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【大单元整体教学】物理学教科版(2024)9年级上册
第1章 内能
课题 1.3.1 比热容(第1课时)
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节课是初中物理教科版(2024)九年级上册《第 3 节 比热容》第一课时内容。先以夏日沙滩与海水温度差异的生活情境引入,引发学生对不同物质吸热性能的好奇。接着通过讨论交流,引导学生思考同种物质吸收热量与质量、温度变化的关系。再借助实验探究,比较水和油在吸收相同热量时温度变化情况,得出物体吸热与物质种类有关。进而引出比热容概念,介绍其定义、单位,强调它是物质特性,还列举了比热容在生活中的应用,让学生体会知识与生活联系,为后续热量计算及更深入理解热现象奠基。
2.学情分析 九年级学生已有一定物理知识基础和生活经验,对身边热现象有感知,像对烧水时不同情况热量需求有直观感受,这有助于理解物体吸热与质量、温度变化关系。但他们逻辑思维和抽象思维能力尚在发展中,比热容概念较抽象,涉及质量、热量、温度变化多个物理量关系,学生理解起来有难度。实验探究中控制变量法的运用、从实验现象归纳得出结论,对学生科学探究能力要求较高,部分学生在实验操作、数据分析处理上可能存在困难。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要: (三)能量21世纪教育独家资源 3.3内能 3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。 3.3.2通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 例1能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 例2了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。 课标分析: 依据课程标准,本节课要求学生了解比热容概念,认识其是物质特性,能解释生活中与比热容有关现象。通过实验探究,让学生经历科学探究过程,培养观察、分析、归纳能力,提升科学探究素养。强调从生活走向物理、从物理走向社会理念,引导学生关注生活热现象,用物理知识解释,体会物理价值,激发学习兴趣,培养学生将知识应用于生活、解决实际问题的意识和能力。 学习目标: 物理观念:21世纪教育独家资源 1.理解比热容概念及其特性,解释生活热现象。 2.明确吸放热与物质、质量、温度的关联,构建能量认知体系。 科学思维: 1.实验中归纳结论,培养逻辑与归纳能力。 2.用控制变量法设计实验,提升推理与设计能力。 3.类比建模,增强抽象与迁移能力。 科学探究: 1.经历探究过程,提升各环节探究能力。 2.规范用仪器、控变量、理数据,养严谨态度与协作精神。 科学态度与责任: 1.培养科学精神,激发探究兴趣。 2.结合知识应用,增强社会责任。 重点: 1.理解比热容概念,明确其物理意义、定义式及单位。 2.掌握探究不同物质吸热性能的实验方法与过程,理解物体吸热与质量、温度变化、物质种类的关系。21世纪教育独家资源 3.能运用比热容知识解释生活中如海水与沙滩温度差异等相关现象。 难点: 1.对比热容概念的深度理解,尤其是理解比热容是物质固有特性,与质量、吸收或放出热量、温度变化等因素无关。 实验探究中控制变量法的准确运用,以及对实验数据的分析处理和结论归纳。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价考查比热容概念理解,如定义、单位、特性;看运用知识解释生活现象能力,如海水沙滩温差。小组合作评价观察小组讨论参与、倾听情况;评估合作任务分工协作及成果、成员贡献。项目评价考量项目计划制定、资源安排;观察操作规范、应变沟通;评价报告分析深度、结论合理性。实验评价评价仪器使用规范、操作流程和态度;考查现象记录及分析推理能力。21世纪教育独家资源
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一:激趣导入
展示烈日下中午在水边玩耍的情境图片,提问学生脚踩在沙子上和水中的感觉,以及为什么沙子和水温度不同。 学生观察图片,结合生活经验思考并回答教师问题。 从学生熟悉的生活场景入手,引发学生的好奇心和求知欲,为后续探究不同物质的吸热性能奠定基础。
任务二:物质的吸热性能
