时间:2023-06-19 16:15:56
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇分子运动现象探究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
a.知道物质是由分子构成的;分子不停地做无规则运动;分子的体积和质量都非常小,在一般物体里含有的分子数非常多.
b.能识别并会解释扩散现象,知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动.
c.知道分子间存在作用力,分子间作用力与分子间距离有关,知道一些分子间相互作用力的实例.
d.理论联系实际,培养学生用所学知识解决实际问题的能力.
教学建议
“分子动理论的初步知识”教材分析
分析一:本节首先介绍了有关分子和分子运动的初步知识,并对分子大小进行了讨论,使学生对分子体积小、数量大留下深刻印象。然后从观察实验,分析宏观现象出发,通过推理去探索微观世界的思路,依次介绍了分子的无规则运动和相互作用力。
分析二:分子运动论是从本质上认识各种热现象的理论。按照分子运动论的观点,一切热现象都是由构成物体的大量分子无规则运动引起的,温度就是大量分子无规则运动剧烈程度的标志。利用分子运动论,可以成功地解释大量的热现象。
分析三:分子运动论的基本内容:物质由大量分子构成,分子体积极小,直径只有10-10米左右,一滴水约含有1.6×1021个水分子,分子之间有空隙,气体分子的间隙最大,液体次之,固体分子间隙最小;分子做永不停息的无规则运动,这种运动与温度有关,一般温度高的物体内部分子运动剧烈,所以人们把分子的这种无规则运动叫做热运动,扩散现象是分子无规则运动的例证;分子之间有引力和斥力同时存在,分子间距离小于平衡位置时,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力,分子间距离等于平衡位置时,斥力等于引力,分子间作用力为零,分子间距离大于平衡位置时,斥力小于引力,分子间作用力表现为引力,由于分子间的引力,使固体能保持一定的形状和体积,而由于分子间的斥力,使分子间保持一定的空隙,也使得固体和液体较难压缩。
“分子动理论的初步知识”教法建议
建议一:可以从机械能向内能的转化的实验引入课题,例如关掉动力的汽车慢慢停下来,掉到地面的乒乓球最终停在地面,它们的机械能到哪儿去了?从而将学生注意力从宏观分析转移到微观分析上来。
建议二:分子运动论从“微观”的角度认识热现象,即从物体内部微小粒子的运动情况分析问题,可以从本质上解释有关的热现象。进行解释时,要认真分析题意,明确与题目相关的物理知识,然后在用分子运动论的相应观点,特别是分子间的相互作用力、分子无规则运动这两个观点进行解释。
建议三:根据分子运动论的观点,物质由大量分子构成,这一点可以借用化学里的一些知识加以说明。另外,构成物质的分子直径非常小,肉眼无法直接观察到,为了形象地说明这一点,可以用宏观物体间的尺寸比来说明。
建议四:构成物体的分子在不停地做无规则运动,这也是我们肉眼无法观测到地,因此要做好演示实验,例如打开香水瓶瓶盖后,满教室都能闻到香味;红墨水在水中的扩散等。另外,我们还可以用课件来模拟气体分子的无规则运动和扩散现象,使这种看不见的运动在学生心目中形象化、具体化,有利于学生的理解和记忆。我们还可以比较不同温度下的扩散快慢,如观察红墨水滴入冷水和热水中扩散的快慢。
建议五:分子间作用力较难、较复杂,尤其是分子间引力与斥力同时存在,学生较难理解,因此教学时要求不要太高,只要学生能知道分子间引力与斥力同时存在,且知道什么时候分子间表现出引力,什么时候分子间表现出斥力即可。另外要做好两个铅块间的分子引力实验。
教学设计示例课题:
分子运动论的初步知识
教学重点:
知道分子动理论的三个基本观点和相对应实验事例,并能用分子动理论的观点进行解释.
教学难点:
对分子间作用力的理解,以及用微观理论定性解释宏观现象.
教学手段:
讲授、实验
教具:
烧杯、红墨水、清水、香水、乒乓球、集气瓶、NO2气体、铅块、计算机
知识内容
教师活动
学生活动
一、引入课题
二、物质由分子构成
构成物质的分子一般很小,直径一般在10-10m左右,物体内含有的分子数目一般很多
三、分子的运动
分子总在做不停的无规则的运动,在不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散.
四、分子间的作用力
分子间存在相互作用力,分子间同时存在引力和斥力.当分子间距离等于平衡位置时,分子间引力等于斥力,作用力为零;当分子间距离小于平衡位置时,分子间引力小于斥力,作用力表现为斥力;当分子间距离大于平衡位置时,分子间引力大于斥力,作用力表现为引力.
固体和液体很难压缩、固体较难被拉伸,都是由于分子间作用力的原因.
五、思考题(能力提高)
扩散快慢跟什么因素有关?
将一乒乓球由一定高度静止释放,提出问题:乒乓球运动的机械能上哪儿去了?
讲解、举例
通过实例讲解分子数目巨大,让学生体会分子非常小.
打开香水瓶盖,提问:为什么我们能闻到香味?香料分子是怎样进入我们的鼻子?
演示NO2气体与空气间的扩散过程
演示红墨水在清水中的扩散现象
教师解释原因
计算机模拟演示气体分子的无规则运动
计算机模拟演示扩散过程
教师讲解
做铅块间分子作用力的演示实验
演示实验:比较红墨水在冷水和热水中扩散快慢实验
观察乒乓球的运动情况,并回答问题.
联系化学中有关分子的知识思考
学生思考并回答问题,
学生举例说明日常生活中的相似现象
学生观察实验,发散思维
作业:P14—练习1、2
“分子动理论”探究活动
教学目标
(1)知道什么是热运动,知道分子热运动剧烈程度与温度有关
(2) 知道布朗运动和扩散现象,并能简单解释其原因
教学建议
教材分析
分析一:本节教材内容特点是先实验(扩散现象和布朗运动两个实验现象),后得出结论(分子的无规则运动),并根据现象说明热运动与温度有关,因此做好演示实验是关键.
分析二:由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性,使这些颗粒受力不平衡而开始运动,这就是布朗运动.由于分子运动的无规则性,造成布朗运动的不规则性.另外,温度越高,分子热运动越快,对颗粒的撞击更强,布朗运动更显著.
分析三:温度越高,分子无规则运动平均速度越快,这是一个宏观统计结果,而对于具体某个分子,温度与其运动速度并不一定存在这一关系,也许温度升高,这个分子的运动速度相反可能在降低.
教法建议
建议一:做好演示实验是关键,扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做.在做观察布朗运动的实验过程中,用稀释的墨汁做悬浊液,过稀时液体中的微粒太少,过浓时亮度变暗,而且微粒连在一起,不便观察,可以多试几次.墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上,盖上盖玻璃就可以.显微镜的放大率在40倍左右最合适.
建议二:在实验的基础上,推出分子在不停地热运动后,要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因,以便巩固、加深学生的认识.
建议三:有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外,若有条件,最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制,这样有利于学生对该实验现象的理解.
教学设计方案
教学重点:知道分子不停地无规则热运动,知道布朗运动和扩散运动
教学难点:布朗运动和扩散运动的微观解释
一、扩散运动
1、演示实验
空气与二氧化氮气体间的扩散现象
2、概念:扩散现象
3、扩散现象的微观解释:分子的无规则热运动
4、计算机演示扩散过程
5、对比实验:红墨水在热水和冷水中的扩散快慢.
结论:温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快
6、列举日常生活中的扩散现象:如香水味等
二、布朗运动
1、学生观察布朗运动现象
2、微观解释布朗运动:分子撞击不平衡
3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系:温度越高,布朗运动越显著;颗粒越小,布朗运动越显著.
4、计算机演示布朗运动现象以及产生原理
例:关于布朗运动,下列说法正确的是
A、布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动
B、布朗运动是指液体分子的运动
C、布朗运动是液体分子无规则运动的反映
D、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动
答案:CD
评析:熟知布朗运动的实质是解决本题的关键.
三、热运动
由布朗运动和扩散运动说明分子的无规则运动与温度的关系.
