一、教材分析
1、教材的地位和作用
本課時是八年級物理上冊第三章《光現象》第四節，光的折射是重要的光學現象，是理解透鏡成像的基礎，同時又是解釋日常生活中許多光現象的基礎。光的折射現象學生比較熟悉，也比較感興趣，通過對現象的分析，培養學生密切聯繫實際，運用科學知識來解釋一些自然現象的習慣和能力，更重要是激發學生學習興趣，提高科學素質，讓學生從小崇尚科學，立志獻身科學。本節教材讓學生認識光的折射現象和初步規律，是為以後幾節課學習活動進行充分準備。所以本節是本單元教學的重點。
2、教學目標
根據全面提高學生素質的總體目標與教學大綱的要求和本節教材內容及學生已有的認識基礎，我確定本節的學習目標如下:
（1）知識目標:
知道光的折射現象及折射光線和折射角；
知道光的折射規律及在折射現象中光路可逆；
能夠用光的折射解釋生活中的一些簡單現象。
（2）能力目標:
通過演示實驗，指導學生觀察現象，引導學生自己分析，歸納規律，培養學生的觀察，分析，歸納能力。引導學生動手做實驗，培養學生的動手能力及通過實驗研究問題的習慣。
（3）情感目標:
培養學生學習物理的興趣。
（4）德育目標:
通過對日常光現象的分析，破除迷信，熱愛科學，進行唯物主義教育。
3、難點和重點
根據新課程標準的要求，及教材內容和學生學習的實際確定:
（1）重點:光的折射規律；光路可逆。
（2）難點:光線進入不同介質中，折射角和入射角的關係；用光的折射解釋自然現象。
（3）關鍵:對入射角和折射角的確定。
二、選用的教具及設備
1、選擇教具依據
豐富的教學用具及設備，提高了訓練密度及廣度，使教學過程從枯燥到有趣，從抽象到形象。進行課堂演示實驗並利用計算機多媒體輔助教學，不僅提供了大量的教學信息，使學生在生動形象的環境中，得以迅速理解和掌握物理規律。激發學生們的學習興趣，調動他們的主動性，積極性，創造性，從而達到提高課堂教學效率的目地。
2、教具:
光的折射演示儀；碗；適量的水；筷子；多媒體課件；錄像剪輯。
三、處理
對日常光的折射現象學生有豐富的感性認識，以現象引入新課，學生學習目標明確，興趣濃厚。光的折射規律的認識，宜先提出問題及研究方法，通過學生猜想，對照演示實驗的觀察，輔以多媒體模擬演示，學生思維清晰，準確，有利於規律的總結歸納，並注意理論聯繫實
際，重視知識的應用，讓學生遵循認識的規律:從實踐到理論，又從理論到實踐。達到掌握知識，提高能力，從而提高課堂效率。
四、教法，學法
1、教法
根據教學內容的上下承接關係，學生剛學完光的反射，對光的現象已有一些簡單的認識，對光學研究中的一些物理量已有初步的瞭解，如入射角，法線等。針對素質教育對學生能力的要求，本節採用觀察分析，啟發式教學法。體現“學生為主體，教師為主導”的教學思想。通過實驗演示，觀察分析，啟發對比，總結歸納得出規律。在課堂上通過教師的引導，讓學生進行演示實驗和計算機的模擬實驗的觀察，使學生在頭腦中有清晰的表象，以具體生動的感性認識為基礎掌握知識，而不是生硬地死記硬背，同時在觀察中培養能力，開展思維訓練重視知識的應用，理論緊密聯繫實際。
2、學法
學生是教學活動主體，要使學生從“學會”轉化成“會學”，教師在教學中要注意學生學法的指導，根據本節的內容特徵，教師在做好演示實驗時，引導學生如何去觀察實驗 並由他們總結和發現規律，同時注意學生的非智力因素:自信心，毅力，興趣，動機等培養，通過手勢，眼神，表情等形體語言來激發學生的積極性。使學生通過觀察總結規律，聯繫實際，運用規律解決問題。
