初中苏科版第十二章 机械能和内能综合与测试教案
展开学习目标:
通过概念图对第十二章基本知识点有一个全面的了解; 2.熟练掌握动能势能转化改变内能方式;
3.熟练掌握比热容热值计算。
重点:比热容热值计算
难点:比热容热值计算
学法指导:
回顾已学过的知识根据教师要求完成自主先学概念图及练习部分;利用小组内对学群学,合作、讨论、思考,通过展示质疑补充总结;快乐达标检测自己。
本节复习课主要是通过概念图来让学生对整章知识建构知识体系,通过练习题的层次设计、易错点设置来逐步提高学生利用本章知识解决实际问题的能力,更加复杂的比热容热值计算、热效率问题、汽油机冲程问题和比例类问题将会在下一节课中解决。
教学过程:
一、自主先学
教师:经过前面几节课的学习,我们对机械能与内能的相关知识有了一定的了解与掌握,我们将通过本节课来复习一下这一章的知识。
我们首先通过自主先学来对整章知识进行整体性的了解与回顾。
布置任务:安静并独立地完成自主先学部分的概念图。完成较快的同学仔细检查并整体观察概念图中各概念、物理量、知识点之间的联系。
学生任务1:独立完成概念图填写,这一过程强调的是“独学”,学生自己回顾全章知识,发现自己全章知识中印象模糊的知识;同时利用概念图引导学生将自己在本章中学习过的,但目前在自己脑海中还是碎片化的知识点进行知识体系的建构。
〖概念图〗
教师:在学生独学完成概念图的过程中进行有目的的巡查,根据巡查情况,找同学进行实物展示(尽量找有典型性错误的),其他同学质疑、纠错。
学生任务2:1质疑纠错实物展示的概念图;2改正自己的错误;3整体观察此概念图,建构自己的知识体系。
这里的质疑纠错就会出现不同学生之间不同程度的思想碰撞与交流。
教师提醒:概念图中标记了五角星☆的就是本章的重点知识,下面的练习就会围绕这些重点知识展开。
(过渡)
教师:我们利用概念图对第十二章基本知识点有一个全面的了解,其中的各类知识点如何在具体的试题中考察呢?我们来独学完成下面的练习:
布置任务:安静独学完成相关练习,遇到自己无法独立完成的内容留到对学、群学中解决。
学生任务3:独立完成练习题,这些练习题是来练习学生遇到具体的题目时调取自己已经掌握的基础知识分析解决问题的能力。部分学生正是在这方面出了问题导致他们虽然基础知识掌握很好,却无法实现物理学习中答题环节的“学以致用”。
〖练一练〗
☆①(动势能转化)
1.(河北)奥运会中运动员进行射箭比赛时,弓将箭水平射出去的过程中,下列有关弓和箭能量转化的说法中正确的是( )
A.弓的动能转化成箭的势能 B.弓的势能转化成箭的动能
C.弓的势能增加 D.箭的动能转化成弓的势能
这一题的设计意图是考察学生对动势能转化知识方面的理解,侧重于例子中的各能量的判定,即射箭前弓具有的能量叫什么能?射箭后箭具有的能叫什么能?
2.(山东)飞机空投货物,货物在空中匀速下降时,以下说法中正确的是( )
A.货物的重力势能减小,动能增加 B.货物的重力势能减小,机械能不变
C.货物的动能不变,机械能不变 D.货物的动能不变,机械能减小
这一题的设计意图是考察学生将动能势能影响因素的相关知识与在实例中获取关键字关键条件的能力,这道题目给出的条件简洁明了,还涉及了由动能势能变化推断机械能的增大与减小的知识。
“匀速下降”中“匀速”→速度不变(且质量不变)→动能不变;
“下降”→高度降低(且质量不变)→重力势能减小;
动能不变+重力势能减小→机械能减小
3.(来宾)2007年10月24日“嫦娥一号”卫星发射升空,它在加速上升过程中( )
A.动能不变,重力势能增加 B.动能增加,机械能增加
C.动能不变,机械能不变 D.动能增加,重力势能减少
这一题与第2题类似,题目关键条件是“加速上升”。但此题会有部分学生分析到发射卫星的火箭燃料会被消耗,从而质量会减小,速度增大而质量减小,可能会得到“无法判断”或“动能不变”的结论,可引导学生分析平直公路上匀速行驶的汽车,甚至是水平面上匀速直线运动的人,本质上汽车会消耗汽油,人体表面也有汗液汽化,但这些质量损失由于太小,一般程度上忽略不计,从而判断动能不变。当然,如果没有学生分析到这里,也没有必要刻意分析至此。
☆③(改变内能的方式)
4.下列现象中,请你写出它们各自利用什么方式改变物体的内能:
(1)放在室内的热水温度逐渐降低 (2)在古代人类钻木取火.