讨论交流:水的吸热与哪些因素有关21世纪教育独家资源 提问: “烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?”,“把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?”,组织学生进行讨论交流。 实验探究:比较不同物质吸热后温度的变化 提出比较水和油吸热能力的问题,引导学生设计实验,讲解实验要控制的因素(质量相同、升高的温度相同、加热时长相同),介绍实验材料和实验方案,指导学生进行观看实验视频,实验操作,记录数据并观察图像。 学生思考问题,参与讨论,根据生活经验得出影响水吸收热量多少与质量和升高的温度有关的结论。 学生思考实验设计思路,在教师指导下进行实验操作,记录数据,观察水和油的温度变化图像,观看实验视频,分析得出物体吸收热量与物质种类有关的结论。 通过生活实例引导学生思考,培养学生的观察和归纳能力,为探究不同物质的吸热能力做铺垫。 让学生亲身体验科学探究过程,培养学生的实验设计、操作和数据分析能力,以及科学探究精神。
任务三:比热容
讲解比热容的定义、定义式、单位和物理含义,强调比热容是反映物质自身性质的物理量,与多种因素无关,不同物质比热容一般不同。 分析海水比沙滩温度低的原因21世纪教育独家资源 提出问题,引导学生运用比热容知识分析海水比沙滩温度低的原因,展示热量计算公式及变形公式,帮助学生理解推理过程。 联系生活:提出热岛效应的问题,引导学生思考应对方法,介绍物质比热容在生活中的其他应用,如沙子炒干果、冷却塔用水冷却、水稻灌溉等。 学生认真听讲,理解比热容的相关概念,对比热容的物理意义进行思考和记忆。 学生思考问题,根据所学比热容知识和热量计算公式进行分析,得出海水比沙滩温度低的原因。 学生思考热岛效应的应对措施,了解比热容在生活中的应用实例,体会物理知识与生活的紧密联系。 帮助学生建立比热容的概念,理解其物理本质,为运用比热容知识解决问题打下基础。 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,加深学生对比热容概念的理解。 让学生认识到物理知识在生活中的广泛应用,培养学生关注生活、运用物理知识解决实际问题的意识和能力。
任务四:课堂小结
展示思维导图形式的课堂小结,引导学生回顾本节课内容,强化重点知识。 学生跟随教师的引导,认真观察思维导图,回忆课堂所学内容。 通过思维导图呈现知识框架,帮助学生梳理本节课的知识脉络,使知识系统化、结构化,便于理解和记忆。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 (1)特色学习资源:教材中结合生活实例,如沙滩与海水温度差异、花草树木改善小气候、冷却塔用水冷却;补充视频,如展示不同物质吸热实验的微观过程,帮助学生直观理解不同物质吸热性能差异本质。21世纪教育独家资源 (2)技术手段应用:利用多媒体展示沙滩与海水图片、实验装置图、温度-时间图像等,将抽象知识直观化,帮助学生理解。
8.教学反思与改进 本节课通过生活情境导入激发学生兴趣,借助实验探究让学生亲身体验知识形成过程,符合学生认知规律。本节课的教学设计要让学生体会到“生活的物理,社会的物理”。在设计此课时,从海边和沙滩问题引入新课;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几个因素;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,极大地激发了学生学习物理的兴趣。21世纪教育独家资源(共23张PPT)
比热容(第1课时)
第3节
第1章 内能
(教科版)九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
物理观念:
1.理解比热容概念及其特性,解释生活热现象。
2.明确吸放热与物质、质量、温度的关联,构建能量认知体系。
科学思维:
1.实验中归纳结论,培养逻辑与归纳能力。
2.用控制变量法设计实验,提升推理与设计能力。
3.类比建模,增强抽象与迁移能力。
科学探究:
1.经历探究过程,提升各环节探究能力。
2.规范用仪器、控变量、理数据,养严谨态度与协作精神。
科学态度与责任:
1.培养科学精神,激发探究兴趣。
2.结合知识应用,增强社会责任。
激趣导入
烈日下的中午,在水边玩耍时,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什么感觉?
同样的太阳照射下,为什么沙子和水的温度不同?
沙子很烫水里很凉
任务一:物质的吸热性能
烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
请总结影响水吸收热量多少的因素。
讨论交流:水的吸热与哪些因素有关
烧水
讨论交流
常见的物质是由大量的分子(molecule)、原子(atom)构成的。
烧开一壶水与烧开半壶水,哪个需要的热量多?
把一壶水烧开与烧成温水,哪个需要的热量多?
烧开一壶水需要的热量多
把一壶水烧开需要的热量多
与升高的温度有关
与质量有关
结论:大量的生活经验和实验说明,对同种物质的物体,吸收或放出的热量的多少,与物体质量的大小和温度的变化多少有关。
讨论交流
思考:那么,不同物质(如水和油)的物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢?
怎样来比较水和油的吸热能力呢?