四、作业
探究活动
题目:研究不同物质形态间扩散速度快慢
组织:个人或分组
方案:比较气体、液体、固体间的扩散速度,并得出结论
1 用诗引入 激发探究
“学起于思,思源于疑。”用古诗引入新课,能设置悬念,会让学生在无意中产生疑问。例如学习光的反射时,我问学生;“著名诗句,”不识庐山真面目,只缘身在此山中。“它包含怎样的物理知识呢?”学生感到新奇,有一种迫切想弄明白的心理,在这种心理的驱使下,产生了强烈的求知欲望,于是便积极投入学习。经过探究分析同学们终于明白,诗句所包含的为光的反射现象。因为庐山层峦叠嶂,处在不同位置,就有不同物体反射的光线进入眼睛,所以就看到千姿百态的庐山美景。可见,用古诗引入能顺利地把学生带进物理乐园、融入物理意境,增强学生学习的主动性和内驱力。
2 以诗激趣 增进理解
兴趣是最好的老师,教师如能给学生提供丰富的学习素材,不仅可以拓展学生的思维空间,培养良好的思维习惯,帮助理解教学内容,更重要的是能够激发学习兴趣。如学习机械能时为了让学生加深对机械能概念的理解与掌握,我以诗激趣,选用了“黄河远上白云间,千里江陵一日还。”的佳句。因为前一句形象表明黄河水蕴藏着巨大的重力势能,后一句则生动描述了奔腾不息的长江水蕴含着丰富的动能。而在学习机械能的相互转化时,又列举“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”的名句,让学生联想“银河”从“九天”“直下”的壮观美景,感悟动能与重力势能的转化。这样他们在欣赏诗句意境的同时掌握了相关的物理知识,看到了古诗中的物理价值,感受物理带给他们的快乐与趣味,使他们在求知与兴趣的碰撞中保持昂扬的学习锐气,达到了寓教于乐,寓学于趣的目的。
3 选诗练习 重视应用
物体运动状况的描述取决于参照物,同一物体选用不同的参照物,它的运动状态有所不同,学生对此易出错误。实践发现若只是单纯的强调概念,学生不易理解,而且这样的指令性做法,只能使他们一知半解、似懂非懂,效果不佳。对此我引导学生通过判断“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”中的运动物体和参照物进行练习。经过启发同学们便顺利找出前一句参照物是“孤帆”,运动物体是“青山”。而后一句参照物是“两岸”运动物体是“孤帆”。由此可见;选用诗句作练习,不仅能让学生加深对概念的理解,而且使所学知识得到了运用与巩固,收到了事半功倍的效果。
4 贴近生活 走向物理
扩散现象是自然界中很普遍的现象之一,但分子运动比较抽象,给学习带来了困难,学生对此容易产生畏惧心理。使用传统方法去讲解,学生难免有单调乏味之感。于是我利用“花气袭人知骤暖,雀声穿树喜新惊”的佳句;引导学生运用分子动理论进行分析。原来气温骤升,使花朵分泌的芳香油分子运动加快,其香味被人闻到了,温度越高扩散越快,分子运动越剧烈。通过这样的实例,学生觉得分子运动并不抽象了,认识到物理就在身边,自然现象中就包含丰富的物理知识,这种做法突破了传统学习中的封闭状态,打开了自然界与物理间的通道,为更好地学习物理开辟了广阔的空间。
5 综合分析 培养能力
一、注重联系生活,激发探究兴趣
化学是与日常生活联系紧密的学科,教师讲课联系实际生活,必将增强学生的参与意识,极大的激发探究问题的兴趣。
1.某些内容讲授时学生可能一时难以理解,此时教师可讲解一些与实际生活紧密相连的实例,使抽象难懂的内容具体化、形象化,从而激发他们的学习兴趣,进而使他们掌握知识。如讲到100mL酒精和100mL水混合后总体积小于200mL。学生不能理解,这时我们举例问学生把一碗蚕豆和一碗小米混合后体积是不是两碗时,学生回答不是。并让他们解释原因,这样他们把微观粒子与宏观物质联系起来也就理解了酒精和水混合是由于小分子进入大分子间隙使体积小于200mL。
2.巧设问题,因势利导,激发探究化学知识的兴趣。如在二战期间,德军占领了丹麦,诺贝尔物理奖的获得者玻尔教授利用化学方法,使诺贝尔金质奖章溶解在王水中,在德国鬼子的眼皮子底下保存了两年,安然无恙,之后又用化学的方法从溶液中置换出所有的金子,得以重铸诺贝尔奖章。请问同学们,教授采用什么办法把溶液中的黄金全部置换出来?“一石激起千层浪”,这个问题立即引起了学生探究性学习的兴趣,激发了学生进一步探究的动力,因势利导,从而在快乐中获得知识
二、导入新课,激发兴趣
新课的导入是整个教学过程的开端,它正如电影的“序幕”一样,可以引起学生的注意,激发学生的兴趣。悬念设置法、实验法和故事法等都是较好的导入新课的好方法。
悬念设置法,是指教师根据教学内容的特点和需要,巧设悬念,以此来激发学生的好奇心和求知欲的一种导入新课的方法。教师可以把它与故事法结合起来进行教学活动。比如在学习原电池时,教师可以给学生讲一个故事:有一个很富有的老人,他生活上丰衣足食,唯一的遗憾就是有两颗门牙掉落了,这给他的生活带来了很大不便。那有一天他就跑牙医那去镶了一颗金牙和一颗钢牙,但自打他镶了这两颗牙齿后,头痛就一直困扰着他。那大家知道简单的镶牙为什么会出现这样的后果吗?想必这时候学生已经被你激起了强烈的好奇心,这时候教师可以转入正题,“学了今天的原电池内容后大家就能明白其中的奥妙了。”相信后面学生必能以高度的热情投入学习中。
实验法是教师按照教学目的,充分地控制实验的环境,创设一定的实验条件,科学地选择研究对象,以直观现象来激发学生兴趣的一种教学方法。比如在学习Na2O2性质时,有一条是关于Na2O2和H2O可以发生反应放出氧气,那在学习这个性质时教师可以先做一个滴水着火的实验:(1)向蒸发皿中依次加入5g氯酸钾粉末,5g蔗糖和2―3g Na2O2。把过氧化钠放置在最上层。(2)用长滴管向过氧化钠上滴加数滴水,然后迅速离开,容器里立即起火燃烧,火花十分明亮。学生必定对这个实验充满好奇,相对的后面的教学就可以达到事半功倍的效果。
三、通过语言的感染力来激发学生的兴趣
教人未见其趣必不乐学。现代教师不仅要有广博的知识而且要有精湛的教学艺术。其中教师讲课时如果能让自己的教学语言既显得诙谐、风趣又不乏逻辑性和科学性使学生愿意听并引起高度注意能够让他们在较为轻松的环境中接受知识、增加技能。那么对天真活泼、好奇敏感的初中学生而言学习兴趣是很容易被激发出来的。如在讲到分子间有间隔时分子的间隔既看不见也摸不着学生很难理解我就将一个苹果看作一种物质的一个分子一颗芝麻看作另一种物质的一个分子,那么一筐苹果和一筐芝麻混在一起还有两筐嘛学生当然知道没有两筐,是因为芝麻填满了苹果间的间隙,分子也是这样,同样道理在学习分子运动速度和相对分子质量的关系时若直接告诉学生物质的相对分子质量大,分子的运动速度就快物质的相对分子质量小分子的运动速度就慢,学生不仅难以理解而且很难记住。就举了一个例子:甲乙两个人甲是个大胖子二百多斤,而乙是个瘦子一百多斤。这两个人那个跑得快哪个慢?学生异口同声的说胖子慢瘦子快 我接着讲质量大的分子运动速度慢、质量小的分子运动速度快相对分子质量和质量成正比,物质的相对分子质量大分子的运动速度就快物质的相对分子质量小分子的运动速度就慢。在学习地壳中元素含量时按氧硅铝铁钙的由多到少的顺序记住但是很容易忘我就利用谐音养闺女贴心,学生大笑。
四、上好第一节化学课,激发学习兴趣
教学目标
1、了解物质是由分子、原子等微观粒子构成。
2、知道分子和原子的基本特征。
3、能用微粒的观点解释生产、生活中的一些常见现象。
4、知道分子是保持物质化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小粒子。
5、能举例说明在化学变化中分子可分为原子,原子可结合成新的分子。
学情分析
学生在自然及物理学科中已经学习了物质的三态变化及热胀冷缩等知识,在化学前两个单元已经学习了物质的变化和性质,化学实验的基本操作等。学生对简单的物质变化和性质有了判别能力,并具备了一定的实验操作技能。分子、原子是学生初次接触到的微观粒子,肉眼看不到,非常抽象,学生因缺乏微观想象力而感到难以理解。
重点难点
(1)重点:分子、原子概念的建立。
(2)难点:用分子、原子的观点解释宏观物质的性质与变化。
教学过程
活动1【导入】情景引入,认识物质的微粒性
教师先在手上涂一点风油精(或清凉油),在教室内走一圈。
听到学生小声议论:老师擦了风油精。
师:你们怎么知道的?
