课件24张PPT。人教版新教材同步教学课件14.1 热 机 2.了解汽油机的基本工作原理。学习目标
了解热机的工作原理。3.了解柴油机的基本工作原理。重点难点
汽油机与柴油机的工作原理以及工作过程中的能量转化情况。 学习内容一
热机 阅读课本P17-P18文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。 学习指导
自学检测人们发现内能可以做功，利用内能做功的机械叫_______。热机2.燃料直接在发动机的____内燃烧产生动力的热机，叫______。汽缸内燃机3.内燃机分为______与______两大类。它们分别用_____与_____作为燃料。 汽油机柴油机汽油柴油 合作探究演示P17页图14.1－1，请学生观察后讨论如下问题：点然酒精后，过一会看到什么现象？听到“呯”的一声，看到塞子飞出去，瓶子口出现“白雾”。2.塞子为什么会飞出去？瓶口为什么会出现“白雾”？酒精燃烧给试管中的水加热，试管内产生大量的水蒸汽，当管内的气压大到一定程度时，塞子在水蒸汽压力的作用下就会飞出去。 合作探究管内的水蒸汽对塞子做了功，内能减少，温度降低，水蒸汽遇冷液化，形成“白雾”。3.从酒精灯点燃到塞子飞出去，能量是怎么转化与转移的？酒精具有化学能，燃烧后化学能转化为内能 ，内能通过热传递的方式转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸汽，水蒸汽推动塞子做功，内能转化为塞子的动能。 合作探究 合作探究5.想象一下这种内燃机的活塞怎样工作，相互之间说一说。4.在大屏幕上展示P18页图14.1－2，这个内燃机与刚才的演示实验装备在结构上有什么相同点？各部分相当于演示实验的哪些部件？活塞――
汽缸――塞子试管6.它们有什么共同点？共同点：能量转化过程相同，都是燃料燃烧后的内能转化为塞子的动能。精讲点拔在演示实验中，塞子不能塞得太紧，否则有可能引起试管爆裂。2.内燃机与其它热机的能量转化方式一样：内能转化为机械能。3.不同点在于内燃机的燃料在汽缸内
燃烧，所以称之为“内燃”。即时练习1.内燃机的特点是：燃料在_____内燃烧，生成________的燃气，燃气推动____做功，将____转化为____能。汽缸高温高压活塞内能机械2.完成P21页第1题。 学习内容二
汽油机柴油机 学习指导
阅读课本P18－P20文字内容与插图，二人为一组，相互描述汽油机的工作过程。 自学检测活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫一个_____。汽油机是由_____、_____、______、______四个冲程的不断循环来保证连续工作的。2.汽油机的结构：对照课本插图或利用
动画来描述汽油机的结构。3.汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气，推动___做功，活塞移动带动___转动。 合作探究 合作探究1.汽油一个完整的工作循环有四个冲程：_______、_______、______、_______。A：吸气冲程 进气门_____，排气门_____，活塞向__运动，____与___的混合物进入汽缸。 B：压缩冲程 进气门排气门都____，活塞向___运动，燃料与空气的混合物被______，温度____。 C：做功冲程 在压缩冲程结束时，火花塞点火，燃料燃烧，产生_____的气体，______的气体推动活塞向__运动，带动____转动，对外做功。D：排气冲程 进气门_____，排气门_____，活塞向___运动，把____排出汽缸。 合作探究2.讨论并完成“想想议议”
1.在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。
2.做功冲程使汽车获得动力。
3.排气冲程排出废气。 合作探究3.阅读P19页柴油机的相关内容，比较一下汽油机与柴油机的异同并将下列表格补充完整。都是把内能转化为动能都有四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。 合作探究汽油机吸入是的汽油与空气的混合物。柴油机吸入的是纯净的空气。汽油机在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，是“点燃式”；柴油机在压缩冲程结束时，汽缸内的温度已超过柴油的燃点，此时，喷油嘴喷出雾状的柴油，遇到热空气马上燃烧，是“压燃式” 合作探究柴油机功率一般较大，一般应用于大型机械上，汽油机相对功率较小，一般应用于小型机械上。柴油机对燃料利用率较高，机械效率较高，汽油机机械效率较低。3.阅读P20页科学世界“现代汽车”，进一步了解现代汽车。精讲点拔思考：在这四个冲程中，只有做功冲程对外提供了动力，那么汽油机要完成其实三个冲程，活塞获得的动力从何而来呢？（可以想象一下手扶拖拉机启动的情况，城市同学可以想象一下小汽车启动的时候为何要“打火”）其它三个冲程依靠飞轮的惯性完成。 精讲点拔手扶拖拉机在启动时，要用人力转动摇把，带动飞轮转动，完成吸气与压缩冲程、排气冲程，然后发动机才能开始正常工作。小汽车启动时，转动钥匙，电动机开始带动飞轮转动，完成吸气与压缩冲程、排气冲程。2. 一个工作循环，活塞来回运动二次，曲轴旋转二周，对外做功一次。即时练习
完成课本P21页2、3题。课件23张PPT。14.2 热机的效率人教版新教材同步教学课件学习目标
从能量转化的角度认识燃料的热值，并能进行相关的计算。2.通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。重点难点
认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。2.认识热机的效率，能计算热机的效率。 学习内容一
燃料的热值 阅读课本P22-P25文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。 学习指导