(3)人们用嘴对着双手呵气取暖 (4)把烧红的铁块放到冷水中,冷水变热
(5)凉鸡蛋泡在热水中,温度升高 (6)冬天,人们用双手反复摩擦取暖
这一题首先需要学生知道改变内能的两种方式,然后区分出实际事例中到底是做功还是热传递。
☆⑤(比热容计算)
5.集热箱中盛有1吨水,在阳光照射下,水温度从10℃升高了30℃,在这个过程中,水吸收了多少热量?
( c水=4.2×103J/(kg•℃) )
这一题除了比热容单位、质量单位这两个易错点之外,用一个字来设置了第三个易错点,“升高到”→“升高了”,这个易错点对于部分同学而言可能需要到群学环节甚至展示质疑环节才能发现,并不是这一点多么复杂,而是学生熟练度不足时不会留意到这个易错点。
6.在标准大气压下,100kg温度为20℃的水,吸收了3.78×107J的热量,它的温度会升高多少摄氏度?
( c水=4.2×103J/(kg•℃) )[
这一题首先考察公式变形,这一点大多数学生可以解决,学生可求得△t=90℃,接下来就要考察学生思维全面的能力,能否发现这里的矛盾点,我们的物理学习是要解决现实问题,尽管现在学习大部分物理知识都是在理想状态下的情况,现实中同一问题的影响因素太多,我们总要由浅入深慢慢来,但仍然要求我们要整合自己现有的物理知识,发现不符合规律的矛盾点,20℃升高90℃就要超过标准大气压下水的沸点100℃了,所以尽管理论计算求得△t=90℃,实际却只能升高100℃-20℃=80℃,后来的热量都被水用来沸腾(汽化)了。
☆⑥(热值计算)
7.将0.2kg的汽油完全燃烧可放出9.2×106J的热量,则(1)汽油的热值为多少?(2)0.4kg汽油的热值是多少?
这一题是热值计算的公式变形;第二问会有同学未经思考,想当然地带入数据9.2×106J进行计算,从而得出错误结果,这里需要他们在对学群学中发现这个错误,并用“热值是燃料的一种属性,与质量无关,仍为4.6×107J/Kg”作为第二问的解答过程。
二、小组合作
对学:同桌互看、互讲、互质疑、统一答案、统一疑问用于群学;
群学:群学内容只针对在对学中出现的疑问。做好抢答展示的准备。收获记录在右侧学习辅助栏。
布置任务:对学、群学练习题,要求发言者随时追问听讲者,切实提高参与度、专注度。
学生任务4:小组合作练习题,先对学后群学。
本节课主要设计了两块内容,概念图和练习题。
其中概念图因为主要涉及本章的基本知识点,以学生自我回顾为主,基本没有进行小组合作的必要,所以并不安排学生进行小组合作讨论,以实物展示典型错误、其他学生质疑纠错为解决方式。
第二块的练习题是精心设计挑选排序的,与第一块概念图中的重要知识点进行了呼应。在学生独立完成(独学)的基础上,需要他们通过“对学”解决一部分问题。对学中出现了两人答案不同时,自然会出现各自为了证明自己的答案正确、对方的答案错误而进行再一次的认真读题审题,所以,这样的对学也会包含再一次的深入“独学”。然后一般会出现为了捍卫自己的答案和主张的一对一辩论,这就是思维的可视化、思想的碰撞过程。这个过程的其中一种结果就是其中一方发现了自己的错误并改正,这就是真实发生的学习过程;还有一种可能是双方都无法说服对方接受自己的观点,那么这个问题将留给群学过程。
我们之所以在自学(独学)和常规意义上的小组合作(群学)中间加上对学这个环节,是因为如果直接进入群学,以四人小组为例,就会出现一人发言,三人听的状态,较容易出现学生注意力不集中,走神的情况。对学就不同了,一对一的合作,很难出现走神的情况,而且对学解决不了的题目才会放到群学中,也提高了群学时的专注度,因为群学的内容是我们刚才对学未能解决的内容。
