資源簡(jiǎn)介

四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過活動(dòng)，認(rèn)識(shí)到做功是改變物體內(nèi)能的一種方式。
2.通過觀察、分析，知道熱機(jī)的工作原理；了解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程。
3.通過探究，知道不同燃料的熱值不同。會(huì)查熱值表，會(huì)進(jìn)行燃料燃燒放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
【教學(xué)重點(diǎn)】
做功可以改變物體的內(nèi)能；汽油機(jī)的工作原理；理解熱值的物理意義。
【教學(xué)難點(diǎn)】
熱機(jī)的工作過程中的能量轉(zhuǎn)化；理解熱值的物理意義。
【教學(xué)方法】
講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、自主學(xué)習(xí)法
【器材準(zhǔn)備】
冰塊、空氣壓縮引火儀、點(diǎn)火爆炸裝置，汽油機(jī)模型，酒精、紙片、燒杯、水、溫度計(jì)、天平、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)等
【教學(xué)流程】
教學(xué)流程 二次備課
一、情境創(chuàng)設(shè) 出示一杯冰，看誰(shuí)能想出更多的方法使其熔化成水？這些方法中冰熔化都需要吸收熱量嗎？　討論...... 二、新授課 1.歸納冰可以放入熱水中熔化，吸收熱量；冰也可以攪拌使其熔化成水，并沒有吸熱；說明熱傳遞的方法可以讓冰熔化，對(duì)其攪拌做功也可以讓其熔化（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），而且最終內(nèi)能改變的效果是一樣的； 2.引導(dǎo)利用空氣壓縮引火儀實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生觀察現(xiàn)象－－看到棉花燃燒，說明壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高； 3.做一做：雙手互相摩擦，有什么感覺？（手心發(fā)熱） 相互討論，還能列哪些內(nèi)能改變的事例，并說出方法......指出屬于做功（能量是如何轉(zhuǎn)化的），還是屬于熱傳遞（轉(zhuǎn)移了）； 總結(jié)：（一）做功是改變內(nèi)能的另一種方式； 　做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，前者是能量轉(zhuǎn)化，后者是能量轉(zhuǎn)移。 4.演示：點(diǎn)火爆炸裝置 引導(dǎo)學(xué)生注意觀察看到的現(xiàn)象－－盒蓋飛出去了 分析：酒精燃燒產(chǎn)生的高溫燃?xì)馀蛎泴?duì)盒蓋做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，燃?xì)鈨?nèi)能減少，溫度下降。即：做功也可以使內(nèi)能減少。 應(yīng)用：熱機(jī)——將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器 　　指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文并設(shè)問： 汽油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是哪幾部分？名稱各是什么？什么叫沖程？ 汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中活塞的運(yùn)動(dòng)方向及氣門的關(guān)閉情況？火花塞是在什么時(shí)刻點(diǎn)？能量轉(zhuǎn)化情況？ 　結(jié)合汽油機(jī)模型，由小組派出代表借助模型對(duì)全班同學(xué)介紹汽油機(jī)的構(gòu)造和工作過程，其它同學(xué)可作補(bǔ)充說明。 沖程門的關(guān)閉情況活塞運(yùn)動(dòng)方向吸氣沖程進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)活塞向下運(yùn)動(dòng)吸入空氣和汽油壓縮沖程進(jìn)氣門關(guān)，排氣門關(guān)活塞向上運(yùn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程進(jìn)氣門關(guān)，排氣門關(guān)活塞向下運(yùn)動(dòng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程進(jìn)氣門關(guān)，排氣門開活塞向上運(yùn)動(dòng)排出廢氣
　結(jié)合課本介紹汽油機(jī)和柴油機(jī)在生活中的應(yīng)用。 總結(jié)：（二）汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，完成４個(gè)沖程，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)２圈，對(duì)外做功１次。 　　5.為什么有的汽車的燃料用汽油，有的汽車的燃料用柴油？而有的汽車用天然氣？ 猜想：質(zhì)量相等的不同的燃料放出熱量的多少可能不同 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并引導(dǎo)學(xué)生回答:在實(shí)驗(yàn)中需要控制哪些量相同，并進(jìn)而弄清需要什么測(cè)量工具？（與探究不同物質(zhì)吸熱升溫快慢實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照異同） 演示實(shí)驗(yàn)并讓學(xué)生觀察，完成課本中的表格： 燃料加熱前水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃水溫的變化/℃10g酒精10g碎紙