自学检测某种燃料完全燃烧所放出的____与____之比，叫做这种燃料的_____。2.热值的单位由____与____的单位组成，在国际单位制中，热量的单位是____，质量的单位是____，所以热值的单位是________，符号是______。3.酒精的热值是___________，它的物理意义是：___kg酒精__________所放出来的热量是________J。质量热量热值热量质量焦耳千克焦每千克J/kg3.0×107J/kg1完全燃烧3.0×107 合作探究说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？ 合作探究2.根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？ 烧开同一壶水，使用不同的燃料，消耗的燃料的质量是不同的；这说明什么？ 这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。 3.在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。 合作探究4.阅读P23页第二段的内容，归纳一下利用燃料的热值和质量，来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。（用Q放表示放出的热，q代表燃料的热值，m代表燃料的质量）Q放=qm 5.如果是气体燃料，公式又是什么样的？Q放=qV 6.请写出这两个公式的推导式。m=Q放/q q=Q放/m V=Q放/q q=Q放/V 合作探究７．讨论：在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料的热值是否会发生变化？热值是一个理论值，只有燃料充分燃烧，放出的热量才等于利用上述公式计算得出的热量。因为燃料不可能完全燃烧，所以放出的热量会比理论值稍小。但燃料的热值不会改变。展示交流请学生利用热值公式完成P26页第1、2题，注意计算格式。 精讲点拔热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。2.在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计算的结果才是J。3.利用推导式m=Q放/q 、q=Q放/m 、 V=Q放/q 、q=Q放/V可以求出对应的燃料的质量、体积、热值 。即时练习1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）
燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B. 容易燃烧的燃料，热值一定大
C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多2. 一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油
（ ）
密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B. 比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C. 热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D. 密度、热值和比热容都不变 学习内容二
热机的效率 阅读课本P23-P24文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。 学习指导
自学检测1.对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。
2.蒸汽机的效率只有_______，汽油机的效率可以达到________，柴油机的效率可以达到________。
3.设法利用___________，是提高燃料利用率的重要措施。热机效率6%-15%20%－30%30%－40%废气带走的热量 合作探究我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？煤气不能充分燃烧，燃烧放出的热也不能完全被水吸收。 2.阅读课本P24页“想想议议”，回答相关问题。燃料燃烧放出的热量，一部分直接散失到空气中去， 一部分被废气带走，只有一小部分用来做有用功了。 合作探究3.在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。内燃机对外做的功相当于有用功，燃料完全
燃烧放出的热量相当于总功。η＝W有用/Q放4.在问题1中，如果要计算煤气烧水时的效率，公式是什么样的？讨论后推导之。η＝Q吸/Q放 合作探究5.热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有何意义，怎么样提高
热机效率？提高热机效率可以节省燃料，减少污染。 提高热机的效率的方法： 1.尽量使燃料充分燃烧； 2.设法利用废气带走的热量 。6. 阅读P25页“从火车到火箭”，了解人类运输工具的进步，图片见下页幻灯片。 合作探究精讲点拔为了提高热机的效率，在大型火力发电站，人们常常利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。精讲点拔2.在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放 （这相当于机械效率
中的总功） 再利用W有用/Q放=η 计算出热机的
效率，或用公式Q吸/Q放=η算出炉子烧水的
效率。即时练习2.据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，[C水=4.2×103J／（kg·℃），
q焦碳=3.0×107J／kg]
问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?
