转化为内能
学生讨论:举例说明自然界中其它能量之间的转化。
多媒体展示几幅图片,学生分析其中的能量转化。总结:能量的形式可以从一种形式转化为另一种形式。引导学生说出能量的转化是不同种能量之间的变化。太阳能是地球上
学生回答:动能、势能、机械能、电能、潮汐能、风能等。
学生分析
学生说出电灯工作时的能量转化情况
学生举例
能回答一部分
有点难度
可以回答
能举例
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
生命活动的能量源泉,那么太阳能可以转化为哪些形式的能量呢?太阳能对地球非常重要,小组讨论太阳能可以转化为哪些形式的能量,举例说明。
学生分析“图20—5”,红球刚开始没有动能,后来有了动能,红球的动能是自己产生的呢?红球撞击后停止了,动能没有了,能量消失了吗?黄球的动能是怎么来的?最后黄球也停止了下来,黄球的能量走哪了?学生分析“电灯发光”,电灯发光停止后,没有了电能,电能能消失了吗?电灯原来没有光能,后来发光了,电灯的能量是哪来的,最后又没有了,能量走哪了?电炉子可以烧水,这是什么能量之间的转化?电流做了多少功,就产生了多少热量,说明在能量转化的过程中,能量的总量不变。
分析图20—8单摆的能量怎样转化
引导学生总结能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
阅读“永动机”
思考为什么永动机是不可能实现的?
讨论、交流、回答
动手、动脑、交流
讨论、交流、回答
讨论、交流、回答
讨论、交流、回答
有部分内容学生可以回答出来
实验后可以回答
需要引导回答
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
课
堂
小
结
1.能的存在形式:机械能、电磁能、内能、化学能和核能等。
化学能:是由于化学反应,物质的分子结构变化而产生的能量。
核能:是由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。
2.能量的转移和转化
3.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
学生自己总结
复习巩固,让知识系统化
作
业
布
置
一、本节知识巩固
1.自然界中能量的展现的形式多种多样,根据其特点,可分为 等几类。
2.化学能是由于化学反应,物质的 变化而产生的能。
3.核能是由于核反应,物质的 变化而释放的能量。
4.太阳能是源于太阳内部的剧烈的 。
5.下列物体具有什么形式的机械能?
(1)在水平路面上行使的汽车具有 能。
(2)被拦河坝挡住的河水具有 能。
(3)上紧的钟表发条具有 能。
(4)天空中飞行的小鸟具有 能。
6.各种形式的能都可以 。木材燃烧发出热和光,在这过程中是 能转化为 能和 能;水烧开时,壶盖在水蒸汽的冲击下不停的跳动, 能转化为 能。
7.下列情况中,物体机械能转化为内能的是( )
A.物体在竖直上抛过程中
B.钟摆来回摆动过程中
C.两块冰相互摩擦中
D.人造卫星环绕地球运动中
8.足球落地又弹起的过程中,有关能量转化的过程正确的说法是 ( )
A.下落时,动能转化为重力势能
B.着地时,弹性势能转化为动能
C.反弹时,没有能量转化
学生练习
学生练习
学生能完成练习
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
D.上升时,动能转化为重力势能。
9.用绳子拴住一个苹果并悬挂下来,把苹果拉近自己的鼻子静止,松手后,苹果将向前摆去,接着又反向摆回来,你原地不动,苹果会打到你的鼻子吗?为什么?