生:闻到的。
师:我们为什么能闻到风油精的气味呢?
物质是由分子等微小粒子构成的,用肉眼看不见,用手摸不着,但这些粒子是真实存在的。
活动2【活动】观察:分子、原子图片
观察课本49页图3-2、图3-3,用扫描隧道显微镜获得的苯分子、硅原子图片,感受分子的真实存在。
活动3【活动】阅读体会
资料一:1个水分子的质量约为0.00000000000000000000000003kg。
资料二:1滴水中约有1670000000000000000000个水分子,如果10亿人来数1滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数完。
【学生体会】分子质量很小,体积也很小。
活动4【活动】学生实验:品红扩散
分别向盛有等量热水和冷水的两个小烧杯中加入少量品红,静置,观察现象。
学生描述观察到的现象。
【问题1】烧杯中的品红逐渐扩散,水变红,说明微观粒子(如分子)有什么特征?
【问题2】热水中的品红扩散更快,又说明了什么?
引导学生得出:微观粒子(如分子)在不断地运动,温度越高,运动速率越快。
活动5【活动】探究实验:分子运动现象
1.向盛有约20mL蒸馏水的小烧杯A中加入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀,观察溶液的颜色。
2.从烧杯A中取出少量溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察溶液颜色有什么变化。
3.另取一个小烧杯B,加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、B两个小烧杯。观察现象。
【问题1】试管中的酚酞溶液变红,说明了什么?
【问题2】烧杯A中的酚酞溶液变红,这个实验为分子的哪个基本特征提供了证据?
引导学生观察、思考、分析、总结。
活动6【活动】趣味实验
【演示实验】水和酒精混合:取一个酸式滴定管,向其中注入约半管的水,再缓缓注入无水酒精至接近注满,用记号笔或橡皮筋标记。用手指堵住管口,上下颠倒几次。观察现象。
【问题1】这个实验说明分子具有什么特征?
【学生实验】用注射器压缩等体积的水和空气。
【问题2】这个实验又说明了什么?
引导学生得出:分子间有间隔,不同状态的物质,分子间间隔不同。
活动7【练习】当堂演练
1、吸烟有害健康,非吸烟者往往会因吸烟者吸烟而造成被动吸烟,这是因为(
)
A.分子在不断运动
B.分子之间有间隔
C.分子的体积很小
D.分子的质量很小
2、水结成冰后体积增大的原因是(
)
A.水分子运动加快了
B.水分子间隔变大了
C.水分子体积增大了
D.水分子数目增多了
3、下列观点中不正确的是(
)
A.世界是物质的,物质是由粒子构成的
B.宏观上看静置状态的物质,从微上看则是永恒运动的
C.分子虽小,但也有一定的质量和体积
D.夏天雨过天晴,路面上的水渍很快变干,这时水变成了其他物质
活动8【活动】归纳小结
1、通过这节课的学习,我知道了物质是由
构成的。
2、微观粒子的基本特征有:
①
;
②
;
③
。
【关键词】高中物理 素质教育 教法研究
物理新课改的目的在于引导学生主动学习,努力减轻学生的精神负担和作业负担,激发学生的创新兴趣与创新精神。教师的主要责任是挖掘教材内容,同时使用各种不同的教学手段与方法,给学生创造最佳的学习状态和积极的学习气氛,充分调动学生学习的积极性,培养学生主动参与的意识,从而促进学生的智力发展和综合素质的提高以及创新潜能的开发。
一 实行素质教育,首先要提高教师自身素质和业务能力
首先,要切实提高物理教师队伍素质。提高教育质量,教师应提高自身的人文素养和科学文化素养,使学生对教师产生尊敬、仰慕的心情,以便于下一步教学的开展,提高学科教学成绩。教师还要加强学科业务学习及准备,把课本生硬抽象的物理概念、规律变成教师自己生动形象的语言,理论联系实际,深入浅出,提高学生学习物理的积极性。教师还要会使用各种先进的教学媒体,借助他们展示物理教学过程中难于演示的内容,提高学习兴趣,加深对疑难问题的理解。如飞机投弹问题、人造卫星运行问题,我们自制了教学软件,用计算机进行模拟,使学生一目了然,豁然开朗。在教学中,经常利用多媒体教学手段变抽象为具象,使课堂教学更生动、直观,以激发学生的学习兴趣,分散教学难点。其次,提高课堂教学效率是关键。先期教育面临的一个重大课题,就是教师们的教学过于依赖“时间加汗水”,不善于向效率要质量。在某种意义上,我们完全可以说,没有效率就没有素质教育。再次,提高教育教学活动的科学化水平。广大教育工作者要学会用专业化的眼光来审视自己的教育教学活动,用科学化的方法来改善自己的教育教学活动,用教育创新的思维来改进自己的教育教学活动。
二 物理课的教学应贴近学生的生活,用生活事例引出抽象的物理概念,及时了解学生学习的情况,调动他们学习的积极性和主动性
物理学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的生活现象中探究并认识物理规律,同时将学生认识到的物理知识和科学研究方法和社会实践及其应用结合起来。让他们体会物理在生产和生活中的实际应用,这不仅可以提高学生学习物理的兴趣,而且还能培养学生良好的思维习惯和科学的探究能力。
从生活中获取的经验,学生感受较深。充分利用中学生“好奇、好问、好动、好胜、好玩”的心理特点,利用社会生活中典型事例,巧设疑问并加以解决,极大地激起学生学习的内因与动因,从而有效地提高课堂教学质量和效率。在物理的教学过程中,学到的物理规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把物理规律与学生的生活经验相联系。这样既可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发出学生对物理的浓厚兴趣。例如:在讲授分子运动时,可以先给学生讲一个生动的贴近生活的故事:经常存放煤灰的地方,地面会变得比较黑。接着提出疑问:“墙面为什么会变黑?”引入所讲的内容。接着让学生举出日常生活中见到的分子运动现象,利用学生举出的日常生活中最熟悉的例子,在教师的引导下让自主学习的学生理解分子运动的概念。例如:能量的转化和守恒定律是物理学中重要的规律之一,但比较抽象,在教学中可多举一些学生熟悉的例子进行解释,如冬天热水泡脚——能的转移;双手相互摩擦做功,双手觉得暖和——能的转化;太阳能热水器将太阳能转化为热能;煤燃烧将化学能转化为热能。
三 对学生进行情感教学
在中学物理教学过程中实施情感目标,一要面向全体学生,使每个学生的兴趣、爱好、特长、个性都得到和谐充分的发展,把传授知识与情感有机结合起来。二要激发学生学习兴趣,开发智力、培养学生学习的自觉性,使学生感到学习既艰苦又愉快。三要注重教学艺术、改进教学方法、激发学生思维的积极性。创设物理情境,激发学生学习兴趣。教学中充分利用演示实验;学生随堂实验和分组实验;小实验和小制作;课本的封面、插图和漫画、想想议议、阅读材料、科学家的故事、教学课件、教学挂图和模型、带趣味性的物理问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣中掌握知识。
鼓励性提问,注重对学生作业、测试作业适时肯定,成立物理兴趣小组,使学生表现自己,鼓励学生参加小制作、小发明和社会实践活动,鼓励学生对老师提建议,从而激发学生的上进心、自尊心。
四 采用探究式教学法
探究式教学法实质上是将科学研究领域的探究方法引入学生的学习过程中,把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中,通过类似科学家的探究过程理解科学探究的本质,是培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。这种教学法要求在教师的启发诱导下,通过学生的亲自参与探究活动,通过观察发现质疑探索,由学生主动去发现概念、规律。在这种形式的学习过程中,学生不仅学到了知识,更重要的是学到了获得知识的过程与方法。它符合当前国际教育发展的趋势,与现代社会高速发展相适应。
与传统教学方式相比,探究式教学法有以下特征:(1)注重从过程中获得新知和发展能力;(2)注重收集证据及由证据到结论的推理与思维;(3)注重交流合作;(4)注重自我评价(反思)。“教学有法,教无定法。”在深化教育改革推进素质教育之际,只要我们在教学过程中注意优化教学活动的策略,把握好活动过程中的操作环节,调动学生学习的积极性,让学生想学、乐学,就能提高学生的物理思维和物理能力,提高物理教学的质量。
参考文献
〔1〕韩永昌、符丕盛.心理学〔M〕.上海:华东师范大学出版社,1992:172
1、关于分子运动论,下面说法中错误的是( )
A、物质由分子组成,分子间存在空隙
B、物体内分子都在不停地做无规则的运动
C、分子之间只存在引力
D、分子之间既有引力,又有斥力
2、关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A、运动的物体有内能,静止的物体没有内能
B、物体温度在0℃以下时没有内能
C、高温物体的内能一定比低温物体的内能大
D、质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小,温度低的物体的内能大
3、下面几个例子中,属于做功使机械能转化为内能的是( )