我们可以用酒精灯加热来模拟太阳的照射
取质量相同的水和油,用酒精灯加热相同的时间,看它们的温度变化,就能比较它们的吸热能力
(1)设计实验:
研究不同物质吸收热量的能力,所要控制的因素:
质量相同
升高的温度相同
加热的时长要相同
实验探究:比较不同物质吸热后温度的变化
(2)实验材料
烧杯2只,酒精灯、陶土网,水,油,温度计,搅拌器,秒表,铁架台
实验探究
(3)实验方案
实验探究:比较不同物质吸热后温度的变化
在相同的烧杯中分别加入质量相等的水和油(煤油或食用油),分别用同样的热源(酒精灯或电加热器)加热,并用搅拌器搅拌,用温度计测量它们的温度变化。
实验探究
加热时间/min 0 2 4 6 8 10
温度 水
油
实验探究
每隔2min观察一次水和油的温度,记录数据并填入表格。
实验探究
观看实验:探究不同物质的吸热能力
新知探究
实验表明,物体吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与它是什么物质有关。
无线温度传感器采集温度的数据:
油和水的温度一时间图像
观看图像,你能得出什么结论?
任务二:比热容
物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热性能。
1. 定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量,叫做这种物质的比热容(c)。
3. 单位:J /(kg·℃)
2.定义式:
c=
比热容
吸收或放出的热量
质量
升高过降低的温度
新知探究
水的比热容: c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)
1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。
(1)比热容是反映物质自身性质的物理量,与物质的种类、状态有关,与物体的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关;
(2)不同的物质,比热容一般不同。
4. 物理含义:
新知探究
不同物质的比热容不同。比较水和沙石的比热容,请分析海水比沙滩温度低的原因。
白天太阳照射下,海水和沙滩吸收相同热量。
由热量计算公式Q=cm△t,变形可得△t=Q/cm,
质量相同情况下,水的比热容>沙石的比热容,
沙石温度升高的多,所以海水比沙滩温度低。
思考:钢筋水泥都市,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便,比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3 ℃ ~ 5 ℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢?
种草种树,增加水蒸气蒸腾,改善局部的小气侯
修建人工湖,利用水的吸热本领强来调节气温
联系生活
物质比热容的利用
花生、栗子等干果常常用干净的沙子来炒制。
工厂里的冷却塔大多用水作为冷却介质。
种植水稻一般灌溉一些水来维持温度。
联系生活
课堂小结
比
热
容(一)
物体的吸热能力
比热容
与质量、升高的温度、物质种类有关
定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量。
物理意义:比热容反映了物质吸收或放出热量的能力。
定义式:c=
符号:c,单位:J /(kg·℃)
水的比热容最大,为 4.2×103J/(kg·℃)。
练习与应用
1.人类对物质结构的探索永无止境,如氧分子由氧原子构成,氧原子由原子核和核外电子构成…...下列微观粒子中空间尺度最小的是( )
A.氧分子
B.氧原子
C.氧原子核
D.质子
C
练习与应用
2. 相同的水和煤油,吸收相同的热量后,已知水的比热容大于煤油的比热容,则( )
A. 水升高的温度多
B. 煤油升高的温度多
C. 水和煤油升高的温度一样多
D. 无法判断谁升高的温度多
B
练习与应用
3.水的比热容较大,下列事例中不是应用这一特性的是( )
A. 让热水流过散热器取暖
B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 夏天,在地上洒水会感到凉快
D. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小
C
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【学习目标】
学习目标 物理观念: 1.理解比热容概念及其特性,解释生活热现象。 2.明确吸放热与物质、质量、温度的关联,构建能量认知体系。 科学思维: 1.实验中归纳结论,培养逻辑与归纳能力。 2.用控制变量法设计实验,提升推理与设计能力。 3.类比建模,增强抽象与迁移能力。 科学探究: 1.经历探究过程,提升各环节探究能力。 2.规范用仪器、控变量、理数据,养严谨态度与协作精神。 科学态度与责任: 1.培养科学精神,激发探究兴趣。 2.结合知识应用,增强社会责任。
学习重点 1.理解比热容概念,明确其物理意义、定义式及单位。 2.掌握探究不同物质吸热性能的实验方法与过程,理解物体吸热与质量、温度变化、物质种类的关系。 3.能运用比热容知识解释生活中如海水与沙滩温度差异等相关现象。
学习难点 1.对比热容概念的深度理解,尤其是理解比热容是物质固有特性,与质量、吸收或放出热量、温度变化等因素无关。 2.实验探究中控制变量法的准确运用,以及对实验数据的分析处理和结论归纳。
【课前预习】
一、物质的吸热性能
1.对于同种物质的物体,吸收或放出热量的多少,与物体______的大小及______的多少有关。2.我们取质量______的两种物质,例如水和油,让它们吸收______的热量,比较它们______的高低。若不相同,就可判断它们的吸热情况是______的。
二、比热容
3. 物理学中常用______来描述不同物质的吸热性能。如果质量为m的某种物质从外界吸收的热量为Q,温度升高了△t,则______即是这种物质的比热容,用符号______表示,单位是______。
4. 比热容是物质的一种重要______。不同物质的比热容一般______。
5. 1kg的某种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量______,因此,比热容同样可以描述物质的______性能。
【课中研学】
1. 讨论交流:水的吸热与哪些因素有关
(1)烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?