本節採用觀察，對比，分析的學習方法，引導學生獲取知識，通過思考討論，總結歸納出光的折射規律，應用折射規律解釋一些自然現象，培養學生愛科學，用科學，提高學生的學習興趣。
五、教學過程
【課堂教學】
1、提問:
（1）均勻介質中如何傳播？
（2）是光的反射定律？
2、引入:
【演示一】:
在碗中放入硬幣，放在一定的高度讓學生剛好看不到碗底的硬幣，再倒入適量的水，請同學觀察實驗現象。（錄像重放）
【演示二】:
在碗中倒入適量的水，斜插入一根直筷子，讓學生側面斜視觀察現象。
請學生思考這是為什麼
《宇宙和微觀世界》
（一） 學習目標
1、知識與能力目標
（1）知道宇宙是物質組成的，物質是由分子和原子組成 的；
（2）瞭解固態、液態、氣態的微觀模型；
（3）瞭解原子的結構；
（4）對物質世界從微觀到宏觀的尺度有大致的瞭解；
（5）初步瞭解納米技術材料的應用和發展前景。
2、過程與方法目標
（1）通過對物質從宇宙到微觀世界的研究介紹，發現並説明物質是可以分割的；
（2）通過把原子結構與太陽系的類比，建立微觀世界的結構模型。
3、情感、態度與價值觀目標：
通過對物質世界的研究，認識並體驗我們生活在物質的世界中，宇宙由物質組成。
學習物質的世界，體會物質世界的奇妙。
（二） 學法點撥
物質世界可以從以下三個層面研究：宇觀世界：宇宙、銀河系、地球等。它們的體積非常大，大多距離我們非常遠，要藉助天文望遠鏡觀察和研究：宏觀世界：地球上人類可以實地觀察和研究；微觀世界：物體尺寸非常小，要藉助顯微鏡、電子顯微鏡觀察和研究。
微觀物質的尺度很小，人類肉眼無法直接觀察。但是，分子也有結構，它是由原子組成的。
課前準備
○1取一根蠟燭放入小金屬罐熔化然後觀察蠟燭凝固時體積的變化。
○2查閲、收集有關太陽系、銀河系的資料、人類探索宇宙的資料。
○3查閲、收集有關分子、原子結構的資料。
教學過程
一。宇宙是由物質組成
教師：人們説廣闊的宇宙是無邊無際的，那麼，這宇宙究竟大到什麼程度？宇宙萬物，變化萬千，那麼，這絢麗的世界到底是由什麼組成的呢？這一切給人類留了許許多多的謎，引發了人類無限的遐想，激發了一代代科學家對它們孜孜不倦的觀察和研究。那麼，這一節課就讓我們沿着科學家的探究的足跡，從宏觀到微觀作一次旅行，對這些問題作一些初步的探討吧。
1、宇宙有多大？
綜合觀察課本圖10.1-1和課本圖10.12-1。
請同學們説出太陽系的九大行星（現報道發現第十大行星）。在太陽系示意圖中找出我們生活的地球。（在離太陽比較近的第三條軌道上）
2、交流資料數據：
人類賴以生存的地球置身於太陽系之中，是太陽系中的一顆普遍的行星；
太陽系置身於銀河系之中，太陽只是銀河系中幾千億科恆星中的一員；
銀河系只是數十億個星系中的一個，一束光穿越銀河系需要十萬光年；
在浩瀚的宇宙中，還有許多像銀河系這樣的星系。目前，我們人類觀測到的宇宙中擁有數十億個星系。
（3）根據以上資料、數據讓學生推理，説一説他們所想像的宇宙有多大。
（4）結論：宇宙是廣闊無垠的，大得很難以想象。
3、人類對宇宙的探究過程。
交流資料：
中國古代關於宇宙結構的學説；
哥白尼與日心説；
從世界上第一顆人造地球衞星發射成功，到人類第一次乘飛船進入太空；
美國的“阿波羅”登月計劃；
我國“神舟”號飛船的五次成功飛行。宇航員楊利偉順利進入太空繞地球航行。
隨着科學的不斷進步，人類對太空宇宙的探索越來越深入，宇宙的奧祕將逐漸被揭示。