10.课程导报
学生练习
二、新知识预习
P1971、2
补充练习
加强练习
教学反思
一、亮点:学生的思维比较活跃,课堂教学中学生参与面广,发言的积极性也不错,基本达到了我预期的目标,但一节课下来也不免有遗憾处。一、课堂教学中注重评价手段运用。在一个学生回答问题后,能请其他学生进行评价,并不是简单地叫学生说湖自己的想法,而是叫学生说出刚才那位同学的观点跟你想的有什么不同。使学生必须认真倾听别人的回答,使每个学生的注意力被老师问题和同学的回答深深吸引,提高了课堂教学效果。二、注意了学科整合。在课堂中,我出示了四幅图(代表四种不同的情境),然后请学生用故事的形式将能量的转化表达出来。这有利于培养学生的语言组织和表达能力。
从教学中发现问题
查找自己的得失,为以后的教学做好准备。
二、不足:课堂引入显得不够直接,让学生思考或回答问题,时间把握不好,本节课缺乏课外拓展。
学生在这方面感觉不好
找不足,为以后更好的教学
三、再教设计:在以后的教学中充分发挥自己的优点,克服不足,使教学更加完美。
从学生的角度出发
通过改进,效果应该会更好
清镇市站街中学教学设计表
课题
20.2能源的开发和利用
授课人
韦洪
时间
2015年3月24日
课时安排
2
课标要求
1.通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。
2.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
3.结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
学情分析
对于课文提到的四种新能源类型,可以在学生活动的基础上,通过图片、录像、VCD等多种媒体,使学生较为直观地、比较深入地了解各种新能源的特点和利用情况。对于风能和生物能,应该完成从一般的应用到发电的过程。同时利用比较法使学生更清晰地了解各种新能源的特点。如果课时较紧,可以选区本地区比较突出的新能源进行较为详细地介绍。 总之,应该以学生直观的感受为主设计本课,以知识的了解为主。
三维目标
知识与技能
1.从人类利用能源的历史来认识人类文明的进步历程。
2.了解什么是能源,什么是一次能源,什么是二次能源;什么是不可再生能源,什么是可再生能源。
3.知道太阳能和核能是两种新能源,了解直接利用太阳能的两种途径
4.了解裂变、聚变,知道原子弹、氢弹的制造原理,知道核反应堆的作用,以及核电站的原理和特点。
5.了解我国和世界的能源状况及使用情况,知道存在的能源危机问题,知道解决能源问题、节能的重要性和主要出路。
过程与方法
1.能通过具体事例,了解能源与人类生存和社会发展的关系。2.能通过社会活动和英特网,收集信息,了解当地的能源使用状况。
情感态度与价值观
1.让学生了解能源在现代生活中的作用,并使学生关注社会、关注人类的未来。
2.通过对能源危机的认识,知道能源问题的最终解决要靠科学技术的进步,激发学生具有振兴中华的使命感和责任感。
教学 重点
1知道可再生能源和不可再生能源的区别2.知道世界能源的构成和我国能源的结构3.了解能源与环境的关系,增强环境保护的意识
教学难点
氢能、核能等新能源。
教学方法
讲授法、提问法、图片法
学习方法指引
加强自主阅读,通过各种途径收集相关资料,课上用多种形式交流信息、理解和体会
教学资源及媒体
课件、多媒体设备等。
教 学 过 程 (第 1 学时)
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
复
习
引
入
我们已经认识了各种形式的能,在日常生活中做饭、照明、取暖等需要能量。在工厂里机器的运转、在公路上汽车等交通工具的动力的产生等都需要能量。人类自身生命的运动、生长也需要能量……人类生活的一切活动都离不开能量,没有能量,人类将无法生存!
根据自己的生活经验举些需要能量的例子。
列举自己所知道的当地使用的能源的名称。
这些能量是从那里来的呢?
凡是能为人类提供生活、生产所需能量的物质资源,都叫做能源。
煤、木材、液化石油气、沼气、汽油、柴油、酒精、木碳、石油、天然气等。
应该有学生能想出来
新
课
教
学
1、人类的生活离不开能源。
提出问题:生活中什么是可再生能源,什么是不可再生能源?各举两例进行说明。
你能说出世界和我国能源消耗结构比例吗?
提出问题:纵观几千年的文明史,人类发现、开发、利用能源的历史就是其认识自然、理解自然的历史,也是人类的文明史,你同意这种看法吗?
有人说,煤的利用导致第一次工业革命,电的发明导致第二次工业革命,谈谈你的看法?
