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第9课时 总课时：第 课时 备课时间： 年 月 日
课题 机械能和内能复习（一）机械能和内能的改变方式（附课件）
一、教学目标 巩固有关机械能、内能的知识，针对教学目标中的重要内容进行复习。并综合应用相关知识解决简单应用问题。训练和培养学生分析解决问题的能力。
二、教学重点 1、机械能内部的转化；2、机械能与内能的转化。
三、教学难点 内能的概念。
四、教学方法讨论交流、指导练习
五、教具 课件和印发练习。
六、教学过程
（一）、知识框图：投影基本知识框图（挂图或画在小黑板上）
（二）分单元复习
一、机械能
引导学生回忆基本知识。对照知识框图，以问题形式提问让学生回答。
1、基本知识
物体能够做功的本领.一个物体能够做功,就说这个物体具有能量.
物体做的功越多,物体消耗的能量也越多.
（1）、动能: 物体由于运动而具有的能量. 运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大.
（2）、重力势能: 物体由于被举高的而具有的能量. 物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大
（3）、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大.
（4）、势能:重力势能和弹性势能的统称.
（5）、机械能:动能和势能的统称
热量、能量的单位和功的单位相同,也是焦耳.
（6）、在一定条件下,动能和势能可以相互转化，各种形式的能量可以相互转化。
2、例题讨论与练习
题型一：实验探究
例1、如图是研究小球动能大小与小球的_________来显示； （2）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中__和____关系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大小通过_________数据可知：甲球的动能______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是_________.
点拨：科学探究常用控制变量法和转化法。例1就是一例。这里由于动能大小与质量和速度有关，所以要研究动能与质量的关系就控制速度不变，研究动能与速度的关系就控制质量不变。
动能大小不能直接测量，所以这里将小球动能的大小用对木块做功的多少显示出来（实际是通过木块移动的距离显示出来的）。
比较质量和速度对动能大小的影响情况，要根据题意来分析比较。甲球质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍，如果两者对动能影响相同，甲和乙的动能大小应该相等，现在乙的动能比甲大，说明速度对动能的影响较大。
学生填空。
题型二：动能、势能变化的判断
例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例（图略），其中机械能增大的是（ ）A汽车水平匀速行驶 B小孩从滑梯上滑下 C火箭升空时 D滚摆上下摆动时
点拨与分析：判断动能、势能的变化只要紧扣质量、速度、高度是否变化和怎样变化。A动能不变，势能不变，机械能不变 B人受到摩擦阻力，机械能转化为内能 C火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大D由于存在空气阻力，机械能变小
练习1、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少 C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少 D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
学生分析讨论交流后回答。
练习题2、模拟“蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中
(1)动能的变化是__________，_____点的动能最小。__点动能最大。
（2）小石块最终将_____，由于_______________________
（3）小石块经过b点时，橡皮筋 ________(“具有”或“不具有”)弹性势能，___点的弹性势能最大。
引导分析：c弹力与重力相等。分ab、bc、c点、cd段，分析高度、重力势能，速度、动能，绳子是否伸长、弹性势能，及能量的转化情况。
最后由学生填空。（1）先增大后减小 ad c (2)静止 空气阻力的存在，能量损耗了 （3）不具有 d
二、内能:
方法同上。引导学生回忆基本知识。对照知识框图，以问题形式提问让学生回答。
1、基本知识
（1）、物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能.
（2）、单位 ：焦耳.
（3）、影响物体内能的内部因素: ①物体内部分子的热运动(与物体的温度对应); ②物体内部分子间的相互作用情况(与物体的状态对应).当物体的温度或状态发生了改变时,物体的内能就会发生变化.
影响物体内能的外部因素:①温度，②质量，③状态，④体积。
（4）、改变物体内能的两种方法:做功和热传递.这两种方法对改变物体的内能是等效的
（5）、热量：在热传递过程中,传递的能量的多少 (或者说”物体吸收或放出的热的多少”).