(2)把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
(3)请总结影响水吸收热量多少的因素。
2.如果要比较不同物质(如水和油)的吸热能力,你认为应该控制哪些因素相同呢?
3.实验探究:比较不同物质吸热后温度的变化
(1)实验材料
烧杯2只,酒精灯、陶土网,水,油,温度计,搅拌器,秒表,铁架台
(2)实验方案
在相同的烧杯中分别加入质量相等的水和油(煤油或食用油),分别用同样的热源(酒精灯或电加热器)加热,并用搅拌器搅拌,用温度计测量它们的温度变化。
每隔2min观察一次水和油的温度,记录数据并填入表格。
加热时间/min 0 2 4 6 8 10
温度 水
油
1. 我们通过实验发现不同物质吸收热量的能力不同,为了描述这种差异,物理学中引入了比热容的概念。那么,什么是比热容呢?比热容的单位 J /(kg ℃)表示什么含义呢?
2.查阅一些物质的比热容数据,观察并比较,找出比热容最大的物质,加深对不同物质比热容差异的理解。
2. 在生活中有哪些地方运用到了比热容的知识呢?
(1)分组讨论比热容在生活中的应用实例,每组列举至少两个例子。
(2)针对热岛效应问题,提出自己的应对措施。
【课堂总结】
【课堂练习】
1.下列关于比热容的说法正确的是( )
A. 物体吸收的热量越多,比热容越大
B. 物体的质量越大,比热容越小
C. 比热容是物质的一种特性,与物质的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关
D. 不同物质的比热容一定不同
2.质量相同的水和煤油,吸收相同的热量后,已知水的比热容大于煤油的比热容,则( )
A. 水升高的温度多
B. 煤油升高的温度多
C. 水和煤油升高的温度一样多
D. 无法判断谁升高的温度多
3.水的比热容较大,下列事例中不是应用这一特性的是( )
A. 让热水流过散热器取暖
B. 汽车发动机用循环水冷却
C. 夏天,在地上洒水会感到凉快
D. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小
【分层作业】
(巩固性作业)
一、填空题
1.物体吸收或放出热量的多少,不仅与其______及______的变化有关,还与______有关。
2.质量相同的水和煤油,吸收相同热量后,______的温度升高得快,因为水的比热容比煤油______。
3.比热容是物质的一种______,不同物质的比热容一般______。
4.水的比热容是______ (J/(kg·℃),它表示的物理意义是______ 。
5.在比较不同物质吸热后温度变化的实验中,要控制水和油的______相等,用同样的热源加热,是为了控制它们在相同时间内______相同。
二、选择题
6.下列关于比热容的说法正确的是( )
A. 比热容是物质的一种属性,与物质的种类和状态有关
B. 物体的质量越大,它的比热容越大
C. 比热容与物体吸收或放出的热量有关
D. 比热容只与物体的温度变化有关
7.在探究不同物质吸热能力的实验中,用相同的酒精灯同时给质量相等的水和煤油加热,下列说法正确的是( )
A. 水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多
B. 水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度多
C. 加热相同的时间,水和煤油升高的温度相同
D. 加热相同的时间,水吸收的热量多
8.在常见物质中,比热容最大的是( )
A. 水 B. 沙石 C. 铁 D. 铜
9.质量和初温都相同的水和铁块,吸收相同热量后,将铁块投入水中,则( )
A. 热量从铁块传给水 B. 热量从水传给铁块
C. 水和铁块之间没有热传递 D. 无法判断
10.沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为( )
A. 海水的密度比沙石小
B. 海水的比热容比沙石大
C. 海水的内能比沙石多
D. 海水吸收的热量比沙石少
(拓展性作业)
11.在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中,使用相同的酒精灯给水和煤油加热,这是为了( )
A. 使水和煤油的质量相同
B. 使水和煤油升高相同的温度
C. 使水和煤油吸收相同的热量
D. 使水和煤油的初温相同
12.质量相等的甲、乙两种物质,吸收相同的热量后,甲升高的温度大于乙升高的温度,则甲、乙两种物质的比热容c甲、c乙的大小关系是( )
A. c甲>c乙 B. c甲13. 将质量相同、初温相同的水和铝块,让它们吸收相同的热量后,再将铝块放入水中,则( )(c水>c铝)
A. 铝块向水传递热量
B. 水向铝块传递热量
C. 铝块和水之间不发生热传递
D. 无法判断
14.已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),质量为1kg的水温度升高10℃,吸收的热量是( )
A. 4.2×102J B. 4.2×103J C. 4.2×104J D. 4.2×105J
