第十二章 内能与热机
12.1 认识内能
教学目标
知识与技能：
1、了解内能的概念，知道内能的单位是焦耳。
2、能简单描述温度和内能的关系。知道物体的温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。
3、知道内能的单位。
4、知道做功和热传递可以改变物体的内能。
过程与方法：
1、通过类比，分析实例，用推理的方法认识分子由于热运动而具有动能和势能。
2、让学生动手实验探究改变物体内能的两种途径。
3、通过讨论，了解做功和热传递在改变内能时是等效的
情感、态度与价值观：
从物理知识与生活的密切联系，激发学生的求知欲。
重点和难点
教学重点：改变内能的方法。
教学难点：1、内能概念。
2、了解内能与温度的关系，知道做功和热传递改变内能的实质是什么
器材准备
装有适量冷、热水的烧杯（400ml）各一只、铁丝一段、压缩空气引火仪、酒精灯、锤子、铁砧、砂纸等。
教学过程
一、引入课题
展示汽车、火车、拖拉机、轮船、喷气式飞机、火箭的图片，让学生看图比较，讨论交流，找出它们的相同点。
交流、归纳要点：
⑴都需要燃烧燃料；
⑵最后都产生动力，带动其他机器工作。
引导：它们都是利用燃料燃烧释放出的内能来产生动力的。
那么，什么是内能呢？
二、新课教学
探究点一 什么是内能
1、复习（先提问学生，播放课件）
（1）分子动理论的初步知识：物体是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力。21世纪教育网版权所有
（2）动能和势能的概念：物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高或发生弹性形变而具有势能。
2、阅读课本p22，交流讨论：
（1）什么叫做物体的内能？对于物体具有内能，你是怎样理解的？
（2）同一物体的内能与其温度有什么关系？为什么？
（3）为什么说“一切物体，不论温度高低，都具有内能”？
每小组向全班汇报一个问题；教师及时点评总结。
教师讲述：同学们用这种将已知的事物跟未知的事物进行比较，根据它们的相同或相似推知未知事物也可能有某种属性，这种方法叫类比法，这是一种非常重要的方法。请同学们回忆我们以前曾在哪些地方用到过类比。21教育网
小结：物理学中，把物体内部所有的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体，不论温度的高低，都具有内能。www.21-cn-jy.com
3、认识内能与温度的关系
启发学生思考内能的大小可能与哪些因素有关。再请学生阅读回顾分子运动剧烈程度与温度的关系，使学生从微观角度认识到，同一物体温度越高，分子的无规则运动越剧烈，分子的动能越大，当物体的体积不变时，分子的势能是不变的，则物体的内能越大；反之，温度越低，内能越少。2·1·c·n·j·y
小结：物体的内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大。
探究点二 怎样改变物体的内能
1．内能是可以改变的。
物体的内能跟温度有关，物体的温度可以改变，内能也是可以改变的。
2．怎样才能改变物体的内能。
（1）活动：每个小组准备铁丝、酒精灯、热水、锤子、铁砧、砂纸等，让学生自己想办法并实际操作，改变铁丝的内能。【来源：21·世纪·教育·网】
学生汇报操作方法，对各种不同方法梳理归类，明确改变物体的内能有两种不同的途径：做功和热传递。
（2）分析课本图12——3,12——4，判断改变物体内能的方式。
3．用做功的方式可以改变物体的内能：
（1）演示：压缩空气引火
（2）列举生活中的有关事例，并进行分析解释。
4．用热传递的方式可以改变物体的内能：
（1）热传递的三种方式及各自的特点：
通过多媒体投影展示传导、对流和辐射的定义：
①传导——热沿着物体传递叫做传导；
演示实验：热传导
②对流——靠液体或者气体的流动来传递热的方式叫做对流；
演示实验：热对流
③辐射——热由物体向外发射出去叫做辐射。
演示实验：热辐射
（2）阅读课本p24活动2，思考并讨论：
图中三种情况各是通过哪种方式改变物体内能的？
传导、对流和辐射这三种热传递方式有哪些相同点和不同点？
学生总结归纳：
相同点：热量都是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分；
不同点：传导是热沿着物体传递，物体并不运动；
对流是靠物体（液体或气体）流动传热；辐射不需要媒介，热直接传递出去。
（3）列举热传递改变物体内能的事例。
探究点三 做功和热传递对于改变物体的内能是等效的
例：想办法使手的内能增加，判断是属于做功还是热传递改变物体的内能。思考：课本p25“想一想”。
例题：甲、乙两块冰的质量相同，温度均为-10℃．甲冰块静止于地面，乙冰块静止在距地面10m高处，则这两个冰块相比较? （ ） 21·cn·jy·com
A．机械能一样大 B．乙的机械能大
C．内能一样大 D．乙的内能大
答案：选项B、C
三、小结：
引导学生一起回顾本节课关于内能、改变做功的两种方式、热传递的三种方式、等知识。
板书设计
12.1 认识内能
一、什么是内能
1、概念
2、举例
二．怎样改变物体的内能
1、活动1 用做功的方式改变物体的内能
2、活动2 用热传递的方式改变物体的内能
教学反思
新课改要让每个孩子获得成功，于是有的老师对于学生所做的一切，只要不犯原则性的错误，从头到尾都叫好，认为这是不会有问题的。但不知这样做的时候，他们有没有认真思考一下评价的目的，其实是为了更好地调动学生学习的积极性，所以要采取多鼓励多表扬的措施。但这不是让教师无原则地叫好，如果声声都叫好，那什么才是真正的好呢?因此，在学生发言时，教师要抓住那些闪光的地方。就如《内能》一课里的一样，学生采用了老师的方法得出了正确的发现，这当然是好，但我认为真正要为发现弯折粗铁丝的同学叫好，因为他不唯书，不唯师，用自己的法子同样发现了粗铁丝内能增加变热的现象，难道我们不应为他叫好吗?在课改前，有一句话非常流行，“老师，请不要吝啬您的掌声”，那么现在我要说一句“老师，请用好您的掌声”。 21cnjy.com