能源的开发和利用带来了环境污染和生态破坏,谈谈你对这个方面的认识?
如何解决能源的利用与环境保护的矛盾,谈一谈你的看法?
生活中所使用的能源。(如衣、食、住、行都离不开能源,若学生基础更好,会举例电荒、石油危机等现象。)然后通过讨论使学生切实体会到人类的生活离不开能源。
能源的种类是多种多样的。煤、石油、天然气等都是埋藏在地底下能够提供能量的物质,通常被称为矿物质能源(有时也称为化
学生看书回答、举例。
学生看书回答、举例。
学生看书回答、举例。
学生看书回答、举例。
学生看书回答、举例。
学生看书回答、举例。
学生看书可以回答
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
石能源)
2.世界能源消费变化的特点。
随着人类社会的不断发展,人们对能源的需求量也在不断地增加。
你知道1990年至2050年世界对各类能源的需求有哪些变化吗?
从1990年至2050年种类能源在消费总量中所占比例有何变化?
你能预测未来各类能源的消费量的变化吗?
我国的能源结构
问:你能告诉我中国的能源利用存在什么问题吗?
思考:为什么有这些变化?
存在的问题:环境污染及不可持续发展(存量有限)
3、煤和石油
问题:目前,人类主要使用了哪些能源?
(1)煤,煤的成分、形成及分布。
(2)石油,石油的成分、形成及分布。(注意学生对世界地理、中国地理中区域位置识别能力较低,教学中最好准备区域性的地图,使学生较明确的了解世界煤及石油分布的情况)
(3)天然气的成分。
根据三大能源的形成过程,请推测组成它们的元素?
那它们在空气中完全燃烧后的产物可能有哪些?你认为平时作为燃料用哪种能源较好?为什么?
直接将以上能源燃烧获得能量有何缺点?
贮量有限不可再生,终有一天会枯竭;能量利用率低;产物会污染环境.
问:作为未来的主人你认为应如何解决这一系列的问题呢?
a.煤的综合利用:
煤的干馏:将煤隔绝空气加强热,便生成焦碳、煤焦油和焦炉气,这个过程称为煤的干馏
b.石油的综合利用:
石油的分馏:根据石油中各物质的沸点不同,
归纳:世界主要能源的消费情况及存在问题(通过读图了解世界能源消费总量的变化及能源结构的变化):消费总费逐年上升,消费结构不断改变。
(1)生产技术与消费技术变化
(2)可再生性与不可再生性影响
(3)环境污染的制约
学生回答问题
学生亲身体验可以感受得到
可以理解
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
将它们先后蒸馏出来.
4、面对能源问题,人类该怎么办?
(1)开发新能源
沼气、原子核能、太阳能、风能、氢能、乙醇
a.太阳能:
人类利用太阳能有三个途径:光能转化成热能、光能转化成电能、光能转化成化学能。
[提问] 太阳能有哪些主要优点?
[提问] 你能说出哪些利用太阳能的装置或产品? [展示投影片] 太阳灶
[提问] 你知道太阳灶的原理吗?
[提问] 太阳能利用的关键是解决什么问题?
b.核能:
由于核动力的燃料是核燃料,相比于 煤或石油的优点是无空气污染,无漏油等问题。它的唯一缺点是存在放射性污染.
[教师讲述] 核能主要是原子能,它是从铀矿石中提取的核燃料。1千克铀的原子核所释放的热量,相当于2500吨标准煤燃烧时放出的热量。
[展示投影片] 火电站与核电站一日燃料运量的比较。
[提问]核电站最大优点是什么?