15.在相同的加热条件下,对质量为m1、比热容为c1的物质 A 和质量为m2、比热容为c2的物质 B 均匀加热,物质 A、B 的温度随加热时间的变化情况如图所示,根据图象分析得出的下列结论中,正确的是( )
A. 若m1=m2,则c1>c2
B. 若c1=c2,则m1>m2
C. 若c1>c2,则m1D. 若c1m2
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16.为了比较水和煤油的吸热能力,小海将适量的水和煤油分别装入完全相同的烧杯中进行实验,实验装置如图所示,甲中的烧杯装有100g的煤油,乙、丙中的烧杯分别装有100g、200g的水。他用完全相同的酒精灯加热水和煤油,每隔2min记录一次水和煤油的温度,记录的实验数据如下表所示。
加热时间/min 0 2 4 6 8 10
甲中煤油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40
乙中水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
丙中水的温度/℃ 20 21 22 23 24 25
(1)在此实验中,水和煤油吸收的热量是通过 来反映的;
(2)小海分析数据可知:质量相等的水和煤油升高相同的温度时,水比煤油吸收的热量 ,说明水比煤油的吸热能力强;
(3)小海认为即使水和煤油的质量m、加热时间t、升高的温度均不同,仍可以类比“密度”概念建立的方法,定义一个量k(k用m、t、表示),通过比较k的大小能比较出水和煤油的吸热能力强弱,则k= 。
17.打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃。已知铁的比热容为,水的比热容为,假设整个过程没有热量散失,求:
(1)淬火过程中,铁件的内能 ,比热容 ;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)此过程中铁件释放的热量为多少 J?
(3)若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,在1标准大气压下,水温将升高到多少℃ ?
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试卷第7页,共7页
试卷第3页,共8页
参考答案
【课前预习】
1. 质量;温度变化
2.相等;相同;升高温度;不同
3. 比热容;Q/m△t;c;(J/(kg·℃)\)
4. 特性;不同
5. 相等;放热
【课堂练习】
1、C
2、B
3、C
【作业布置】
1.质量;温度;物质种类
2.煤油;大
3.特性;不同
4.4.2×103;1kg的水温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103J
5.质量;吸收热量
6.A
7.A
8.A
9.A
10.B
11.C
12.B 解析:根据Q = cm△t,Q、m相同,△t甲>\△t乙,则c甲13.A 解析:由Q = cm△t,Q、m相同,c水>c铝,所以△t水<△t铝,初温相同,铝块末温高,热量从铝块传向水。
14.C 解析:根据Q = cm△t= 4.2×103J/(kg·℃)×1kg×10℃ = 4.2×104J。
15.C 解析:由图象知,加热相同时间(吸收相同热量),A 物质温度变化大。
16. 加热时间 多
解析:(1)[1]根据转换法,在此实验中,水和煤油吸收的热量是通过加热时间来反映的。
(2)[2]根据甲乙的温度可知,质量相等的水和煤油加热相同时间,水升温慢,所以要升高相同的温度,水加热时间长,水比煤油吸收的热量多,说明水比煤油的吸热能力强。
(3)[3]物体的质量与它的体积之比叫这种物质的密度,则
比值越大,即表示单位质量的某种物质升高1℃需要的时间越长,表示物质的吸热能力越强,比值越小的吸热能力越弱。
17.(1) 减小 不变
(2)
(3)34.6
解析:(1)[1]淬火过程中,铁件放出热量,温度降低,内能减小。
[2]比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与内能无关,因此比热容不变。
(2)此过程中铁件释放的热量为
(3)若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,则
水温升高的度数
水的末温
水温将升高到34.6℃。
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初中物理(教科2024版)大单元整体教学设计
单元教学主题 第1章 内能 学科 物理 年级 九上
单元 第1章 授课人 Xxx