4、宇宙的組成
問題：宇宙究竟是由什麼組成的？
地球及其他一切天體都是由物質組成的。物質處於不停的運動和發展之中。
物質由分子組成
○1問題：物質又是由什麼組成的呢？
從古到今，人們一直在探尋着這個問題的答案。古希臘人認為宇宙萬物是由水、火、土、氣四元素組成；我們的祖先認為宇宙萬物是由金、木、水、火、土五行組成。但這些看法都是不科學。到底物質又是由什麼組成的呢？
○2分割物質實驗：
物質分割有一個限度，分割到這一限度時小粒子能保持物質原來性質但用肉眼不能看到，只能藉助電子顯微鏡觀察。科學研究發現：任何物質都是由主其微小的粒子組成的，這些粒子保持了物質原來的性質，意大利物理學家阿伏加德羅第一個把這些粒子叫做分子。
固態、液態、氣態的微觀模型
○1學生交流課前觀察蠟凝固時體積的變化。（液體蠟在凝固時體積縮小，中間凹陷下去。）
○2問題：我們知道物質一般以固態、液態、氣態的形式存在。物質處於不同狀態具有不同的物理性質。從實驗，我們看到物質在一般情況下由液態變為固態體積縮小，由液態變為氣態，體積增大。物質由分子組成，那麼，物質存在的形式與分子的存在狀態是否聯繫呢？
○3探究：先讓學生説説他們在課堂上聽課，課間在教室裏活動時，課間在操場上自由活動時這三種情況下活動的狀態和活動空間。
固體具有一定的體積和形狀；液體沒有確定的形狀，具有流動性；氣體具有很強的流動性。
○4結論：根據以上探究，可以認為物質存在的形式與構成物質的分子的運動狀態有關。
原子結構
我們知道了物質同分子組成，人們又猜測分子能不能繼續分割？科學家發現分子是由更小的粒子組成，並把這樣的粒子稱為原子。同時還發現有的分子由多個原子組成，有的分子由單個原子組成。
在一般情況下原子核所帶的正電和核外電子所帶的負電相相等。原子核由更小的粒子---質子和中子組成，而質子和中子又由更小的夸克組成……
達標自查
1、我們人類生活在廣闊的宇宙裏，太陽是 中一千億顆恆星中的一員，人類生活的地球在離太陽比較近的第 條軌道上運行。目前發現的太陽系有 大行星。
2、物質由微小的粒子組成。這些微小粒子保持了物質的性質，我們叫它 。由於它的體積很小，一般要用 觀察。
3、固態物質中，粒子之間有強大的作用力，具有一定的 和 。
4、液體沒有確定的 ，具有 。氣體粒子之間作用力小，故氣體容易被 ，並具有 性。
5、物質由 組成。分子由 組成。原子核外的電子繞 運動。
6、物質從液態變成氣態的時候，體積變化的正確説法是：( )。
A.體積都變小； B.體積都變大； C.有的體積變大，有的體積變小； D.無法判斷。
7、下列説法中，不正確的是：( )。
A.固體有一定的形狀和體積； B.液體有一定的形狀和體積；
C.液體有一定的體積，沒有一定的形狀； D.氣體沒有一定的形狀和體積。
8、下列單位換算中，正確的是：( )。
A.12nm=1.2×109m; B.12nm=1.2×10-9m;
C.12nm=12×109m; D.12nm=12×10-9m。
9、下列對物質結構的描述，正確的是：( )。
A.固態物質的排列規則，就像學生做廣播體操一樣；
B.液態物質的分子可以移動，就像操場上踢足球的學生一樣可以在球場上跑動；
C.氣態物質的分子幾乎不受力，就像下課以後的同學可以自由活動。
能力提高
10、探究：物質從液態變成固態的時候，體積是變大了還是變小了？
猜想：
設計、進行實驗：選用熟動物油作為探究對象。