[提问] 你知道核电站最需注意的是什么吗?
c.风能
[展示投影片] 荷兰风车,风力发电装置。
[教师讲述] 陆地上能够利用风能的地方,主要是在常年风力较强的沿海和内陆高原。我国一些高原牧区和海岛已利用风力发电,满足照明、看电视等用电需要。
d.生物能
[提问] 人类常规利用生物能的例子有哪些? [展示投影片] 沼气池。
[教师讲述] 沼气池原理是利用植物体或粪便,经密封发酵后产生出可燃气体。在农村特别适用。
[提问] 开发利用上述新能源主要依靠什
(取之不尽,用之不竭的洁净能源。)(太阳能热水器、太阳灶、太阳能电池。有的国家试制了太阳能住宅、太阳能电站、太阳能汽车。)(用聚光镜聚集太阳光能。)
(如何把分散的太阳光集中起来。)
(同样的发电量,消耗的铀矿石只有煤的七万分之一。容易运输矿石,成本低。)
(防止核泄漏和核污染。)
(如人们用牛、马拉车,烧柴做饭都是在利用生物能。)
体现从物理走向生活的课程理念,同时让学生感觉到学习物理是有用的
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
么?(主要依靠先进的科学技术。)
[教师总结] 既然开发新能源是人类发展所必须做的,它的开发又依赖于科学技术,我们同学现在就应该努力学习科学技术,……。
e.地热能:
研究表明,地热能的蕴藏量相当于地球煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类消耗几百亿年,真可谓取之不尽、用之不竭,今后将优先利用开发。
过渡:这些新能源有如此多的优点为何现在都没有广泛使用呢?你知道它们的缺点吗?
在能源的需求量不断增多,而新能源又不能很快地代替这些常规能源的情况下我们应该做些什么呢?
5.建设节约型社会
A、改进现有能源的使用方式
如20世纪70年代世界石油危机后,煤碳开采、运输和利用技术获得重大突破,使得煤炭又作为石油的重要能源,重居世界能源的重要地位。世界各国提出“摆脱石油、转向煤炭”
a.公众层面的能源节约
b.从我们个体来说,应该如何应对能源危机?多走路或骑自修车;尽量使用公交车;搭车上学及时关灯;不要让家用电器处于待机状态;调节空调的温度;回收废品如玻璃瓶、铝罐等
能源危机要求学生知道节约
可以理解
课
堂
小
结
(一)自然界的能源:
1、可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源。太阳能、风能、水能以及动植物等
2、已经消耗就很难再生的能源就是不可再生能源。如:煤、石油、天然气和铀矿等
(二)能源的开发和利用:能源利用的进步导致了人类文明的跃进。
煤的利用导致第一次工业革命;电的发明导致第二次工业革命。20世纪40年代,核能为代表的又一次能源革命。
(三)能源与环境:能源的大量开发和利用既促进了社会生产力的发展和提高,同时不可避免的造成了环境污染。
a.学生自己总结
b.了解一些物理方法
c.完成思考题。
及时复习巩固,让知识系统化
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
作
业
布
置
一、本节知识巩固
1.人类历史上每一次新的能源的开发和利用都极大促进了人类 。
2.目 前 利 用 太 阳 能 的 方 式 有两 种,一种是利用 ,另一种是 。
3.太阳能热器将太阳能直接转化为 能,太阳能电池是将太阳能直接转化成 能,绿色植物的光合作用是将太阳能转化成 能。
4.核能是原子核发生 或 反应时释放出的能量。
5.用 轰击质量较 的原子核,使其分裂成两或三部分,同时释放出大量的 ,这种现象叫做核 。
6.质量较 的原子核,集合成质量较 的原子核,这种核反应叫做聚变。
7.氢弹是利用 核的 变成的,相比起来,氢弹是一种比原子弹威力更为 的核武器。
8.下面叙述中正确的是( )
A.古代人类利用的自然能源主要是煤、木材、水力、风力、畜力等
B.近代用煤做燃料的蒸汽机的发明,带来了人类历史上的工业革命
C.现代电能的广泛利用,各种电器设备的不断发明,使人们的生活水平和质量得到极大改善,电能将成为人类唯一的能源
D.煤、天然气、石油的存量有限,开发和利用核能成为人类获取能源的一个新途径
9.关于太阳能的各种说法,正确的是( )
A.太阳能是可供人类利用的一种新能源,它是可再生能源
B.太阳能分布广阔,获取方便,随时都可以利用
C.太阳能安全、清洁、利用太阳能不会个环境带来很大的污染
D.对于人类来说,太阳能几乎可以说是一种取之不尽用之不竭的能源。
学生汇报实验现象