单元内容 本单元教材分析:《第1章 内能》在教材中意义重大,它是能量知识体系的基础,能解释众多生活和自然现象,还有助于培养学生科学思维与探究能力。新教材有诸多创新之处,内容编排上融入跨学科实践活动,拓宽学生知识视野;强调探究式学习,设置多种探究活动让学生自主获取知识;紧密联系实际,使学生感受物理知识在生活中的广泛应用,提升学习兴趣与实用性。3.情感态度与价值观:激发学生对热现象的探究兴趣,培养学生严谨的科学态度;让学生认识到物理知识与生活、自然的紧密联系,增强学生将物理知识应用于生活的意识。本单元教学内容分析:1.分子动理论:介绍物质由分子、原子构成,分子直径极小;通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,且温度影响分子运动剧烈程度;借助实验阐述分子间存在引力和斥力,解释物质三态差异。21世纪教育独家资源2.内能和热量:讲解内能概念,即物体内所有分子热运动动能和分子势能总和,温度影响内能大小;介绍改变内能的热传递和做功两种方式,明确热量是热传递中转移的内能,以及燃料热值的概念和计算。3.比热容:通过实验探究不同物质吸热性能,引入比热容概念,它是物质的特性;给出热量计算的公式,展示比热容在生活、生产和解释自然现象中的应用。4.跨学科实践:风:阐述风与物理知识的联系,如大气运动、气压、比热容等;引导学生观察风向,分析海陆风等形成原因;安排实践活动,培养学生跨学科运用知识和解决问题的能力。21世纪教育独家资源本单元内容的逻辑结构:本单元内容可开发的教学活动与资源:1.调查当地近年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化,从经济与环保的角度开展讨论。2.燃料的种类很多,如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等,查阅资料并比较相同质量的不同燃料完全燃烧时放出热量的多少。教学方法:1.实验法:通过演示实验和学生自主实验,如温度对扩散的影响、比较不同物质吸热情况等实验,让学生直观感受物理现象,获取知识,培养实验操作和观察分析能力。2.讨论法:组织学生讨论生活中的热现象、物理概念等,如讨论改变物体内能的方法、比热容在生活中的应用,促进学生思维碰撞,加深对知识的理解。3.讲授法:系统讲解分子动理论、内能、比热容等重要概念和原理,确保学生掌握基础知识,构建知识体系。本单元教学重点:1.分子动理论的基本内容,包括物质的构成、分子的运动和分子间的作用力。2.内能的概念,改变内能的方式(热传递和做功),热量和热值的计算。3.比热容的概念,用比热容解释自然现象及热量计算。21世纪教育独家资源本单元教学难点:1.理解分子动理论中分子的无规则运动和分子间作用力,微观概念较为抽象,学生难以直观感知。2.区分内能、热量和温度的概念,三者联系紧密但又有区别,学生易混淆。3.对比热容概念的理解及应用比热容进行热量计算,涉及到较多的物理量和公式,计算过程较为复杂 。
新课标要求 (三)能量3.3内能21世纪教育独家资源3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。3.3.2通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。例1能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。例2了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。
单元学情 知识层面上: 学生在之前的物理学习中已积累了一定基础,对物质的状态变化、运动等现象有了初步认识,但对于微观世界的分子动理论、内能等抽象概念,理解起来仍存在困难。例如,分子的无规则运动和分子间作用力看不见、摸不着,与学生日常直观经验相差较大。在学习比热容时,涉及多个物理量的综合理解与计算,学生容易混淆概念,难以掌握热量计算的方法。21世纪教育独家资源心理、经验层面上:九年级学生好奇心旺盛,对生活中的热现象,如热传递、物体的冷热变化等充满探究欲望,这为学习内能相关知识提供了积极的心理基础。然而,他们在分析问题时,往往受到生活经验的局限,如认为温度高的物体含有的热量多等错误认知。同时,部分学生在面对抽象知识时,可能会产生畏难情绪,影响学习的积极性和主动性。
单元目标 内容目标:1.能够理解分子动理论的基本观点,掌握内能、热量、热值、比热容的概念及其相关计算;2.学会运用分子动理论解释生活中的热现象,理解改变内能的方式及其在实际中的应用;3.通过实验探究,了解不同物质的吸热性能差异,熟悉比热容在调节气候、工业生产等方面的作用。21世纪教育独家资源学业目标:1.能准确阐述分子动理论内容,在具体情境中判断分子的运动和作用力情况;2.熟练进行热量、热值、比热容的计算,解决相关实际问题;3.能设计并完成简单的热学实验,如探究不同物质吸热能力实验,记录和分析实验数据。
核心素养 核心素养目标1.物理观念:(1)形成物质是由分子、原子构成,分子在永不停息地做无规则运动且分子间存在作用力的观念。21世纪教育独家资源(2)理解内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,认识温度、内能、热量之间的联系与区别。(3)建立比热容的概念,能运用这些物理观念解释自然和生活中的热现象,如海陆风的形成、汽车发动机用水冷却等。2.科学思维:(1)通过对扩散现象、分子间作用力等实验的分析,培养逻辑思维能力,从微观角度理解宏观热现象。21世纪教育独家资源(2)在探究不同物质吸热性能过程中,学会控制变量法,运用比值定义法理解比热容概念,提升科学思维品质。(3)能将热学知识进行迁移应用,分析和解决实际问题,如根据燃料热值选择合适燃料、计算物体温度变化时的热量变化。3.科学探究:(1)经历观察扩散现象、比较不同物质吸热后温度变化等实验探究过程,学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证和评估交流。(2)提高实验操作技能,如正确使用温度计、搅拌器等实验器材。4.科学态度与责任:(1)认识到热学知识在生活、生产中的广泛应用,增强将物理知识服务于社会的责任感。(2)关注能源利用和环境保护问题,如了解温室效应与热机使用的关系,树立可持续发展的意识。