把熟動物油放在燒杯裏，用火加熱，使它完全熔化，記下液麪所在的刻度位置。
拿開火源，使熟動物油冷卻。
觀察：它的體積是變大了還是變小了？
你還可以用什麼物質進一步進行探究？
寫出你的探究結果 ：
11、探究：水結成冰以後，體積是變大了還是變小了？
猜想：
設計、進行實驗：
分析結論：
交流：通過第10題和第11 題的探究，你有什麼發現？
一、設計思路：
1、指導思想：物理教學不僅僅是傳授知識，更重要的是要讓學生經歷知識的獲得過程，親身體驗，注重知識的形成過程。同時物理教學中更要注重培養學生的學科發展能力，最終目的培養學生終身的學習能力和可持續發展的能力。
2、教材地位作用分析：本節課處於蘇科版九年級物理上冊第十二章第四節。本章整體學習能量知識，前面學習了《機械能》、《內能》。這一節是將機械能與內能進行結合，學習兩種能量的轉化及生活應用。同時本節也是對改變內能的方式的補充，所以學好前三節知識是前提，學好本節知識是對前面知識的提升和應用。
3、教學目標：
知識技能目標：
1、通過探究實驗，知道做功是改變物體內能的另一種方式
2、通過視頻瞭解熱機基本結構和工作原理
3、知道四衝程內燃機工作過程中的能量轉化
過程方法目標：
體驗科學探究過程，瞭解科學探究的基本特徵，提高探究能力、思維能力及合作學習能力。
情感態度價值目標：
1、瞭解內能的利用在社會發展的意義
2、通過探索性實驗，提高觀察能力、實驗操作能力和比較、分析、概括的能力，培養和實事求是的科學態度。
4、重難點及突破方法：
本節重點為：認識到做功是改變物體內能的一種方式，是其他形式能向內能的轉化過程。難點是：通過觀察、分析內能轉化為機械能的實例，知道熱機的工作原理。學生在學習過程中對實驗現象的分析不會時，教師要為學生搭建一些問題台階，幫助學生逐步通過現象分析到本質。在對做功改變物體內能的兩種情況分析時（外界對物體做功時內能增加；物體對外界做功時內能減小）通過實驗歸類，進行突破。對熱機的工作原理這個重難點突破方法上，我採用多種方式對學生進行刺激：有視頻、有自主學習課本、有問題引導合作討論、有模具針對點觀察（曲軸的轉動情況）。調動學生的各種學習機能來主動學習。
5、教法設計：
實驗探究法、視頻輔助法、指導讀書法、問題引導法。運用實驗探究法能更好的讓學生經歷知識的獲得過程，同時還能讓學生親身體驗。視頻輔助法把不容易展現的汽油機工作過程全方面多角度的展示給學生，彌補了模具小、可視性差的缺陷。指導讀書法是為了培養學生自主學習能力、在閲讀課本時教師通過問題引導，使自主學習更具指向性，目標性更強。對學生不容易理解的知識點教師通過針對點專門突破講解。
6、學法設計：實驗法、觀察法、閲讀法、討論法。這些方法的應用都是為了讓學生限度的參與教學，做學習的主人，自己參與，自己解決。
二、教學準備：利用鐵絲、鉛筆、圖釘等隨手可得的器材讓學生動手體驗做功可以改變物體內能。演示兩個實驗空氣壓縮引火儀、電子式火花發生器、酒精、小瓶，學生體會歸納內能與機械能的轉化。利用汽油機模型、觀看汽油機工作視頻，物體與視頻資源結合，學生通過多種方法學習。
教 學 過程
教學步驟
教 師 活動
學生活動
設計意圖
一、新課引入
ppt圖片導入提問：通過前面的學習，我們知道了改變物體內能的一種方式是什麼？
圖片情境導入：為什麼汽車高速行駛時，輪胎的温度會升得很高？
火箭上天，能量是如何轉化的？
《機械能與內能的相互轉化》教學設計
《機械能與內能的相互轉化》教學設計
尋找圖片中改變內能的方式，複習回顧舊知