学生分析、概括实验结论。
学生能完成练习
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
二、新知识预习
P203 1、2、3、4
补充练习
加强练习
教学反思
一、亮点:有两个想不到,第一个想不到的是我在导入过程增设“原子弹的研制及爆炸”的效果灯片,原本是要增加一些课堂气氛,没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。
从教学中发现问题
查找自己的得失,为以后的教学做好准备。
二、不足:一些信息图没有挖掘好,其所隐含的内容没有完全利用,学生自己的分析仅停留在表面上,此时应该适当的引导和及时的追问,使学生能深层次的发现统计表上的问题,做到精心的探究,高效的课堂。
学生在这方面感觉不好
找不足,为以后更好的教学
三、再教设计:新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围,引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件;为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,必须首先要创设问题情境。
从学生的角度出发
通过改进,效果应该会更好
清镇市站街中学教学设计表
课题
20.3 材料的开发和利用
授课人
韦洪
时间
2015年3月29日
课时安排
2
课标要求
1.能描述物质的一些属性。将这些属性与日常生活中物质的用途联系起来。
2.了解物质的属性对科技进步的影响
3.初步了解半导体的一些特点。了解半导体材料的发展对社会的影响。
4.初步了解超导体的一些特点。了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。
5.初步了解纳米材料的应用和发展前景。
学情分析
让学生从生活现象中感受材料在生活中的应用,知道材料对人类生活的影响,知道新材料是如何改变我们生活的。
三维目标
知识与技能
1.知道材料的分类,知道不同材料具有不同的物理性质
2.知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异,知道半导体二极管的单向导电性。
3.知道超导材料是一种电阻为零的材料,知道超导材料具有超导磁悬浮的特性,了解纳米材料的有关知识.
过程与方法
1.通过实验体验不同物质具有不同的物理性质
2.探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性.
3.了解新材料的特性及应用前景.
情感态度与价值观
了解材料在人类发展的历史进程中的作用;认识到合理利用资源,有效保护环境的重要性,了解我国新材料研究的新成果,增强民族自豪感。
教学 重点
了解新材料的特性及应用前景.
教学难点
知道超导材料是一种电阻为零的材料,知道超导材料具有超导磁悬浮的特性,了解纳米材料的有关知识.
教学方法
阅读、讲授法。
学习方法指引
合作学习法、启发学生理论联系实际,让学生举出身边电动机应用的例子,使学生切实感受到物理就在身边。
教学资源及媒体
课件、多媒体设备、生活中的各种物品等。
教 学 过 程 (第 1 学时)
教学环节
教学内容/教师活动
学生活动
教学预设
复习
引入
一、生活中常用的物品
今天我给大家带来一些生活中常见的东西,你知道他们是由什么材料做成的吗?
出示:勺子、碗(金属)尺子(塑料)剪刀(金属,塑料)课本、报纸(纸)铅笔(木头)(纤维)这是我们生活中常见的材料,我们今天就来学习材料的开发和利用。
学生回答
学生可以回答
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
二、观察探究
1. 观察我们身上的物品
(1)请同学们观察小组其他同学穿的、佩戴的、携带的物品都是什么材料制成的。
(2)学生分组观察,教师巡视指导。
(3)汇报交流。
2. 观察书包里的物品
(1)观察书包里的物品,猜测它们是什么材料制成的。
(2)生观察记录,师巡视指导。
(3)汇报交流。
3.观察描述一种常见材料的主要特点
(1)师描述一种材料的特征,生猜测是什么材料。
(2)说出教室里以及生活中的木制品。
(3)知识延伸,认识到每种材料都有自己的主要特征。
介绍图20—24,20—25,说明人类使用材料的历程。
观察、回答
观察、回答
能回答
新
课
教
学
三、材料的导电性
1.根据材料的导电性可将材料分为哪几类?