A、用铁锤打铁块,锤头和铁块都发热
B、冬天站在太阳光下感到暖烘烘的
C、放爆竹时,爆竹腾空而起
D、把一杯50℃的热水倒入一杯0℃的冷水里,冷水变热
4、在试管中装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气把软木塞冲开,在冲开软木塞的过程中( )
A、水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能增加
B、水蒸气膨胀做功,消耗了水蒸气的内能
C、水蒸气膨胀做功,但水蒸气的内能不变
D、水蒸气膨胀做功,水蒸气的温度不变
5、关于热量和温度的关系,下面说法正确的是( )
A、同一物体温度上升越高,吸收的热量越多
B、物体温度上升越高,含的热量越多
C、物体吸收热量,温度一定会升高
D、物体含有的热量多少与温度无关
6、人们在生活中用热水取暖,生产上常用水作为冷却剂,这因为水的( )
A、比热大 B、吸收的热量多
C、放出的热量多 D、密度较大
7、甲、乙两种物体质量相同比热不同,当它们升高相同温度时,一定是( )
A、比热小的吸收热量多
B、比热大的吸收热量多
C、甲、乙吸收的热量一样多
D、因初温不知道无法判定
8、下面哪种情况下比热会发生变化( )
A、一杯水倒掉一半
B、水凝固成冰
C、0℃的水变成4℃的水
D、铁块加工成铁板
9、初温相同,质量也相同的水和铜块,吸收相等的热量后,再将铜块投入水中,则会出现( )
A、铜块放热,水吸热
B、铜块吸热,水放热
C、铜块与水之间不发生热传递
D、水的内能传递到铜块上
二、填空题
1、分子运动论基本内容:物质是由 组成的,一切物体的分子都在_________________,分子间存在相互作用的_________________和_________________。
2、不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫做_________________,这一现象说明一切物体的分子都在_________________。
3、在高空飞行的子弹具有________能,___________能,还具有__________能,子弹落地后这三种能不为零的是_________________能。
4、用铝壶烧开水,壶中的水蒸气将壶盖顶起来,这是消耗水蒸气的_________________能对外做功,将水蒸气的_________________能转化成壶盖的_________________能。
5、在配有活塞的厚玻璃简里放人一小块棉花,把活塞迅速压下去时,棉花燃烧起来。这一事实说明_______________________________。
6、改变物体内能的两种方法是和_________________,它们在改变物体内能上是__________它们所用的单位相同,都是_________________。
7、用搓手的方法可以使手暖和,这是用_________________的方法增加手的内能,用暖水袋使手暖和,这是用______________方法增加了手的内能。
8、在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同,请将下列“热”的含义填入空格内。
(1)这盆水很热,这里的“热”是指_________________。
(2)物体吸热升温,这里的“热”是指_________________。
(3)摩擦生热,这里的“热”是指_________________。
9、用做功的方法来改变物体的内能,实际上是_________________能转化为_________________能的过程。
10、已知铜的比热是铅的3倍,现有质量相同的铜块和铅块,它们吸收相同的热量后,铜块升高的温度是铅块升高温度的_________________倍。
11、2.5千克的水,加热前水温是20℃,在标准大气压下,把水加热到开始沸腾,水吸收的热量是_________________焦。
12、甲、乙两种金属的比热之比是3:1,质量之比是2:1,当它们吸收相同的热量,甲物体的温度升高了10℃,则乙物体的温度升高了_________________℃。
13、_________________某种燃料_________________放出的热量,叫做这种燃料的燃烧值,燃烧值的单位_________________。
14、20千克无烟煤完全燃烧,将可以放出_________________热量,这些热量能使_________________千克15°C的冷水烧开(无烟煤的燃烧值是3.4×107焦/千克)
15、内燃机的工作过程由_________________、_________________、_________________、_________________
四个冲程组成。
三、问答
1、为什么沿海地区的气温变化没有内陆地区气温变化那么剧烈?
2、小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉。同样,太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子,用一个100W的白炽灯同时照射它们,并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。
(1)小明探究的物理问题是什么?
(2)分析小明探究中收集到的数据,你可以得出什么探究结论?
(3)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”,请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象。
四、计算
1、把500克的水加热到100℃,吸收了1.68×105焦的热量,则它的初温是多少?
2、太阳光垂直照射时,每平方厘米的面积上每年共获得4.3×105焦的热量,用这些热量给水加热,可以使多少水从温度15℃升高到55℃,这些热量全部用来做功的话,能做多少功?这些热量与完全燃烧多少汽油放出的热量相等?
参考答案
一
二
1、分子、不停地做无规则运动、引力、斥力
2、扩散 不停地做无规则运动
3、动 重力势 内 内
4、内 内 动
5、压缩气体做功使气体内能增大
6、做功 热传递 等效的 焦耳
7、克服摩擦做功 热传递
8、(1)温度(2)热量(3)内能
9、机械 内
10、1/3
11、8.4×105
12、60
13、1千克 完全燃烧
14、6.8×108焦1900千克
15、吸气、压缩、做功、排气
三、
1、答沿海地区的周围主要是海水,海水的比热比较大,而内陆地区的周围主要是泥土、砂石,泥土、砂石的比热比海水的比热小得多,因此,在同样受热或遇冷的条件下,沿海地区的气温变化就不像内陆地区气温变化得那样剧烈。如在夏季,海水接受太阳的辐射热后,温度上升缓慢,而泥土、砂石被太阳照射后,温度升高明显,在冬季,则相反,海水温度下降慢,而陆地泥土,砂石温度下降明显。
2、答(1)质量相等的海水和沙子吸收相同的热量谁温度升得快
(2)相同质量的沙子和海水,吸收相同热量。沙子升温快,水和沙子吸热温度变化随着时间延长而减小
本知识板块的重点是分子热运动、改变内能的两种方式、水的比热容及其应用、热量的计算、四冲程汽油机的工作过程及能量转化、燃料的热值及其计算.
本知识板块的难点是影响内能大小的因素、比热容的概念、热机的效率.
本知识板块的易错易混点是宏观的机械运动和分子的热运动,内能和机械能,温度、热量与内能间的关系,温度的改变量Δt的理解.
[重点考点解析]
本知识点的重点内容是扩散现象和分子间的作用力.
本知识点的考点是识别扩散现象,根据扩散的快慢跟温度有关,从分子运动的角度解释生活中的有关现象;利用分子的引力和斥力解释相关问题.中考题型主要是填空、选择,常提供大量的生活实例,如劣质的装修材料污染环境、装修的板材用胶粘在一起、很远闻到臭豆腐味等,要求利用分子热运动理论给以解释;另外,区别宏观的机械运动和分子热运动的题目较多.解题提示:分子热运动是肉眼看不见的,如烟囱冒出的浓烟、空中飘动的尘埃都不是分子热运动,是机械运动;有些物体断裂后不能重新结合,不是分子间斥力的作用结果,实际是因为分子间距离太大,分子间没有作用力了.
[中考常见题型]
例1 (2007年广州)图1所示的四个实验现象中,能够说明分子在不停地运动的是().
思路分析:此题通过识图考查对分子热运动理论的理解.A项中气体混合均匀表明气体分子在不停地做无规则运动;B项中用力才能把玻璃板拉离水面,D项中铅块结合在一起都是分子引力作用的结果;C项说明外界对物体做功,物体的内能会增加.选A.
例2 (2007年常德)校门口新搬来一个烤臭豆腐的小摊,同学们远远就能闻到臭豆腐的味道,这属于____现象;臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则运动____.(温馨提示:请注意食品卫生!)
思路分析:此题考查扩散现象和分子运动快慢跟温度的关系.同学们远远就能闻到臭豆腐的味道,是因为分子运动到很远的地方,表明分子在不停地做无规则运动,是扩散现象;温度升高,扩散加快,分子无规则运动加快.分别填“扩散”、“加快”.
[易错易混题型]
例3 (2007年山东)下列现象用分子热运动理论解释正确的是().