（2）1.176×1010J的热量可以将多少kg的水由20℃加热到沸腾?
完成课本P26页第3、4题。课件22张PPT。 14.3 能量的转化与守恒人教版新教材同步教学课件1、知道能量守恒定律。 2、能举出日常生活中能量守恒的实例。 3、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。学习目标
1、知道能量守恒定律。2、区别能量的转化和转移。重点难点
学习内容一
能量的转化 阅读课本P27文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。 学习指导
自学检测1.在一定条件下，各种形式的能量是可以相互______的。
2.摩擦生热，是_____转化为____；水轮机发电是_______转化为____。转化机械能内能机械能电能 合作探究讨论：在我们的生活中，在哪些地方存在着能量的转化？请举例。从摩擦想到的 合作探究 合作探究阅读P27页“想想议议”，想一想这些事例中发生了怎样的能量转化。摩擦生热―― 机械能转化为内能 水放在太阳下――― 内能转移到水中 太阳电池―― 太阳能转化为电能小电扇旋转―― 电能转化为机械能 摩擦起电―― 机械能转化为电能 光合作用―― 太阳能转化为化学能 燃料燃烧―― 化学能转化为内能 合作探究3.以上事例能说明什么？在一定条件下，能量是可以相互转化的。 4.完成P27页图14.3－1，再举例一些
生活中能量转化的例子。 电饭煲做饭―― 电能转化为内能 看电视 ―― 电能转化为光能，声能等 精讲点拔1.能量不但可以相互转化，还是可以转移的。比如合作探究1中，把水放在太阳下，水会变热，这是太阳光具有的内能转移到水中。2.能量的转化与转移的区别。能量的转化，能量的形式发生了改变；能量的转移，能量的形式没有发生改变，只是从一个物体转移到另一个物体。 即时练习完成P29页第1题。2.下列过程中，哪个是电能转化为机械能（ ） A．太阳能电池充电?? B．电灯照明?
C．电风扇工作?? D．风力发电 C3.用做功的方式改变物体的内能，能量是怎么改变的？用热传递的试改变物体的内能，能量是怎么改变的？做功―― 机械能转化为内能 热传递―内能从一个物体转移到另一个物体。 学习内容二
能量守恒定律 阅读课本P28-P29文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。 学习指导
自学检测1.能量守恒定律：
能量既不会凭空_____，也不会凭空_____，它只会从一种形式_____为另一种形式，或者从一个物体______到另一个物体，而在_____和_____的过程中，能量的总量_________。
2. ___________是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一，______能量转化过程，都服从能量守恒定律。消灭产生转化转移转化转移保持不变能量守恒定律所有的 合作探究阅读P28页“想想议议”，思考并回答相关问题。 合作探究小球为什么越弹越低？它的机械能发生了什么变化？ 小球的机械能被消耗了，机械能的总量在减少。 2,在此实验中，机械能的总量为何不能守恒？如果不能，则减少的机械能跑到哪里去了？因为机械能守恒是有条件的――只在势能与动能之间发生转化，机械能才能守恒。而在这个实验中除了动能与势能的转化外，小球还要克服摩擦做功，一部分机械能会转化为内能。 合作探究4.举出生活中能量转化与守恒的实例，并解释。3.此实验给我们什么启示？说明能量是可以相互转化的，还说明能量不会凭空产生，也不会凭空消失。5.展示P29页图14.3－3，想一想这个装置能否实现“永动”。 合作探究这个装置不能实现“永动”，因为砂轮做功要消耗一部分水的机械能，被抽上去的水比流下来的水少，最终会停止。它违背了能量守恒定律。 6.思考：既然能的总量是守恒的，我们为什么还要节约能源？精讲点拔一切机器在工作时候都要消耗能量才能对外做功，不消耗能量能对外做功的机械是不存在的，它们都违背了能量守恒定律，所以“永动机”是不可能成功的。即时练习
1.完成P29－P30页第2、3题。2.下列说法中错误的是（ ）D．任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的总量是保持不变A．能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B．只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律
C．能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器 A 即时练习
3．电动机通电后电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是 （ ）A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒C．电能全部转化为内能，内能守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒B