複習舊知，引出新課題。
二、新課教學
1、做功——改變物體內能的另一種方式
活動與演示：
（1）把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦，用手觸摸一下摩擦的地方，有何感覺？圖釘的內能變化了嗎？
（2）小組活動：彎折鐵絲十餘次，用手指觸摸一下彎折處，有何感覺？鐵絲的內能變化了嗎？
（3）學生演示：空氣壓縮引火儀，你看到了什麼現象？
提問：在剛才的活動中，物體增加的內能從何而來的？能量是如何轉化的？（在克服摩擦做功時，物體的機械能減少，內能增加，即機械能轉化為內能。）
板書：改變物體內能的另一種方式：做功
提問：(1)採用哪些辦法可以使鐵絲温度升高內能增大？這些方法中，哪些是採用熱傳遞的方式改變物體的內能的？哪些是通過做功改變物體的內能的？
學生舉例，如：放在太陽下曬；在石頭上摩擦；放在熱水中燙；放在火上燒；用錘子敲；用力反覆彎折等。
（2）僅憑鐵絲温度升高內能增大這一現象，能否斷定是通過熱傳遞方式還是做功方式來實現的？（做功與熱傳遞的等效性）
（3）你能再舉一些通過做過來改變物體內能的實例嗎？（鑽木取火；飛船自由下落時温度升高；）
區別：熱傳遞方式是內能的轉移過程，能的形式沒有變；而做功方式是機械能向內能的轉化過程，能的形式已經發生改變。
2、熱機
（1）熱機中的能量轉化情況
演示：演示點火爆炸實驗。
《機械能與內能的相互轉化》教學設計 分析能量轉化情況：化學能 內能 機械能
結論：酒精燃燒後的燃氣對外做功，燃氣的內能減少，轉化成機械能。
（2）汽油機的結構和工作原理
熱機：是將燃料燃燒產生的高温高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置。
觀看視頻：汽油機的工作過程
指導學生閲讀課文並設問：
（1）汽油機的主要結構是哪幾部分？名稱各是什麼？各有什麼作用？
（2）汽油機完成一個工做循環要經歷幾個衝程？分別是什麼？
（3）每個衝程的特點是什麼？（從氣門的開閉和活塞的移動角度分析）
（4）這四個衝程都有能量轉化嗎？如果有分別是怎麼轉化的？
（5）汽油機完成一個工做循環曲軸旋轉 圈，活塞往返 次，四衝程內燃機只有________衝程對外做功，其他三個衝程靠_______完成。
第5個問題教師利用模具進行突破。
用考一考的方式來考察對汽油機的學習效果，用超鏈接製造出翻翻看的效果。
3、閲讀：瞭解熱機的發展歷程。向學生補充一些蒸汽機、燃氣輪機、渦輪噴氣發動機、火箭發動機的初步知識。
4、小結本節課的學習：你學到了哪些知識？有什麼收穫？
做一做
看一看
學生思考，內能的增加是通過什麼方式？
歸納這三個活動的共性：做功，並且是外界對物體做功
學生舉例
指導學生總結熱傳遞與做功改變內能時的區別。
分析能量的轉化情況
思考：與前三個試驗的區別是什麼？
學生看視頻
學生獨立自主學習後經過小組討論再回答
學生自主學習，互動交流後填寫答案
通過多個活動讓學生親自體驗，並歸納總結。注重知識的獲得過程。
三個活動分別對應：克服摩擦做功、壓縮做功，讓學生總結共性，學會歸納的方法。
讓學生明白：新舊知識既有聯繫，又有區別進行歸納，尋找異同
由點火爆炸試驗引出熱機，同時與前面知識做一對比。讓學生分清機械能與內能轉化包括兩種情況：外界對物體做功與物體對外界做功
先通過視頻讓學生對汽油機有一個整體認識
再通過問題驅動，指導學生自主學習，合作學習尋找答案
