第十二章 内能与热机 专题训练 4. 内能利用效率的计算 教学设计 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册.docx

第十二章内能与热机专题训练4.内能利用效率的计算教学设计2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

主备人

备课成员

设计思路

结合沪粤版物理九年级上册第十二章“内能与热机”的教学要求，本节课以“内能利用效率的计算”为专题，旨在通过实例讲解和实际操作，让学生深入理解热机效率的概念及其计算方法。课程设计以课本内容为核心，通过引入实际生活中的热机应用案例，引导学生运用所学知识进行计算和分析，从而提高学生的实际应用能力和科学思维。教学内容包括热机效率的定义、计算公式、应用实例分析及练习巩固。

核心素养目标

1.科学思维：培养学生运用物理学原理分析实际问题的能力，通过计算热机效率，提升逻辑推理和数学应用能力。

2.科学探究：激发学生探究热机效率影响因素的兴趣，通过实验和数据分析，发展学生的实验设计和问题解决能力。

3.科学态度：培养学生严谨的科学态度，要求学生在计算和实验过程中注重精度，对待科学问题持客观和求实的态度。

教学难点与重点

1.教学重点

-内能利用效率的概念：理解热机效率是指热机有效利用的能量与投入总能量的比值，这是本节课的核心概念。

举例：通过比较不同类型热机的效率，如蒸汽机和内燃机的效率，让学生明确效率的计算方法和意义。

-热机效率的计算公式：掌握热机效率的计算公式η=W有用/Q投入，其中W有用表示热机对外做的有用功，Q投入表示热机从热源吸收的总热量。

举例：通过具体例题，如计算某台热机在吸收1000J热量时做功600J的效率，让学生学会应用公式进行计算。

2.教学难点

-热机效率的影响因素：理解热机效率受多种因素影响，包括热机工作物质的性质、热机的设计和构造等。

难点解释：学生可能难以理解为何不同的热机效率会有显著差异，需要通过实例分析各因素的影响。

-热机效率计算中的能量转化：掌握热机在工作过程中能量从热能到机械能的转化过程，并准确计算能量损失。

难点解释：学生可能对能量转化的具体过程和能量损失的计算感到困惑，需要通过实际案例和实验来帮助理解。

-实际应用中的热机效率计算：将理论应用于实际，如计算某型号汽车发动机的效率。

难点解释：实际应用中涉及到的数据往往更为复杂，学生可能难以将理论与实际结合，需要通过具体的实例进行引导和实践。

学具准备

Xxx

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与策略

1.结合讲授与案例研究，首先通过讲授法介绍内能利用效率的基础知识和计算方法，随后引入具体的热机效率案例，让学生在真实情境中应用所学知识。

2.设计小组讨论活动，让学生分组分析不同类型热机的效率影响因素，通过讨论促进学生对热机效率的理解和深度学习。

3.利用实验和模拟软件，让学生亲自操作，观察热机工作过程，直观感受能量转化和效率计算，增强实践操作能力。

4.整合多媒体资源，如视频和动画，展示热机的工作原理和效率计算过程，辅助学生形象化理解抽象概念。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-创设情境：展示不同热机模型的图片或视频，如蒸汽火车、汽车发动机等，让学生观察并思考这些热机在日常生活中的应用。

-提出问题：询问学生，“这些热机在工作时，它们的效率是如何计算的？哪些因素会影响它们的效率？”

-预期效果：激发学生对热机效率的好奇心，引发对即将学习内容的兴趣。

2.讲授新课（15分钟）

-基础知识讲解：介绍内能利用效率的定义、热机效率的计算公式及其意义。

-案例分析：分析一个简单的热机效率计算案例，如一个理想的热机模型，引导学生理解公式中各个变量的含义。

-深入探讨：讨论实际热机效率低于理想效率的原因，如摩擦、热损失等因素。

3.巩固练习（10分钟）

-练习题：发放练习题，要求学生计算给定热机的效率，如一个内燃机的效率计算。

-小组讨论：学生分组讨论练习题的解答，互相检查和解释计算过程。

-点评与总结：教师选取几份学生作业进行点评，总结常见错误和正确解法。

4.师生互动环节（10分钟）

-提问与回答：教师提出与热机效率相关的问题，学生举手回答，如“如何提高热机效率？”

-角色扮演：分组进行角色扮演，模拟热机设计团队，讨论如何优化设计以提高热机效率。

-反馈与讨论：学生分享角色扮演中的发现和想法，教师引导讨论，深化学生对热机效率的理解。

5.课堂总结（5分钟）

-回顾重点：教师简要回顾本节课的主要内容和重点知识，如热机效率的定义和计算方法。

-布置作业：布置相关的作业，要求学生计算不同热机的效率，并分析影响效率的因素。

6.教学反思（预留时间）

-教师根据学生的反应和学习情况，对教学过程进行反思，调整教学方法和策略，以更好地满足学生的学习需求。

教学资源拓展