A. 石灰石能被粉碎成粉末,说明分子很小
B. 空气能被压缩,说明分子间有引力
C. “破镜不能重圆”,说明分子间有斥力
D. 堆煤的墙角时间久了会变黑,说明分子在不停地做无规则运动
思路分析:石灰石能被粉碎成粉末,是物体的形状发生了变化,人眼可以直接看到粉末,分子是不能直接用眼看到的,选项A错误;空气能被压缩,说明分子间有间隙,选项B错误;“破镜不能重圆”是因为分子间距离太大,分子间没有作用力,选项C错误;堆煤的墙角时间久了会变黑,是因为煤分子扩散到了墙内,表明分子在不停地做无规则运动.选D.
[重点考点解析]
本知识点的重点内容是内能和改变物体内能的两种方式.
本知识点的考点是判断物体内能改变的方式和内能、温度、热量之间的关系.中考题都是列举生活事例,让识别是通过做功过程改变内能的,还是通过热传递过程改变内能的.做功改变内能是能的一种转化,热传递改变内能是能的一种转移.解答有关内能、温度、热量之间关系问题的策略是真正理解概念:温度是指物体的冷热程度,温度反映分子做无规则运动的程度,温度不同是进行热传递的条件;热量是热传递过程中物体内能的改变量,是一个过程量,不能说“含有”、“具有”多少热量,只能说吸收或放出多少热量;内能是物体内所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和,是一个状态量,可以说“含有”、“具有”多少内能.
[中考常见题型]
例4 若液化气钢瓶放在烈日下曝晒,将通过____的方式使它的内能____(填“减小”或“增大”),具有一定的危险性,因此液化气钢瓶严禁曝晒.过春节时,同学们总喜欢燃放爆竹,其中有一种爆竹,不需用火去点燃,只要稍用力将它甩向地面,爆竹就可以爆响.爆竹与地面发生碰撞时,通过____的方式,使它的内能____(填“增大”或“减小”).
思路分析:此题考查做功和热传递都可以改变物体的内能.液化气钢瓶放在烈日下曝晒,热从太阳光传给钢瓶,通过热传递的方式使钢瓶的内能增大;用力把爆竹甩向地面,爆竹跟地面碰撞,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,点燃火药,发生爆响,这是通过做功的方式改变了物体的内能.分别填“热传递”、“增大”、“做功”、“增大”.
例5 (2007年兰州)下列现象中,利用做功改变内能的是().
A. 晒太阳感到暖和 B. 用蒸笼馏冷馒头
C. 感冒发烧,用冷毛巾敷额头D. 插上电的电炉,炉丝烫了
思路分析:此题考查改变物体内能的方式,是本考点最常见的题型.A、B、C所述都是常见的热传递现象,是通过热传递改变物体的内能;插上电的电炉,炉丝烫了,是电流做功时把电能转化为内能.故D项正确.注意:做功不仅指力做功,也可以是电流做功等.
[易错易混题型]
例6 (2007年黄冈)关于分子热运动和内能,下列说法正确的是().
A. 物体内能增大,温度一定升高
B. 物体的温度升高,分子运动一定加剧
C. 分子之间存在引力时,就没有斥力
D. 0 ℃的冰没有内能
思路分析:物体的内能跟温度有关,物体的温度升高,内能增大,但物体内能增大,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,吸热内能增大,温度却保持不变,A项错误;物体的温度升高,分子运动一定加剧,因为温度反映分子做无规则运动的程度,B项正确;分子间相互作用的引力和斥力,是同时存在、同时消失的,C项错误;内能是物体内所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和,一切物体在任何情况下都有内能,故D项错误.选B.
[重点考点解析]
本知识点的重点是比热容的概念、水的比热容及其应用.
本知识点的考点是对比热容概念的理解,用比热容解释简单的自然现象,探究比较不同物质的吸热能力的实验(这是中考的亮点).比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,跟物体的质量、升高的温度无关,比热容不随物体的质量、温度和吸收、放出热量的多少而改变;比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量;用比热容解释简单自然现象的关键是比热容不同,在m、Q相同的条件下导致Δt不同;研究物质的吸热特性、吸热能力、比热容大小时,所用的原理基本相同,都采用了控制变量法,只不过控制的量较多,因为涉及质量、温度的变化、吸收的热量和物质的种类等因素,要针对不同的问题合理控制若干因素.
[中考常见题型]
例7 (2007年广州)由Q=cm(t-t0)可得c=,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是().
A. 若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B. 若质量增大一倍,则比热容减至一半
C. 若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D. 无论质量多大,比热容都一样
思路分析:此题考查对比热容概念的理解.比热容是物质的一种特性,比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量,它表示的是单位质量的某种物质温度升高(降低)1 ℃吸收(放出)的热量的多少,跟物体的质量、升高或降低的温度无关,比热容不随物体的质量、温度和吸收、放出热量的多少而改变.选项A、B、C都是错误的,只有D项正确.
例8 (2007年广安)如图2所示的是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化情况的图象,请根据图象中提供的信息判断,____液体的比热容较大;如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液,你认为选择____液体更好.
思路分析:此题是图象信息处理题,解题的方法是:在图上取相同的横坐标Q,让甲、乙吸收相同的热量,并分别找到甲、乙对应的温度变化Δt甲和Δt乙,然后根据公式c=分析,在Q、m相同时,因为Δt甲>Δt乙,所以,乙的比热容大于甲的比热容;在相同的条件下,比热容大的液体吸收的热量多,故选取乙液体作为汽车的冷却液.
例9 (2007年哈尔滨)某同学6月8日听收音机时,记下了部分内陆与沿海城市的天气预报信息,如图3所示.请观察并分析该信息,你所发现的问题是:____;请运用物理知识对发现的问题给出解释:____.
思路分析:此题考查对生活中实际信息的处理能力,用所学物理相关知识加以解释.解题的关键是认真阅读所给信息.从图中可以发现厦门、青岛的温度变化比北京、哈尔滨小,原因是沿海城市水多,在相同条件下,温度变化小.
参考答案:内陆地区比沿海城市昼夜温差大 沿海地区是海洋性气候,海水的比热容大,在相同条件下,沿海城市温度变化小
[综合应用题型]
例10 (2007年扬州)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图4所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的沙子和水,用两个相同的酒精灯对其加热.实验数据记录如表所示.
(1) 在此实验中,用加热时间的长短来表示物质____.
(2) 分析表中的实验数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量____(填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量.
(3) 如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,____(填“沙子”或“水”)升高的温度更多.
(4) 实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(3)结论不符,你认为可能的原因是:____.
思路分析:此题考查对不同物质吸热能力大小的比较,采用了控制变量法.用两个相同的酒精灯加热是为了保证加热时间相同时水和沙子吸收的热量相同;从表中可以看出,质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,对水加热的时间长,说明水吸收的热量大于沙子吸收的热量;转换一下思维,质量相同的水和沙子,如果吸收相同的热量,那么沙子升高的温度比水多;刚开始加热时,情况与(3)结论不符,原因可能是水的导热性能好,或沙子中的温度计玻璃泡插入比较浅,或没有用搅拌器搅动,也可能是沙子不干燥,沙子中的水分蒸发吸热等.
参考答案:(1) 吸收的热量(的多少) (2) 大于 (3) 沙子 (4) 水的导热性能好
[重点考点解析]
本知识点的重点内容是热值的概念,物体温度改变吸收或放出热量、燃料燃烧放出热量的计算.
本知识点的考点是热值概念在实际中的意义和热量的计算.燃料的热值是燃料的特性之一,它的大小与燃料的质量大小、是否完全燃烧、放出的热量多少无关,燃料燃烧放出的热量多少跟燃料的热值、燃料的质量、燃料是否充分燃烧有关;热量的计算是中考的热点之一,题目并不复杂,但经常与电学综合,要熟记几个常用公式Q吸=cm(t-t0)、Q放=cm(t0-t)、Q放=mq、η=,要理解每个字母所代表物理量的含义,会对公式进行变形,注意对温度的改变量Δt的理解.
[中考常见题型]
例11 (2007年苏州)由于国际原煤价格上涨,少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售.客户为了不上当受骗,辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量?()
A. 质量 B. 温度
C. 热值 D. 比热容
思路分析:优质煤的优点就是热值高,质量相同时,热值高的燃料完全燃烧放出的热量多.若把一种黑色石头掺在优质煤中,在燃烧过程中放出的热量会大大减少,辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测热值.答案为C.