課堂練習
1、如圖所示是熱機的四個衝程，其中屬於做功衝程的是( )
《機械能與內能的相互轉化》教學設計
2、汽油機工作過程中，機械能轉化為內能的衝程是( )
A.吸氣衝程 B.排氣衝程 C.做功衝程 D 。壓縮衝程
3、汽油機在壓縮衝程中，工作物質被壓縮，氣缸中氣體的( )
A.壓強增大，温度降低 B.壓強增大，温度升高
C.壓強減少，温度降低 D.壓強減少，温度升高
作業佈置
練習冊21頁1-----10題
板書設計
第四節 機械能和內能的相互轉化(1)
一、做功---------改變物體內能的另一種方式
克服摩擦做功 外界對物體做功，將機械能轉化為內能
《機械能與內能的相互轉化》教學設計 壓縮體積做功
二、演示點火爆炸試驗：物體對外界做功，將內能轉化為機械能
三、熱機：將內能轉化為機械能的裝置
【力學部分】
1、速度：V=S/t
2、重力：G=mg
3、密度：ρ=m/V
4、壓強：p=F/S
5、液體壓強：p=ρgh
6、浮力：
（1）、F浮=F’-F（壓力差）
（2）、F浮=G-F（視重力）
（3）、F浮=G（漂浮、懸浮）
（4）、阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排
7、槓桿平衡條件：F1L1=F2L2
8、理想斜面：F/G=h/L
9、理想滑輪：F=G/n
10、實際滑輪：F=（G+G動）/n（豎直方向）
11、功：W=FS=Gh（把物體舉高）
12、功率：P=W/t=FV
13、功的原理：W手=W機
14、實際機械：W總=W有+W額外
15、機械效率：η=W有/W總
16、滑輪組效率：
（1）、η=G/nF（豎直方向）
（2)、η=G/(G+G動）（豎直方向不計摩擦）
（3）、η=f/nF（水平方向）
【熱學部分】
1、吸熱：Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
2、放熱：Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
3、熱值：q=Q/m
4、爐子和熱機的效率：η=Q有效利用/Q燃料
5、熱平衡方程：Q放=Q吸
6、熱力學温度：T=t+273K
【電學部分】
1、電流強度：I=Q電量/t
2、電阻：R=ρL/S
3、歐姆定律：I=U/R
4、焦耳定律：
（1)、Q=I2Rt普適公式）
（2）、Q=UIt=Pt=UQ電量=U2t/R（純電阻公式）
5、串聯電路：
（1）、I=I1=I2
（2）、U=U1+U2
（3）、R=R1+R2(1)、W=UIt=Pt=UQ（普適公式）
（2）、W=I2Rt=U2t/R（純電阻公式）
6、並聯電路：
（1）、I=I1+I2
（2）、U=U1=U2
（3）、1/R=1/R1+1/R2[R=R1R2/(R1+R2)]
（4）、I1/I2=R2/R1（分流公式）
（5）、P1/P2=R2/R1
7、定值電阻：
（1）、I1/I2=U1/U2
（2）、P1/P2=I12/I22
（3）、P1/P2=U12/U22
8、電功：
（1）、W=UIt=Pt=UQ（普適公式）
（2）、W=I2Rt=U2t/R（純電阻公式）
9、電功率：
（1）、P=W/t=UI（普適公式）
（2）、P=I2R=U2/R（純電阻公式）
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