通过长期的培训以及对学、群学的规则设置,学生的小组合作过程绝不仅仅是对答案或是优生主动讲后进生被动听这样的过程,而是学生一定会主动参与的过程,因为对学一对一的过程学生是没有机会走神的,群学内容也是学生愿意关注的“悬而未决”的内容。并且在对学群学的过程中,发言者随时会追问其他听讲者,让其发言,所有人在这个过程中都可能会发言,对学时,同一时刻有二分之一的人在开口讲,群学时有四分之一的人在开口讲,这既是“学进去”的过程,也是小范围(小组内)“讲出来”的过程。
教师任务:有效巡视和指导。
复习课既有复习整理知识点的任务,也有发现学生个性及共性问题、解决问题的任务。教师在学生进行小组合作过程中进行有效巡视和指导,尽力发现学生的个性问题加以指导解决,同时找出共性问题以便在下面的展示质疑环节适时介入,点拨疑难。
三、展示质疑
接力抢答展示,尽量说出题目的难点或易错点,其他同学质疑纠错补充。
布置任务:大方展示,大胆质疑。
学生任务5:接力抢答展示
这个过程就是在全班范围内的大展示,大范围的“讲出来”。但不止是“讲出来”,因为还包括质疑补充,面对与自己对学群学结果不同的展示,大胆提出自己的质疑与补充,被质疑者也可以反过来去质疑质疑者,双方质疑反质疑的过程中随时还会出现其他质疑者。学生们的思想碰撞在此发生,这个过程常常会有意想不到的收获,当然也有可能出现全班的这种大合作却无法完全解决问题,此时还有教师这个质疑者与补充者兜底。面对这种经过全班学生合作都未解决的问题,以及以一个平等质疑者身份出现的教师的讲解,学生们的专注度比之前教师直接讲解要高出很多。
这种专注度的提高,也改变了以往展示过程就是一名学生讲,全班听的死板模式,让这个过程不仅仅是展示,也是可以发生真实的学习/学会的过程。同时,因为这里的展示采用了接力抢答展示的方式,即例如教师将第一题交给3号,所有组的3号都可以抢答,先站起来的抢到发言机会,其他同学可以质疑补充;第二题就由第一题的回答者来选择交给几号,依次类推,这就让所有人都有机会参与这种展示,提高了学生参与这种展示的积极性。
教师任务:把控方向、节奏,对共性问题加以指导突破。
此过程教师可以以参与者的身份根据小组合作时的巡视情况及学生展示质疑的情况,适时通过教师的质疑、补充来把控方向、节奏,对共性问题加以指导突破。
四、快乐达标
1.一辆汽车匀速爬上一段斜坡,这一过程中,下列说法正确的是( )
A.动能不变,机械能增加 B.动能减小,势能增加
C.势能增加,机械能不变 D.动能增加,势能减小
2.下列属于用热传递的方法改变物体内能的是( )
A.流星在空气中高速下落,发出光和热 B.铁片在室外被太阳晒热
C.两手相互摩擦,手心发热 D.锯木头时,锯条变得烫手
3.在标准大气压下,1kg40OC的水吸收了2.94×105J的热量后,其温度为 ( )
A.60OC B. 70OC C. 100OC D. 110OC[
4.求3kg干木材完全燃烧可以放出的热量?(q木=1.2×107J/Kg)
布置任务:换位,同号PK。
学生任务6:同号PK
快乐达标采用同号PK的方式,即相邻两组的两个1号进行PK,相邻两组的两个2号进行PK,以此类推,根据两人错误的多少,按照4:1,2:2,1:4,的规则进行加分,这便是组间的竞争关系,这里利用了学生这个年龄段乐于竞争以及集体(小组)荣誉感强的特点,提高了学生快乐达标参与的兴趣与专注度。最后,同号PK中出现的错误留给组长督促落实整改。
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