例12 (2007年哈尔滨)完全燃烧42 g焦炭放出的热量,若有50%被2 kg、30 ℃的水吸收,则水温可升高().(焦炭的热值为3.0×107 J/kg,此时外界为1标准大气压)
A. 70 ℃B. 75 ℃C. 100 ℃D. 105 ℃
思路分析:此题综合考查燃料燃烧放出热量的计算、水吸收热量升高温度跟1标准大气压下沸点的关系.完全燃烧42 g焦炭放出的热量为Q放=mq=3.0×107 J/kg×42×10-3 kg=1.26×106 J;水吸收的热量为Q吸=Q放×η=1.26×106 J×50%=6.3×105 J;水升高的温度为Δt==75 ℃;水升高到的温度t=t0+Δt=30 ℃+75 ℃=105 ℃>100 ℃,1标准大气压下,水的沸点为100 ℃,当温度达到100 ℃时,水吸热温度却保持不变,因而Δt应为70 ℃.
[综合应用题型]
例13 (2007年扬州)随着“西气东输”,天然气进入扬州市民家庭,小明家已经开始使用天然气了.小明家原来就有个电磁炉,小明想探究使用哪种能源更划算.于是开始实验并收集有关数据.
(1) 小明在水壶里放入5 000 cm3、20 ℃的水,记录下当时的气量表示数是134.731 m3;随后点火并将火调至最大烧水,开始同步计时;当水烧至沸腾时,气量表读数为134.871 m3,用时23 min.小明查到天然气的热值约为4.0×107 J/m3,单价为2.2元/m3.烧开这壶水,水需要吸收多少热量?小明家天然气炉具的效率是多少?[1标准大气压,c水=4.2×103 J/(kg・℃)]
(2) 小明又取相同的水在电磁炉上加热,使用功率为1 000 W挡电磁炉正常工作将水加热至沸腾,用时30 min.扬州的电价为0.5元/度,使用电磁炉烧开这壶水,需消耗多少电能?花费多少电费?
(3) 你建议小明家使用哪种能源?请说明两点理由.
思路分析:本题来自生活实际,考查综合分析和计算能力,渗透节约能源和环保意识.
(1) 天然气炉具的效率η=,水吸收的热量Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg・℃)×1×103 kg/m3×5 000×10-6 m3×(100 ℃-20 ℃)=1.68×106 J,天然气燃烧放出的热量Q燃放=qV=4.0×107 J/m3×(134.871 m3-134.731 m3)=5.6×106 J,烧水效率η===30%.
(2) 消耗电能W=Pt=1 kW×0.5 h=0.5 kW・h,电费为0.5元/度×0.5度=0.25元.
(3) 建议使用电能(若选天然气也可以,但要理由合理).电磁炉的烧水效率η==93%>30%,天然气费用为(134.871 m3-134.731 m3)×2.2元/m3=0.31元>0.25元;使用天然气会放出二氧化碳等气体;使用电能清洁.
参考答案:(1) 水吸收的热量是1.68×106 J;天然气炉具的效率是30%.(2) 使用电磁炉烧开这壶水,需消耗电能0.5 kW・h,花费电费0.25元.(3) 建议使用电能,使用天然气会放出二氧化碳等气体,使用电能清洁.
[重点考点解析]
本知识点的重点内容是热机中的内燃机和热机的效率.
本知识点的考点是四冲程汽油机的工作过程及能量转化.四冲程汽油机工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,判断冲程的方法:一看气门的关闭,二看活塞运动方向.比如两个气门都关闭,可能是压缩或做功冲程,活塞向上运动,一定是压缩冲程,活塞向下运动,一定是做功冲程.内燃机中能量的转化:压缩冲程中机械能转化为内能;做功冲程中燃料的化学能转化为内能,燃气推动活塞做功,内能转化为机械能.热机的效率是个难点,它是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.提高热机效率的途径:尽量减小各种热量散失;保持良好的减小摩擦;尽可能使燃料充分燃烧.
[中考常见题型]
例14 (2007年长春)美国《大众科学》杂志评出2006―2007年度奇思妙想十大发明,其中最引人注意的是“六冲程引擎”,这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而推动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力.第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水.其中第五冲程相当于四冲程内燃机的____冲程,在第六冲程中发生的物态变化是____.请你指出该“六冲程引擎”的一个优点:____.
思路分析:此题以“六冲程引擎”为切入点,考查对内燃机工作原理的理解,题目新颖.四冲程工作后,把水注入汽缸,水瞬间变成水蒸气,推动活塞运动,把内能转化为机械能,为汽车提供动力,相当于内燃机的做功冲程;水蒸气进入冷凝器,变成水,是一种液化现象;“六冲程引擎”有效利用了废气的能量,提高了能源利用率,节约了燃料.
参考答案:做功 液化 节约燃料(或节约能源、提高效率等)
[重点考点解析]
本知识点的重点内容是能量的转化和能量守恒定律.
本知识点的考点是在一些综合分析题中,穿插考查能的转化.用能量守恒定律分析物理现象,计算能量的转化效率,题目难度较大.考查内容趋向于应用性,解题的关键是对教材前后相关知识点的综合应用.
[中考常见题型]
例15 图5展示了一个极具想象力的设想,其大意是:
上面水池中的水流下来,冲击叶轮转动;叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动;人利用打磨轮打磨工件,同时,运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中……只要一开始在上面水池中注满水,就能通过水的上下循环,使机器不停地工作.
(1) 你认为,上面水池中流下来的水,能否被水泵全部抽送到上面水池中?说明理由.
(2) 这个设想曾得到不少人的赞许,并把这个装置誉为“永动机”.请运用你掌握的知识,说明这个装置是否真能“永动”.
思路分析:用能量守恒定律分析物理现象,需注意能的转化很难从一种形式完全转化为另一种形式,在转化过程中,除了人们所需的能量形式外,总有一部分转化为内能损耗了.
参考答案:(1) 不能.因为高处水池中水的重力势能,只有部分转化为叶轮的动能;而叶轮的动能部分用来打磨物体及克服部分摩擦做功,不会全部提供给水泵用来提升水.或简答为“用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”.
有效教学行为是教师为迅速达到既定教学目标,达到更大教学效果而实施的行为,它是教学的社会价值和个体价值的双重体现,其核心问题就是学生在学习方面有无特别进步或明显的发展潜力.下面就近几年来的工作实践,谈谈自己的几点体会.
1 突出“以人为本”,师生平等互动,是实施有效性教学的前提
在有效教学的课堂中,教师应创设以学生为中心的课堂环境,营造一种尊重学生的观点、问题,鼓励学生提问、概括、假设与陈述的课堂氛围,高度鼓励和评价学生的积极参与,具体要让学生在课堂上做到“四化”:(1)问题化,学生只有对问题产生困惑并产生求解问题的愿望,是有效教学的前提,在教师的引导下学生通过观察、讨论、独立地去发现问题,抓住问题的实质,从不同的方面、不同的思维方式,探求多种求解的途径.(2)个性化,没有个性就没有创造,就没有特色,有效教学的课堂要营造一个个得以自由发展的宽松氛围,要使优生发挥特长优势,使后进生不因为有错误而受到冷嘲热讽,要消除后进生的恐惧感,彻底消除学生的厌学情绪,使每个学生都体验到学习的快乐,享受到成功的喜悦.(3)探究化,传统的教学活动以“告诉”方式让学生“占有”人类已有的知识经验,造成学生被动的接受方式;有效教学就是师生要积极开展双向交流,各抒己见,开放彼此对问题的认识、观点、看法,要让学生在探究的氛围中发现问题,总结规律.(4)情感化,学生是独立于教师头脑之外的不依教师的意志为转移的客观存在,在课堂中要特别注重学生的求知欲望,加强对学生的情感教育,促进和提高学生情感智慧的发展,要激励学生追求严肃认真的科学态度和献身科学的奉献精神,使学生全身心地投入到学习活动中.