情景设置 在寒冷的冬天,当我们捧着一杯热气腾腾的咖啡时,温暖瞬间传遍全身。这看似平常的场景背后,却隐藏着许多有趣的物理知识。想一想,咖啡的热量是如何传递到我们手上的呢?热量的传递有没有什么规律?学习第 1 章 “内能” 的奇妙世界,就能探索热量传递的秘密,了解物质内部那些微小粒子的运动奥秘。21世纪教育独家资源
达成评价表 节名基本知识点学习情况自评很好一般不好1 分子动理论物质的构成分子的运动分子间的作用力2 内能和热量温度与热运动物体的内能改变内能的方式燃烧:放出热量3 比热容物质的吸热性能比热容热量的计算4 跨学科实践:风认识风我们周围的风实践活动
单元课时规划和活动实施表(或用单元结构流程图表示)第1章 内能课程内容课时安排 课型1 分子动理论1 新授课2 内能和热量2 新授课3 比热容2 新授课4 跨学科实践:风1 新授课
1 第七单元大单元教学(第1节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:1
学习内容 物质的构成;分子的运动;分子间的作用力
课时目标 1.通过观察扩散现象实验、分析生活中相关现象,能够理解分子在不停地做无规则运动。(科学思维)2.通过参与铅柱压紧结合、压缩水等演示实验,能够认识分子间存在引力和斥力。(科学探究)
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习分子动理论知识,带着问题进课堂,以良好状态学习 学具准备(5 分)备好教材、笔记本、记录实验现象工具 兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对分子热运动、分子间作用力好奇,积极参与讨论和实验观察 学习态度(10 分)认真听讲,仔细观察实验,思考现象解释 合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组实验合理分工、配合,共同完成操作与记录 与人交流(10 分)倾听同学观点,准确表达对理论的理解,探讨问题 思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理分子动理论要点,分析现象原理条理清晰 思维创新(15 分)从多角度理解理论,用创新方法解决相关问题 学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)积极完成练习,作答正确率高 目标达成(10 分)理解理论内容,能解释常见热现象,达成学习目标
驱动性问题 为什么我们能闻到花香,却看不到花的分子?为什么固体和液体很难被压缩,也很难被拉伸?通过这样的疑问,将学生带入分子动理论中物质构成、分子运动以及分子间作用力的学习。在学习过程中,设置 “长期堆放木材的地面,即使把木材移走,地面仍有木材的气味” 的案例,让学生分析该现象如何体现分子动理论,促进学生深入探究分子的无规则运动,培养学生运用理论解释现象的能力。21世纪教育独家资源
学习活动 进行液体扩散现象实验、铅柱压紧和压缩水的演示实验。
组织学生分组讨论、分享生活中体现分子运动和分子间作用力的现象。
作业设计 选择题(6、8题)和综合题(16题)
2 第七单元大单元教学(第2节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:2
学习内容 温度与热运动;物体的内能;21世纪教育独家资源改变内能的方式;燃烧:放出热量。
课时目标 1.通过分析物体温度变化与分子热运动的关系,能够理解内能的概念。(物理观念)2.通过参与让笔杆热起来的活动、分析气球破裂时气体内能变化,能够掌握改变内能的两种方式。(科学探究、科学思维)3.通过计算燃料燃烧放出的热量,能够理解热值的概念。(科学思维、科学态度与责任)
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)提前预习,完成任务,以积极态度迎接学习 学具准备(5 分)备好教材、笔记本、练习题资料 兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对内能概念等感兴趣,主动提生活应用问题 学习态度(10 分)认真参与探究,分析内能与其他能量区别联系,积极思考 合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组讨论合作,分享实例,探讨内能改变本质 与人交流(10 分)尊重同学想法,阐述理解,解决交流困惑 思维状态(30 分)思维条理(15 分)阐述内能概念等,分析问题思路清晰 思维创新(15 分)从能量守恒角度理解,创新解决内能问题 学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)积极答题,准确解答,正确率高 目标达成(10 分)掌握核心知识,能分析简单内能问题,达成目标