2.实验探究:物质的导电性
仪器与器材:电源、灯泡、导线、带导线
的金属夹(俗称鳄鱼夹)、待测材料如硬币、铅笔芯、水湿木材、橡皮擦,塑料尺等(可以用其他材料代替,另教师提供部分待测材料).
3、导体和绝缘体并没有绝对界限
如右图甲,闭合开关灯不亮.用酒精灯给玻璃加热到红炽状态,小灯泡发光(如图乙).这一现象说明了什么?
玻璃在通常情况下是相当好的绝缘体.当对其加热到红炽状态时,小灯泡发光,表明玻璃变成导体了。
四、半导体元件
1、展示各种半导体元件:半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路等
根据导电性可分为:导体、半导体及绝缘体。
导电性介于导体和绝缘体之间,而且电阻随温度的增加而减小,这种材料叫做半导体。常见的半导体材料有:硅、砷化镓、锑化铟、锗等.
部分学生能出来
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
2、演示实验:
探究半导体二极管单向导电特性
仪器与器材:电源、半导体二极管V、电阻R、灯泡、导线、接线板、接线柱.
实验电路,如右图所示.
步骤:(1)取一个电阻R和一个半导体二极管V,分别接成如图中(a)、(b)所示电路.闭合开关,观察灯泡发光情况.(2)把电池的正、负极互相调换后,将变成如图中(c)、(d)所示的电路.闭合开关,观察灯泡发光情况.
分析得出结论
五、半导体的应用
1、让学生看课本P158—159页,通过“太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人”等内容,了解半导体的应用。
2、演示实验:
光控照明电路
思路与技巧: 根据光电二极管的特性,光照射光电二极管时,光电二极管导通,被控制的灯泡发光,此时的光电二极管相当于一个开关.其原理图如图甲.但光电二极管的工作电流较小,直接将光电二极管与灯泡串联,容易烧坏光电二极管;因此,电路设计应运用电磁继电器以小电流控制大电流.其设计图如图乙
根据板书,学生小结
绝缘体在一定条件下可以变成导体!
明确实验的器材、电路及步骤。对实验观察、记录,分析得出实验结论。
(半导体二极管仅允许电流从其正极流入,这种特性叫做半导体二极管的单向导电性)。
学生通过学习半导体的应用
新
课
教
学
虽然社会的发展给我们带来了丰富的物品,但是为了制造物美价廉、性能更好的物品,人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。
六、超导材料
1、超导材料是一种电阻为零的材料。让学
生看课本P208页后回答:什么现象叫超导现象?什么材料叫超导材料?
强调: ①只有当温度在某一低温(称转变
温度或临界温度)以下才具有超导性。
②不同材料的转变温度不同,如汞(4.15K)、钨(0.012K)、锌(0.75K)等。现在的一些高温超导材料,由一般导体转变为超导体的温度已达到100K以上。我国研制的超导材料的
有些材料当温度降低到某一温度时,材料的电阻突然变为零的现象叫超导现象.能够发生超导现象的材料叫超导材料。
学生能感知现象
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
新
课
教
学
转变温度已达到134K。
2、让学生看课本P208页,提出问题。师生共同作答:
超导磁悬浮现象是一个超导体与一个永磁体(或电磁铁)叠放时,由于电磁感应现象,超导体中产生的感应电流激发很强的磁场与永磁体(或电磁铁)的磁场在它们中间因同名磁极互相排斥,磁场的排斥力与被悬起来的物体的重力相平衡时,就形成了稳定的磁悬浮现象,
超导材料的应用:
①运用电阻为零的特性
制作电动机线圈、输电导线等,可减少电能损失,提高电能利用率。
②运用磁悬浮的特性制造磁悬浮列车、超导船等.既减少了能量损失,又提高了交通工具的运行速度和安全性能。
七、纳米材料
让学生看课本P209页内容,知道什么是纳米材料?纳米材料的特性及应用?