2 突出“自主、合作、探究”的学习方式,是实施有效性教学的基础
心理学家朱智贤认为:“初中学生思维发展的主要特点是抽象思维日益占主要地位,但是具体形象成分仍起着重要作用,思维的独立性和批判性有了显著的发展,但容易产生片面性和表面性等特点.”可见初中学生的抽象逻辑思维属于经验型水平,且经常需要具体化、直观化、感性经验的支持.因此,在物理教学中要充分利用物理学科的优势,利用探究性实验激发学生的好奇心和求知欲,可提供给学生一种具体形象刺激,有利于建立形象思维,所以物理课堂教学要强化探究活动.例如,在上《大气压强》的引入时,老师拿出装满水的雪碧瓶让同学们观察,同学们奇怪很普通的一瓶水有什么观察的,然后老师拧开瓶盖,瓶底开始流出水,拧紧,水不流.看到与平时生活中不一样的现象,同学们非常好奇,急于了解什么原因,老师和同学们一起分析是因为大气有压强,当老师给同学们准备一些器材自己探究有关一些大气有压强的现象时,同学们积极动脑、动手,设计了很多与众不同的实验,尝到了实验成功的喜悦,更是极大的提高了同学们的学习兴趣,课堂的有效性就显而易见了.
对于一些物理知识较为抽象、深刻,有些开放性的甚至具有挑战性的问题由于学生个人认识能力的局限性,单靠某个学生独立思考会出现困难或回答不全面,小组合作,探究学习是解决问题的好办法.例如:在排除电路故障的教学时,出示一个两灯泡串联的电路,当开关闭合时,发现两灯均不亮,电流表示数为零,要求学生根据已有知识判断出电路为断路,但故障在哪儿?怎样排除故障?问题的存在恰恰是推开真理大门的前奏,组织学生分组开展讨论,有小组提出电源可能接触不良或是报废的,提出立即更新电池,基础好一些的 提出电流表坏了或接触不良,有的小组认为可能是某一导线断了……,这么多答案哪一种更正确呢?又怎么一一解决呢?学习小组内,组与组之间也可共同探讨,并请同学演示解决问题的实验,学生的 思维异常活跃,在分析灯的好坏时,不再局限于常规的知识,甚至提出别的方法来检测,对优秀的有独创性的给予激励的掌声,极大地鼓舞了学生的学习热情,给了学生充分的自信心,极大地提高了教学的有效性.
3 优化课堂教学环节,是实施有效性教学的关键
教学中,教师要真正把关注的焦点放在学生身上,想想学生在做什么,需要什么,依据他们的学习情况,灵活地安排每一个教学环节.
3.1 教学内容 选择性精讲
“教是为了不教”,我们要相信学生有一定的学习能力,书本上大部分知识学生通过自学都能解决,在课堂上教师应该精选学习的内容,设计恰当的教学活动,只教给学生需要教的,多给学生思考和动手的时间,引导学生自觉、主动、高效地学习,培养其学习能力.例如,讲述“光和颜色”一节时,通过三棱镜可以将太阳光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,此知识点浅显易学,完全可以通过简单的演示让学生看到现象来自学.
3.2 教学模式 讲和练相结合
要实施有效教学,就必须让学生都“动”起来,给学生创造思、练、议的空间,因此,课堂教学模式应该是“先学后教,当堂训练”,在每节课中设计留一些时间对该课的内容进行练习,虽然只用几分钟的时间,但对当堂课知识的巩固有很大的作用,并且通过练习,及时反馈同学们的学习状况,为老师选择适当的作业提供了依据.
此外,在教学中还要结合学生的情况穿插相应的活动,并多联系学生的实际情况,引导学生从现实生活的经历与体验出发,鼓励他们积极思考,从而形成主动学习的态度,提高课堂教学的有效性.例如:在“大气压强”一课上完后,老师让同学们尝试根据标准大气压的大小,计算一下一个正常人的表面上受到多大的大气压力,计算结果当然很大,那人为什么没有被这么大的压力压扁呢?同学们的积极性一下子提高上来,经过讨论知道了是因为人体内有也一样大的大气压原因,老师又提出,在宇宙飞船飞上太空后,飞行员为什么要穿上宇航服呢?在实际的应用中,让同学们明白了大气压对我们生存的重要性,由于所举的例子是学生熟悉的生活和实际,学生的积极性和学习兴趣被高度调动起来,主动参与课堂教学,从而大大提高课堂的有效性.
一、运用多媒体教学优势,培养学生观察能力
在化学教学过程中,教师应注意对学生观察力的培养,不断用实验启发学生积极感觉、知觉事物的变化,自觉地观察实验中表现出来的现象,在大脑中留下深刻印象,并透过现象,抓住事物的本质。借助摄影演示实验,既能放大实验现象,增强实验的可见度,更易于学生认真、细腻、有序地观察。例如,教学《分子运动》时,把一培养皿放在投影器承物玻璃面上,在培养皿中加入约2/3体积水,然后用药匙取一小粒品红,放入到培养皿中。品红最初在水中缓缓溶解,渐渐地明显分成两支,待片刻后,扩散完成。此时,分子运动的全过程通过光学投影到银幕上,学生都真实清楚地观察到,并透过观察到的现象,认识分子是处在不停的运动状态中。这就避免了以往教师枯燥无味的说教,又把微观物质运动状态通过投影产生清晰的表象展现在学生眼前,直接激发起学生的学习热情,从而加深对分子概念、性质、结构的理解。实践证明,借助投影演示实验,能强化实验演示效果和实验的直观性,有利于培养学生的观察能力。
二、充分利用教材的选做实验内容,培养学生思维能力
现行初中化学教材中,选做的实验内容有九个。根据教学进度,教师可有目的地选做实验,应用实验课题,启发学生积极思维。例如,学生学完酸、碱、盐知识后,选做鉴别氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、硝酸铵四种盐的实验。教师要求学生自己设计实验方案,让他们动脑思考,想出解决问题的办法。实验过程中许多学生都能主动、认真地联想以前学得的知识,专心研究和组织实验程序,找出“鉴别”、“区别”或“分别”认识几种不同的物质解题答案。然后根据四种铵盐各自的特性,通过一定的实验操作、将其一一区分开来,并说明实验的根据,解释所出现的特殊现象。在物质的鉴别过程中,学生开动脑筋想办法,通过实验、分析、鉴别,推断出所鉴别的某种物质。这种实验过程,就是学生积极思维的过程。可见利用选做实验,不仅可以达到完成大纲所规定的教学任务的目的,而且学生的思维能力、分析和解决问题的能力都可以得到培养。
三、分析典型实验,培养学生的实际操作技能
1. 剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容。
如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定;②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应: C12+H2OHCl+HClO。根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的Cl浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。
2. 通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点。
我们在分析某些实验操作时,为了让学生学得会、记得牢,总是把操作要点总结成几个字或几句话,让学生便于记忆。如在配制一定体积的摩尔浓度溶液时,在分析演示的基础上我们总结出:称(对固态溶质要称,液态溶质要量)、溶(溶解)、洗(洗涤溶解时容器的内壁)、稀(稀释至容量瓶的刻度)四字配制法。
四、训练科学思维、培养创新精神
初中化学85个演示实验中,先有结论,后演示验证的有15个。验证实验中,学生往往成了“看热闹的观众”。为了让学生参与,使学生真正成为课堂教学的主体,我对其中多个演示实验进行了改进。如“二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质实验”设计即为一例。由于实验改革不仅使学生对“二氧化碳不能的性质实验”的印象深刻,而且激发了一部分学生的灵感和求知欲。在教师引导下,学生带着求知的渴望查阅课本,进行自学,不仅对学过的反应进行了复习巩固,还增强了学生对未学反应好奇心。所以,教师对实验教学的创新,不仅增强了课堂教学效果,也能激发学生求知与创新的意识。怎样培养学生的创新能力?创新能力依赖于创新思维,它具有敏锐性、发散性、集中性、灵活性和形象性等特征,这些特征的本身就是科学的学习方法。加强创新思维的训练,也会形成良好的学习习惯。实践表明,在加强化学实验教学时,尤其要注意创新能力的培养。例如:利用“假化肥坑农害农的报道”、“不法商贩利用自来水冒充纯净水”等事件,组织学生利用所学的知识加以揭穿。要求科研小组的成员设计实验方案,寻找样品、了解样品来源。实验方案经过科研小组集体论证后,学生对所取样品进行检测。这一过程中,学生思维的敏捷性、发散性、集中性、灵活性等都得到了锻炼。化学教师要密切注视和广泛收集生活、社会、生产中的化学现象,探讨具有实际意义的问题,对学生进行科学思维的训练和创新精神的培养。