驱动性问题 冰山那么冷,它有内能吗?给车胎打气时,打气筒壁为什么会发热?如何比较不同燃料的放热能力?由此引入内能和热量的学习,包括内能的概念、改变内能的方式以及热量的相关知识。设置 “冬天搓手取暖” 和 “用热水袋取暖” 的对比案例,让学生分析这两种取暖方式中内能的改变是通过什么途径实现的,促进学生对改变内能方式的理解,培养学生分析问题和比较归纳的能力。
学习活动 开展让笔杆热起来的活动。
用传感器探究气球破裂时气体内能变化。
讨论不同燃料的特点并计算相关热量。
作业设计 选择题(8、9题)和综合题(16题)
3 第七单元大单元教学(第3节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:2
学习内容 物质的吸热性能;比热容;热量的计算。
课时目标 1.通过参与比较不同物质吸热后温度变化的实验,能够理解比热容的概念。(科学探究、科学思维)21世纪教育独家资源2.通过分析海水和沙滩温度差异等现象,能够运用比热容知识解释自然现象。(科学思维、科学态度与责任)3.通过计算物体吸收或放出的热量,能够掌握热量的计算方法。(科学思维)
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)预习知识,带疑问进课堂 学具准备(5 分)备好教材、笔记本、记录数据表格 兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对比热容概念和实验感兴趣,关注应用实例 学习态度(10 分)观察实验,记录数据,思考概念理解 合作交流(20 分)与人合作(10 分)实验分工协作,测量记录,解决问题 与人交流(10 分)倾听同学分析,表达观点,探讨误差和改进 思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理比热容概念等,分析对生活现象影响 思维创新(15 分)从微观角度解释,创新解决实际问题 学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)积极答题,熟练运用公式,准确率高 目标达成(10 分)理解概念,掌握计算应用,达成目标
驱动性问题 同样在太阳照射下,为什么沙子烫而海水凉?如何选择合适的物质作为汽车发动机的冷却液?以此问题驱动学生对比热容知识的学习,包括比热容的概念、不同物质比热容的差异以及比热容在生活中的应用。设置 “汽车发动机用水作为冷却剂” 的案例,让学生分析水作为冷却剂的原理,从而深入理解比热容的实际意义,培养学生运用知识解决实际问题的能力。
学习活动 进行比较不同物质吸热后温度变化的实验。
讨论生活中比热容的应用。21世纪教育独家资源
做热量计算的练习题。
作业设计 选择题(10、12题)和综合题(17题)
4 第七单元大单元教学(第4节)学习规划
课型课时 课型:新授课;课时:1
学习内容 认识风;我们周围的风;实践活动口。
课时目标 1.通过观察风向、分析热力环流示意图,能够理解风的形成原理。(科学探究、科学思维)2.通过调查城市风、海陆风等现象,能够运用物理知识解释不同类型风的成因。(科学思维、科学态度与责任)3.通过完成与风相关的实践课题,能够提高跨学科运用知识和解决实际问题的能力。(科学思维、科学探究、科学态度与责任)
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备(10 分)思想准备(5 分)预习内容,了解作用,带疑问专注学习 学具准备(5 分)备好教材等,记录风数据工具,辅助道具 兴趣态度(20 分)学习兴趣(10 分)对风的原理和应用好奇,关注生活现象,参与讨论 学习态度(10 分)认真听讲,观察实验或视频,思考影响 合作交流(20 分)与人合作(10 分)小组探究分工,收集分析资料,协作探究 与人交流(10 分)倾听观点,表达理解,探讨实际应用问题 思维状态(30 分)思维条理(15 分)梳理风的成因等,分析对环境和活动影响路径 思维创新(15 分)从新角度思考利用,创新解决资源开发等问题 学习效果(20 分)课堂练习成果(10 分)积极答题,灵活运用知识,准确率高 目标达成(10 分)理解原理等,掌握分析方法,达成目标
驱动性问题 城市里的风是怎么形成的?我们如何利用风能并避免风带来的危害?由此引导学生进入关于风的跨学科实践学习,涉及风的形成原理、与物理知识(如运动、密度、压强等)的关系以及风能的利用。设置 “分析城市热岛效应中,风的形成和作用” 的案例,让学生综合运用所学知识,探究风在复杂环境中的形成机制和影响,培养学生跨学科分析问题和解决问题的能力。21世纪教育独家资源
学习活动 观察风向,分析热力环流示意图。
分组调查城市风、海陆风等现象。
完成与风相关的实践课题并进行汇报。
作业设计 选择题(9、10题)和综合题(16题)
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