（6）、热传递： ①条件:存在温度差；②方向：从高温处转移到低温处； ③结果：温度相同； ④实质:内能的转移。
2、例题讨论与练习
题型三：热量、温度和内能区别
例3：关于热量、温度和内能下列说法正确的是（ ）A.一个物体的内能增加，一定是吸收了热量； B.一个物体吸收了多少热量，具有的内能就是多少； C.温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多 D.一个物体吸收的热量越多，内能的增加就越多
点拨与分析：热量、温度和内能这三个概念有联系，但是有本质区别，特别注意；热量是热传递过程中能量的改变量，不是物体具有的，不能说物体含有热量，温度、内能都是物体具有的。
A内能的改变可以通过做功和热传递两种方式，这里也有可能是做功
B热量用来量度内能的改变
C热量是一个过程量，不能讲含有，而是吸收或放出多少热量
练习3、下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确的是（ ）A. 物体温度降低，内能一定减少 B. 物体吸收热量，温度一定升高 C. 温度高的物体把温度传给温度低的物体 D. 一个物体温度升高，一定是物体对外做了功
引导解析：物体温度降低，分子运动速度减慢，分子平均动能减小，内能减小，A正确；物体吸收热量，温度不一定升高，如物态变化时晶体熔化吸热，但温度不变，B错；在热传递过程中，传递的是能量即内能而不是温度；一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，而不是物体对外界做功。
答案：A
拓展延伸：温度、内能、热量、功是四个不同的物理量，物理意义是绝然不同的，温度表示物体的冷热程度的物理量，是物体内大量分子无规则运动快慢的宏观表现。内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
题型四：改变内能的方法及机械能与内能的转化
例4冬天写字时往往手冻得发冷。为了使手暖和一点，有的同学用嘴对着手呵气，有的同学则用两手来回搓动。呵气取暖是利用 的方法改变手的内能的，这时呵出的气内能 ，温度 ，气的内能 （转化、转移）到手。搓手是利用 的方法改变手的内能的，这个过程实质是消耗了 能，获得了 能，即是两手运动时将 能 （转化、转移）成手的内能的过程。
点拨与分析：改变内能的两种方法中，热传递改变内能一般没有机械运动，伴随着温度或状态的改变，能量形式没有变化，是内能转移的过程。做功改变内能一般都伴随着机械运动，能量形式有变化是内能和其它形式能的转化过程。
学生说出填空内容。
练习4、2003年10月15日，“神舟5号”载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。
⑴ 火箭在加速上升过程中机械能增大， 这个能量是由____能转化过来的，燃料在燃烧过程中消耗了_____能
（2）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此时是将_______转化为_______；穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返回舱的动能____，势能_______。
学生讨论交流后回答。
三、热机：
1、基本知识
（1）定义：利用内能做功的机器.或者说是将内能转化成机械能的装置。
（2）热机的工作原理:燃料燃烧,生成高温高压的水蒸气或燃气,使其推动活塞或叶轮而做功.
（2）工作过程：在一个工作循环 吸气冲程 压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（4）在一个工作循环中，飞轮转动两圈，活塞往复运动两次，完成四个冲程
2、例题讨论与练习
题型五：汽油机四冲程判断
例5、如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（ ） A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙 C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁
点拨与解析：内燃机的四个冲程顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。图乙中的左气门开启，前头向内，显然表示进气，故为吸气冲程；而图丙中的右气门开启，前头向外，显然表示出气，故为排气冲程；至于图甲、丁则很相似，气缸的活塞又没有向上或向下的前头，但我们可以从火花塞有无点火现象判断，图甲火花塞处有火花，说明此为做功冲程；相反图丁的没有，则为压缩冲程。
答案：B
题型五：汽油机工作中转数、冲程数与做功次数的关系判断
例6. 一台汽油机的冲程转速是1800r/min 。则1s内曲轴转 圈，完成 个冲程，做 次功。
点拨与分析：汽油机在一个工作循环中，曲轴两圈，活塞往复运动两次，完成四个冲程，做一次功。即转一圈完成两个冲程。只要计算出一秒内转动的圈数，即可求出。
1800r/min=1800r/60s=30r/s;完成30×2=60个冲程，四个冲程做一次功，所以做功60/4=15 次。
（三）、 本节学习小结
本节课复习的内容涉及机械能和内能两部分，重点是正确理解机械能的概念、三种形式机械能的特点和内能的概念，能正确分析机械给和内能之间的转化情况。对于某种形式能的变化只要紧扣它的影响因素去分析就比较容易解决。如动能怎样变看质量、速度两者有没有变化。
内能的改变有两种方式比较好区别，紧扣温度、状态是否变化看内能变化，再去分析通过什么方法改变的。
（四）、作业：
完成印发的配套练习。
七、教后记：
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机械能和内能复习
（一）机械能和内能的改变方式
一、机械能
物体能够做功的本领.一个物体能够做功,
就说这个物体具有能量.