强调:
①纳米是长度单位,
符号“nm”,1nm=10-9m
②不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料,只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变,才能称为纳米材料。③只有产品的主导技术或主要材料是由纳米结构单元构成的,才是真正的纳米产品。
投影“纳米材料的应用”
1933年迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导磁悬浮现象,
当材料的微粒大小达到纳米级(10 -9m),就是这种材料的微粒由几个分子组成时,材料的性能会发生显著变化,如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化。由纳米材料组成的物质也就有了许多一般物质没有的特性。
学生可以知道超导体的作用
纳米材料对生活的影响学生能感知
课
堂
小
结
1.现代社会材料得到了极高的发展,从古到今,材料对人类的影响极大。
2.不同的材料,导电性能不同,可以将其分为不同的类型。
3.新材料的开发将影响人类的发展前景。
1.学生自己总结
2.完成思考题。
及时复习巩固,让知识系统化
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
作
业
布
置
一、本节知识巩固
1.材料的发展为科学技术的发展提供了
基础。
2.根据导电性能的不同,材料可分为 、
和 。
3.材料的导电性能是由材料内部 决定的。
4.超导现象是20世纪的重大发现之一,科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在7.20K(-265.950C)以下,电阻就变成了零,超导材料用途很多,它的优点是 (只需写出一条,下同)但目前还不能大量使用,主要原因是 。
5.纳米材料是指材料的基本单元大小限制
在范围内的材料。纳米材料除了其基本单元空间尺度小以外,在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性质,如
。(只写出一种,下同)有广泛的应用前景
。
6.超导材料通过电流时,它的电阻为零。你认为这种超导材料适合制作( )
A输电导线 B电炉丝 C保险丝 D电磁铁线圈
7.纳米材料所特有的性能及应用是( )
① 大大提高材料的强度和硬度 ②降低烧结温度 ③提高材料的磁性 ④能制作高贮存密度的量子磁盘 ⑤纳米机器人“医生”能进入人体杀死癌细胞
A只有① B 只有①②
C只有①②③⑤ D ①②③④⑤都是
8.现有不同规格的不锈钢和铜丝。请你设计实验方案,比较不锈钢和铜这两种材料的导电性能。(1)实验研究中对不锈钢丝的选取有什么要求?(2)你用什么方法显示材料的导电性能?(可画出相应的电路图加以说明)
9.课程导报
学生练习
学生分析、概括实验结论。
分析 纳米材料的性能包括提高材料的强度、硬度、改变颜色、增强磁性等。纳米技术能制造出纳米“机器人”,进入人体杀死病毒细胞,制作的量子磁盘,能作高密度的磁记录。
学生能完成练习
二、新知识预习
P209 1、2
补充练习
加强练习
教学环节
教学内容/
教师活动
学生
活动
教学
预设
教学反思
一、亮点:
在本课教学中,我本着以探究为核心,以学生为主体的教学理念,努力创设平等、轻松地探究氛围,给学生充分的探究时间,引导学生经历观察活动,获得“身边的物品都是材料做成的”、“我们周围存在着许多不同种类的材料”等科学概念,培养了学生的科学探究能力。
从教学中发现问题
查找自己的得失,为以后的教学做好准备。
二、不足:对于活动时间的把握不太好。对于第二个观察活动的汇报时间过长,没有很好的发展学生的思维。其次,学生在汇报“铅笔是有木头制成时”,没有做出适时的、正确的指导,而是忽略过去了。
学生在这方面感觉不好
找不足,为以后更好的教学
三、再教设计:在以后的教学中充分发挥自己的优点,克服不足,使教学更加完美。
从学生的角度出发
通过改进,效果应该会更好