實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生思考如何比較燃燒后放出熱量的多少的，并提醒學(xué)生與探究比熱容實(shí)驗(yàn)中的區(qū)別，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中要不要記錄燃燒時(shí)間？ 結(jié)論：質(zhì)量相等的不同燃料，充分燃燒所放出的熱量一般是不相等的。 　（三）熱值q：燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比。 單位：J/kg 燃料完全燃燒放出的熱量公式：Q放 = mq 熱值表：煙煤的熱值2.9×107 J / kg表示什么？ 　　1kg的煙煤完全燃燒所放出的熱量是2.9×107 J。 對(duì)于氣體燃料：氣體燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量可用公式Q放 = Vq 【自主學(xué)習(xí)】閱讀“化石燃料的燃燒和環(huán)境保護(hù)” 認(rèn)識(shí)燃燒排放物對(duì)環(huán)境的影響，初步認(rèn)識(shí)能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。 四、布置作業(yè) 　
【板書設(shè)計(jì)】
【教學(xué)反思】
【校本作業(yè)】
<基礎(chǔ)知識(shí)>
1.改變物體內(nèi)能有________和________兩種方式，前者實(shí)質(zhì)是_________________，后者實(shí)質(zhì)是_____________．
2.燃料的燃燒過程是________能轉(zhuǎn)化為________能的過程．
3.現(xiàn)代火箭用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（　　）
A．較大的熱值 B．較小的質(zhì)量
C．較低的沸點(diǎn) D．較大的比熱容
4.汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程，其中做功使內(nèi)能增加的是（　　）
A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
5.下面四幅圖片分別代表了汽油機(jī)的四個(gè)沖程，其中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（　　）
A B． C． D．
6.如圖所示，小明從滑梯上滑下的過程中臀部發(fā)熱了，這說明通過_________的方式可以改變物體的內(nèi)能；在下滑的過程中，他的重力勢(shì)能_________，他的機(jī)械能_________（以上兩空選填“減少”、“增大”或“不變”）。
7.搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。火箭發(fā)射塔下有一個(gè)深20米的水池，可裝140噸的水，利用水的___________大，水升溫和汽化時(shí)可吸收大量的熱，起到保護(hù)發(fā)射架的作用；火箭的燃料用液態(tài)氫，是因?yàn)樗腳__________大；飛船在太空中從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行，飛船的動(dòng)能___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
8.某家庭需要將50kg，20℃的水加熱到60℃作為生活用熱水，他們利用煤氣灶燒水，需燃燒0.8kg煤氣。已知煤氣的熱值q=4.2×107J/kg，水的比熱容c=4.2×103J/（kg·℃）。求（1）將50kg，20℃的水加熱到60℃需吸收的熱量；
（2）完全燃燒0.8kg煤氣放出的熱量；
（3）煤氣灶燒水的效率。
<能力提升>
9.如圖是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”和“比較不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量”的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)裝置，下列關(guān)于兩組實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（　　）
A．每組實(shí)驗(yàn)中，燃料的質(zhì)量均應(yīng)相等 B．每組實(shí)驗(yàn)中，杯中物質(zhì)的質(zhì)量均應(yīng)相等
C．每組實(shí)驗(yàn)中，都需要用到天平和秒表 D．每組實(shí)驗(yàn)中，均應(yīng)保證溫度計(jì)上升的示數(shù)相同
10.某汽車汽油機(jī)的能量流程圖如圖所示，若汽車行駛過程中消耗汽油0.2kg，已知汽油的熱值為4.2×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，假如這些汽油完全燃燒，將釋放_(tái)_________J的熱量，牽引力做的功是__________J。
　　　　　第10題圖 第11題圖
11.如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。
（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇___________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要觀察___________（選填“加熱的時(shí)間”或“升高的溫度”，下同）比較兩種燃料的熱值大小；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇_________兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過觀察_____________反映物體吸熱的多少；
（2）比較不同物質(zhì)的比熱容，選用上圖合適裝置加熱相同一段時(shí)間后，繪制出溫度-時(shí)間圖像（如圖丁），由圖像可比較出液體a的比熱容___________液體b的比熱容。在液體a和液體b中，選擇___________作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑較好。

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