物体做的功越多,物体消耗的能量也越多.
1、动能:
物体由于运动而具有的能量.
运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大.
2、重力势能:
物体由于被举高的而具有的能量.
物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势
能就越大
3、弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能量
物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大.
4、势能:重力势能和弹性势能的统称.
5、机械能:动能和势能的统称
热量、能量的单位和功的单位相同,也是焦耳.
6、在一定条件下,动能和势能可以相互转化，各种形式的能量可以相互转化
例1、如图是研究小球动能大小与小球的____和____关系的实验装置示意图。（1）本实验中小球动能的大小通过________________来显示； （2）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；(3)在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是_________.
小于
速度
小 球 小 球 质 量 小球碰撞物体A时的速度 物体A被推动的距离
甲 球 2 m v S
乙 球 m 2 v 2 S
A
质量
速度
对木块做功的多少
点拨：科学探究常用控制变量法和转化法。例1就是一例。这里由于动能大小与质量和速度有关，所以要研究动能与质量的关系就控制速度不变，研究动能与速度的关系就控制质量不变。
动能大小不能直接测量，所以这里将小球动能的大小用对木块做功的多少显示出来（实际是通过木块移动的距离显示出来的）。
比较质量和速度对动能大小的影响情况，要根据题意来分析比较。甲球质量是乙的2倍，乙的速度是甲的2倍，如果两者对动能影响相同，甲和乙的动能大小应该相等，现在乙的动能比甲大，说明速度对动能的影响较大。
例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是（ ）
C
汽车水平匀速行驶
A
小孩从滑梯上滑下
B
火箭升空时
C
滚摆上下摆动时
D
动能不变，势能不变，机械能不变
人受到摩擦阻力，机械能转化为内能
火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大
由于存在空气阻力，机械能变小
点拨与分析：判断动能、势能的变化只要紧扣质量、速度、高度是否变化和怎样变化。
练习1、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
C
模拟
蹦极
a
b
d
分析：ab段高度减小重力势能减小，速度增大，动能增大绳子没有伸长没有弹力，没有弹性势能，重力势能转化为动能；
C
bc段重力大于弹力仍然是加速下降，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，绳子有伸长有弹力，有弹性势能，重力势能转化为动能和弹性势能；
c点弹力与重力相等，速度最大，动能最大。cd段同样分析。
a
b
d
练习2、模拟“蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中
(1)动能的变化是__________，_____点的动能最小。__点动能最大
（2）小石块最终将_____，由于_______________________
（3）小石块经过b点时，橡皮筋 ________(“具有”或“不具有”)弹性势能，___点的弹性势能最大。
先增大后减小
a、d
静止
空气阻力的存在，能量损耗了
不具有
d
C
c
二、内能:
1、物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能.
2、单位 ：焦耳.
3、影响物体内能的内部因素:
(1)物体内部分子的热运动(与物体的温度对应);(2)物体内部分子间的相互作用情况(与物体的状态对应).当物体的温度或状态发生了改变时,物体的内能就会发生变化.
影响物体内能的外部因素:
（1）温度，
（2）质量，
（3）状态，
（4）体积。
4、改变物体内能的两种方法:做功和热传递.
这两种方法对改变物体的内能是等效的
5、热量：在热传递过程中,传递的能量的多少 (或者说”物体吸收或放出的热的多少”).
