江苏省丹阳市后巷实验中学九年级物理上册12.4机械能与内能的相互转化导学案5

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【学习目标】
1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式， 是其他形式能向内能的转化过程。
2、通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理。
3、借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。
4、通过阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
5、通过探究，知道不同燃料的热值不同。会查热值表，会进行燃料燃烧放热的简单计算，能从能量转化的角度认识燃料的热值。
6、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响，培养学生的环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
【重点难点】
重点、知道做功的过程就是能量转化或转移的过程，掌握汽油机的四个冲程
难点、有关热值的综合计算
【课前预习】
1、 是改变内能的另一种方式，是 能向
能得转化。
2、将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会 ，这是通过
的方式使其内能增加的。
3、热机是利用 能转化为 ( http: / / www.21cnjy.com ) 能来做功的机器，四冲程内燃机的一个工作循环是由 、 、
和 这四个冲程组成，在一个循环中，曲轴旋转 周，对活塞做功 次。
4、 叫热值，它的单位是 。
家长签字 教师评价
【新知导学】
一、新课引入
同学们，汽车高速行驶时，为什么轮胎的温度会升得很高？
通过本节课的学习，我们就会知道其中的缘由。本节课我们学习机械能与内能的相互转化。
二、进行新课
轮胎的温度为何会升得很高，要弄清原因，我们首先要了解做功能否改变物体的内能？
1．实验折弯铁丝的速度要快，触摸时小心烫手。
2．利用棉线做实验时手划过的速度不要太快，以免把手划破
教师演示实验.
〖提醒：实验压缩活塞的速度要迅速，注意引导学生观察实验现象。〗
（一）引导思考：
（1）上述活动中，物体的内能有没有变化？增加还是减少？
（2）物体增加的内能是从何而来的？能量如何转化
（3）举日常生活中做功改变物体内能的实例。
引导学生分析并回答：
1．铁丝、棉线烫手，棉花燃烧说明物体内能增加
2．折铁丝，划棉线，压活塞都是对物体做功，消耗了机械能。
（2）学生举例， 注意分析能量转化情况并得出结论：对物体做功，物体内能会增加。
（二）继续引导思考：
做功可以使物体内能增加，那么做功可不可以使物体的内能减小呢？ 教师演示实验，引导学生注意观察现象
思考：
1．实验中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能怎样变化？
2．燃气的内能转化为哪种形式的能量？
引导学生根据现象：盖子飞出去。分析归纳：燃气的内能减少，转化为瓶盖的机械能
（三）继续引导思考
使铁丝内能增加的方法除了弯折以外，还有哪些？
学生列举方法，教师注意适当板书并把这些方法归类是属于做功还是属于热传递？
三．结论：做功也是改变内能的一种方式
二、热机
人们根据燃料燃烧后的燃气可对外做功这一原理制造了热机。
1、热机：热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。
2．认真观察汽油机的模型挂图，说出汽油机的各部分的名称。
3．演示汽油机的模型，并说出汽油机是如何工作的？
尽可能让学生讲解，不完整的部分由其他同学补充，让学生反复演示模型。教师因势利导，归纳出汽油机的四个冲程以及它们各有什么特点。
（汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程）
4．学生观察并思考特点：
引导：燃气的温度升高了，但未能达到着火点，怎么办呢？（火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气）
5．做功冲程谁对谁做功呢？能量如何转化？
燃气燃烧后内能，温度怎么变？废气如何处理？
6．学生了解排气冲程，说出特点。
7．小结：我们把这四个冲程称为一个工作 ( http: / / www.21cnjy.com )循环？里面有一个主要冲程是燃气对外做功完成的，它是什么冲程？其他冲程靠什么完成？在这四个冲程中活塞上下往复运动几次，曲轴转动几圈？
8、汽油机：a、冲程：汽油机在工作的时候，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。
b、汽油机完成一个工作循环要经历四个冲程： ( http: / / www.21cnjy.com ) 吸气冲程 、 压缩冲程 、 做功冲程 和 排气冲程 。其中，压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。
C、汽油机完成一个工作循环时，曲轴旋转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次。
3、汽油机与柴油机的不同点
汽油机 柴油机
燃料 汽油 柴油
点火方式 点燃式 压燃式
特点 轻巧、功率小 笨重、功率大
应用 汽车、飞机、小型机器 载重汽车、坦克、火车等
三、热值
活动：比较质量相等的不同燃料充分燃烧放出的热量
将质量相等的酒精和碎纸片， ( http: / / www.21cnjy.com )分别放入两个燃烧皿中，点燃他们，分别给装有质量相等的水两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧，记下两温度计示数的变化情况。
实验表明：质量相等的酒精与碎纸片完全燃烧时，酒精比碎纸片放出的热量多
热值：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值。
用字母q表示，单位是J∕㎏。
计算公式：Q = mq（或Q=Vq）
阅读查表：
　１.表中所列的固体，液体和气体燃料，它们的热值最大的分别是哪种燃料？热值是多大？
　２.烟煤的热值是多大？它表示什么物理意义？
　３.你家里经常使用的是什么燃料？估算一下，一月需要支付多少燃料费？采取哪些措施可以减少燃料费的支出？
　４.你认为在火箭的燃料中，应该选择什么样的燃料合适？说说你的理由．
【当堂训练】
1、完全燃烧0.5kg的煤气，如果放出的热有80％被水吸收，则水吸收 J,
它能使20℃ ㎏的水温度升高到100℃.
2、改变内能的方式有两种：饮料放进冰箱 ( http: / / www.21cnjy.com )后温度降低，是用 的方式减少饮料的内能；在汽油机压缩冲程中，是通过 的方式增加燃料混合物的内能。
3、内燃机的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是 。
4、质量为1㎏的铁锅中放有2㎏的水，要把它们从20℃加热到80℃.已知铁的比热容是0.46×103J∕㎏.℃.
（！）、铁锅吸收的热量是多少？
（2）、铁锅和水共吸收多少热量？
5.有一箱木炭,它的质量为10kg
(1)它的热值是多少 表示的物理意义是什么
(2)若用掉一半,剩下的木炭的热值又是多少 半箱木炭燃烧最多可以放出的热量是多少焦耳
(3)如果烧开一壶水需要热量 1.7X107J,那么需要完全燃烧多少千克木炭
【收获反思】
家长签字 教师评价