五、重视家庭小实验和趣味实验,激发探究欲望
【关键词】初中化学 课堂教学 有效性
如何做到提高初中化学课堂教学质量,有效的利用各种教学条件及教学资源,充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用以及师生之间的配合作用,做到传授知识与培养能力的有机结合,促进学生创造性思维的发展,下面结合自己多年来的教学实践谈谈几点体会。
一、树立新的教学观是提高课堂教学有效性的前提
观念是行为的先导,一定的教学观念会导致与之相应的、并受其指导和调控的课堂教学行为。因此,要提高课堂教学有效性,教师首先转变自己的教学观和教学方式,才能促进学生学习方式的转变。新课程理念要求教师做到如下转变:由单纯的知识传授向知识探究转变,树立问题意识;由重教师教向重学生学转变,树立主体意识;由重结果向重过程转变,树立训练意识;由师道尊严向平等融洽的师生关系转变,树立情感意识;由教学模式化向教学个性化转变,树立特色意识;由研究教师教什么和怎样教向研究学生学什么和怎样学转变,树立角色转换意识。
二、建立情感教育、民主和谐的师生关系,是实施有效教学的基础
要建立民主和谐的师生关系。动情、晓理、端行。心理学调查表明,积极的师生关系促进教育教学活动的开展。学生在学习中需要满往、沟通、探索的欲望,教师应该尊重学生在教学中的主体地位,积极为学生提供交往、沟通和探索的机会。在课堂上,教师要以富有情感、生动形象的语言,点燃学生兴趣的火花,激起学生的学习热情,让学生感到教学内容生动有趣。教学语言要饱含对学生的引导,凝聚对学生的期望。如经常用你能用几种方法解决这个问题、谁能想出更好的方法、请你来试试,好吗之类的言语,引导、激励学生积极思维,及时给予肯定性评价。要用真情感染学生,激起学生以积极情感投入到学习实践活动中去,真正使教师的要你学转变为学生的我要学,为教学的有效性打好情感基础。
三、有效的教学行为是提高课堂教学有效性的关键
课堂教学行为是指教师在整个课堂教学中的一切活动和行为。有效教学行为指能够促进教学目标实现的行为。教师应根据学生特点和具体情况进行多样化教学设计。在课堂教学中要注意到根据教学内容,教材特点和学生掌握知识的实际情况,针对重点内容挖掘教材内容的探索性和启发性,精讲精练,杜绝讲空话。
1.利用化学实验,特别是可以设计成的探索性实验,进行探索式教学,旨在发展学生的创造性思维,探究问题的精神及解决问题的能力。其模式一般为:提出问题――假设推测――实验验证――得出结论。如:探究一瓶氢氧化钠是否变质?展示一瓶氢氧化钠固体是纯净的氢氧化钠吗?是(否)纯净的氢氧化钠用怎样的实验证明自己观点的正确(加稀盐酸是否产生气泡或加氢氧化钙溶液是否产生白色沉淀...)动手实验根据自己观察到的现象得出结论。
2.通过出乎意料的实验现象,将教学内容与学生的求知心理之间制造某种不和谐,把学生引入一种问题情景中,吸引学生的注意力。进而讨论分析反应的本质,激发学生参与意识。如在讲了燃烧的条件的知识后,给学生演示一个烧不坏的纸币实验,当熊熊烈火燃烧后,纸币却安然无恙,教师就可以引导学生分析,是什么在燃烧?为什么能燃烧?纸币为什么没燃烧,缺少什么条件?通过师生共同分析总结,使学生能更深刻地掌握所学知识。
3.对于难以想象的微观世界的化学知识,要多借助于多媒体把微观世界运动以生动的图画表现出来,帮助学生将微观变化与宏观现象有机统一起来。如分子可以不断的运动的实验,设计三维动画模拟氨分子运动使酚酞变红的情况,从微观上加深对对分子运动的理解。另外像分子结构微粒间有空隙等概念,利用计算机的图像和动画直观形象地加以再现,将微观世界的运动形象化,有利于学生理解。
4.学源于思,思源于疑。有效提问是一个很微妙的教学技巧。有效提问意味着教师所提出的问题能够引起学生的注意和学习兴趣,且这种注意或学习兴趣让学生更积极地参与到学习过程中。在教学活动中运用巧妙的提问,能够激发学生对新知识探讨与追求的热情,学生们带着问题学习,边学边思,有助于培养和提高学生分析、判断、综合、运用和创新能力,从而使化学课堂教学的质量和学生的综合素质得到一定程度的提高。
5.教学中要始终发扬团结互助精神,在教学中设立一帮一化学学习小组,开展互帮互学活动。利用每节课或自习辅导前的5-10分钟布置给学生如记忆物质的化学性质、用途等需要识记的任务,让学生在组长的组织下进行速记比赛,组内、组间互相监督、互相比赛,以优带差。组长组员不是一成不变的,可实现角色期待,促进团体间的竞争。实践证明,这种作用极大,使学生情绪高涨,积极向上,动力无穷,学生基础知识非常扎实,从而有效提高课堂教学的质量。
关键词:低成本;实验资源;开发利用
中图分类号:G420文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)09-088-1
开发和利用低成本实验是解决仪器不足、适应新课程实验教学需要的一条有效途径。因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有的低成本物理实验资源,是切实提高中学物理教学效益、促进基础教育物理课程改革实施的重要途径。我在对中学低成本实验资源的开发和利用上做如下探讨:
一、生活用品资源
我们身边可以做物理实验的物品比比皆是,如用筷子做成称演示杠杆的平衡;铅笔可以做滚动摩擦和滑动摩擦小的实验,抛出去还可以演示惯性和受重力作用改变运动状态等实验;用铅笔、土豆、图钉研究固体压强;用勺子、棋子观察惯性现象;杯子、水、筷子、纸板、鸡蛋观察分子运动、光的折射、大气压、惯性;用蜡烛观察融化;牙膏皮研究浮力等。这些物品通过教师和学生的巧妙设计,就能充分发挥生活用品在物理实验中的作用,从而利用它们来创设物理教学情境,启迪学生思维,激发学生的学习主动性和积极性。
二、食品资源
食品是我们赖以生存的物质,利用生活中的食品(鸡蛋、马铃薯、红薯、苹果、西红柿、冰棍等)可以做很多物理实验,它能使学生感受到物理知识就存在于生活中,从而激发学生的学习兴趣和求知欲。例如:在教学《浮力》时,我引导学生探究物体沉浮的条件时,将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。鸡蛋在学生家里很容易找到,引导学生利用鸡蛋做实验,即可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。利用鸡蛋还可以做压强的实验、验证大气压存在、演示惯性、摩擦阻力现象等十多个物理实验。
三、报废的仪器资源
实验室里或多或少都有一些废旧的仪器,就把不能修的有用部分拆下来,经过加工组合,制成有用的实验器材或教具。如何利用淘汰和报废的仪器设备,变废为宝,充分发挥仪器设备的投资效益,是低成本实验设计的一个重要的内容。例如:我指导学生利用废旧电阻器、墨水瓶、温度计等器具制成了焦耳定律演示器,从废旧电阻器上剪下两段不同的电阻丝,固定在两只相同的墨水瓶中,塞上橡皮塞,瓶塞插上接线柱和两端开口的废旧温度计,里面装满染色的煤油,这样,瓶内煤油微小体积变化可较大的显示出来,通过比较两瓶内煤油吸热膨胀时在温度计的玻璃管上升的高度来比较两电阻丝产热的多少。实验时把两瓶的电阻丝串联接入电路中,通过观察两瓶中的煤油在一玻璃管内上升的高度来比较它们产生的热量,从而研究焦耳定律。这样,有利于学生在较短时间内观察比较,从而得出实验结论,比利用实验室现成的焦耳定律演示仪的教学效果要清晰的多。
四、废旧物品资源
在我们的生活中,有很多废弃的物品,利用这些废旧的物品来进行试验探究活动,既变废为宝,体现环保,又拉近物理学与生活的距离,同时还增加了学生动手的机会,更有利于学生动脑、动手,培养学生的实验技能及创新能力,增强物理的亲和力。例如:为了证明大气压的存在,我就捡了一个空易拉罐,在里面装少量水,放在酒精灯上加热至沸腾,然后用面团迅速堵住它的开口,让学生仔细观察现象,学生听到“噼噼啪啪”的响声后,会看到易拉罐变瘪了,易拉罐为什么会变瘪,这是谁的作用呢?这样不仅能演示大气压的存在,还能演示大气压很大。利用废弃的饮料瓶也可以做几十个实验,如探究液体压强、物体的沉浮、模拟帕斯卡“裂桶”、失重现象、制作滑轮等实验;利用废旧自行车上的零件,可做摩擦、杠杆、运动和力等实验;利用酒瓶底可做凸透镜;利用废报纸、包装用的塑料泡沫、塑料袋也可以做很多演示实验。
五、人体资源