6、热传递
(1)条件:存在温度差；
(2)方向：从高温处转移到低温处；
(3)结果：温度相同；
(4)实质:内能的转移。
例3：关于热量、温度和内能下列说法正确的是（ ）
A.一个物体的内能增加，一定是吸收了热量；
B.一个物体吸收了多少热量，具有的内能就是多少；
C.温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多
D.一个物体吸收的热量越多，内能的增加就越多
D
内能的改变可以通过做功和热传递两种方式，这里也有可能是做功
热量是一个过程量，不能讲含有，而是吸收或放出多少热量
热量用来量度内能的改变
练习3、下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确的是（ ）
A. 物体温度降低，内能一定减少
B. 物体吸收热量，温度一定升高
C. 温度高的物体把温度传给温度低的物体
D. 一个物体温度升高，一定是物体对外做了功
解析：物体温度降低，分子运动速度减慢，分子平均动能减小，内能减小，A正确；物体吸收热量，温度不一定升高，如物态变化时晶体熔化吸热，但温度不变，B错；在热传递过程中，传递的是能量即内能而不是温度；一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，而不是物体对外界做功。
答案：A
拓展延伸：温度、内能、热量、功是四个不同的物理量，物理意义是绝然不同的，温度表示物体的冷热程度的物理量，是物体内大量分子无规则运动快慢的宏观表现。内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
A
例4冬天写字时往往手冻得发冷。为了使手暖和一点，有的同学用嘴对着手呵气，有的同学则用两手来回搓动。呵气取暖是利用 的方法改变手的内能的，这时呵出的气内能 ，温度 ，气的内能 （转化、转移）到手。搓手是利用 的方法改变手的内能的，这个过程实质是消耗了 能，获得了 能，即是两手运动时将 能 （转化、转移）成手的内能的过程。
点拨与分析：改变内能的两种方法中，热传递改变内能一般没有机械运动，伴随着温度或状态的改变，能量形式没有变化，是内能转移的过程。做功改变内能一般都伴随着机械运动，能量形式有变化是内能和其它形式能的转化过程。
例4冬天写字时往往手冻得发冷。为了使手暖和一点，有的同学用嘴对着手呵气，有的同学则用两手来回搓动。呵气取暖是利用 的方法改变手的内能的，这时呵出的气内能 ，温度 ，气的内能 （转化、转移）到手。搓手是利用 的方法改变手的内能的，这个过程实质是消耗了 能，获得了 能，即是两手运动时将
能 （转化、转移）成手的内能的过程。
热传递
减小
降低
转移
做功
机械
内
机械
转化
练习4、2003年10月15日，“神舟5号”载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。
⑴ 火箭在加速上升过程中机械能增大， 这个能量是由____能转化过来的，燃料在燃烧过程中消耗了_____能
（2）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此时是将_______转化为_______；穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返回舱的动能____，势能_______。
化学
内
减小
内能
减小
机械能
三、热机
1、定义：热机是利用内能做功的机器.或者说是将内能转化成机械能的装置。
2、热机的工作原理:燃料燃烧,生成高温高压的水蒸气或燃气,使其推动活塞或叶轮而做功.
3、工作过程：在一个工作循环 吸气冲程 压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
4、在一个工作循环中，飞轮转动两圈，活塞往复运动两次，完成四个冲程
例5、如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（ ）
A、丙、丁、乙、甲
B、乙、丁、甲、丙
C、乙、甲、丁、丙
D、甲、乙、丙、丁
点拨与解析：内燃机的四个冲程顺序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。图乙中的左气门开启，前头向内，显然表示进气，故为吸气冲程；而图丙中的右气门开启，前头向外，显然表示出气，故为排气冲程；至于图甲、丁则很相似，气缸的活塞又没有向上或向下的前头，但我们可以从火花塞有无点火现象判断，图甲火花塞处有火花，说明此为做功冲程；相反图丁的没有，则为压缩冲程。
答案：B
B
例6. 一台汽油机的冲程转速是1800r/min 。则1s内曲轴转 圈，完成 个冲程，做 次功。
点拨与分析：汽油机在一个工作循环中，曲轴两圈，活塞往复运动两次，完成四个冲程，做一次功。即转一圈完成两个冲程。只要计算出一秒内转动的圈数，即可求出。
1800r/min=1800r/60s=30r/s;完成30×2=60个冲程，四个冲程做一次功，所以做功60/4=15 次。
30
60
15
本节课复习的内容涉及机械能和内能两部分，重点是正确理解机械能的概念、三种形式机械能的特点和内能的概念，能正确分析机械给和内能之间的转化情况。对于某种形式能的变化只要紧扣它的影响因素去分析就比较容易解决。如动能怎样变看质量、速度两者有没有变化。
内能的改变有两种方式比较好区别，紧扣温度、状态是否变化看内能变化，再去分析通过什么方法改变的。
作业
完成印发的配套练习。