12.2 热量与热值
教学目标
知识与技能
1、了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。
2、知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比，升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。
3、了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
过程与方法
经历探究水的吸热与质量、温度变化的关系的活动过程，进一步熟悉其中的控制变量法。
情感态度与价值观
1、通过“选择燃料”、 “饮食与运动”等学生活动，阅读有关“西气东输”的信息，激发学习物理的兴趣，并使学生逐步树立理论联系实际的观念，养成用科学知识分析和看待生活中事物的习惯。21世纪教育网版权所有
2、培养学生关注饮食与健康意识，帮助他们树立合理利用能源的科学发展观念。
重点和难点
教学重点：热量的概念，理解燃料的热值。
教学难点：热量的概念。
器材准备
水、温度计1支、酒精灯1盏、火柴1盒、铁架台1套、秒表1只、多媒体设备、量筒（100mL）1只。
教学过程
一、通过复习、引入新课
1．改变物体的内能的方式：做功和热传递。
2．热传递的的实质：内能的转移
思考：是不是任意两个物体相互接触都会发生热传递呢？
相同点：内能从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分。高温物体温度降低内能减少低温物体温度升高内能增大21·世纪*教育网
二、新课教学
探究点一 什么叫热量
1．热量的概念：
（1）让学生阅读课文了解什么叫热量、热量的符号和单位。热传递过程中，物体内能改变的多少叫做热量。
物理学中，把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。
强调：
（2）热量是为了描述和量度热传递过程中内能的变化而引入的，热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。
（3）一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多；反之，物体的温度低，也不能说它含有的热量少。如果没有发生热传递，就谈不上热量。 21*cnjy*com
（4）在热传递过程中，高温物体内能减少，放出热量，低温物体内能增加，吸收热量。
2．热量的表示符号和国际单位制单位：
热量是内能变化多少的量度，其单位应与内能单位相同。热量符号：Ｑ，单位：J。
探究点二 探究水吸收或放出的热量
思考：水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少的关系。
1、提出问题：物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？
2、引导学生根据生活经验和事实进行猜想，进行猜想可以为后面的实验研究定向，同时对最终理解实验结论具有铺垫作用。21教育网
讨论:
（1）在家用燃气将初温相同一壶水与半壶水都烧开，它们温度变化量的关系如何？谁吸收的热量多？你是如何判断的？www.21-cn-jy.com
（2）将初温相同的一壶水烧成温水与烧成开水，水温的变化量如何？谁吸收的热量多？
学生能从生活经验得出: 水的质量越大、升高的温度越多，吸收的热量也越多。
3、学生活动：探究水的吸热与其质量、温度变化的定量关系，按照教材P26活动1进行实验。
可以让学生分小组讨论设计，教师要适时提醒学生如何控制变量。为方便计算，同时考虑到课堂上加热的时间有限，取100g、200g、300g即可。对质量不同的水进行加热时，如果用酒精灯作热源，要保证每个酒精灯的火焰大小、燃烧情况基本相同。
结论：
（1）水吸收的热量跟它的质量成正比、与升高的温度成正比。
4、英国物理学家焦耳经过实验得出：1kg纯水温度升高（或降低）1℃时, 吸收（或放出）的热量是 4.2×103 J。2-1-c-n-j-y
拓展训练：
得出结论后，教材给出了1kg水温度升高（或降低）1℃需要吸收（或放出）的热量，这里可以根据学生实际适当扩展一下：1kg砂石温度升高1℃时，需吸收的热量是0.92×103J；1kg砂石温度升高10℃，需吸收多少热量？10kg砂石温度从10℃升高到100℃，需吸收多少热量？与水对比，你有什么发现？这样会对后面学习比热容做好铺垫。
探究点三 燃料的热值
1．了解燃料：
（1）从生活中需要燃烧燃料放出热量引入。
（2）列举生活中常见的燃料，并分类。（教材P27图12-9）
（3）思考讨论：
不同燃料燃烧的过程有哪些相同点和不同点？
学生交流后，教师及时总结，明确燃料燃烧过程都要放热，但质量相等的不同燃料完全燃烧放出的热量不相等。
2．燃料的热值概念：表示燃料燃烧时放热本领。
家庭中常用的燃料有液化石油气、煤，农村有的还用木柴、草木等植物的秸秆作燃料。根据一些城市和农村调查，普通的一个家庭一个月做饭、烧水平均要用无烟煤75kg。若用液化石油气需要15kg，农村烧大灶的则需干木柴150kg。根据这些调查的数据，同学们会想到什么?21·cn·jy·com
学生讨论：相同质量的液化石油气、煤、木柴燃烧时释放出的内能是不同的。
热值的定义：把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。
热值的单位：固体、液体热值单位是J／kg，气体燃料热值单位是J／m3。
3．查看教材中的《燃料热值表》，回答问题:
（１）哪一种燃料的热值最大？说出它表示的物理意义。
（2）火箭为什么用液态氢做燃料？
练一练:
（1）查一查酒精的热值是多少？说出它表示的物理意义。
（2）3kg的酒精完全燃烧一半可放出多少热量？剩余酒精的热值是多少？
（3）3kg的酒精完全燃烧可放出多少热量？
4．燃烧的效率问题和污染
多媒体投影展示锅炉烟囱、蒸汽机车冒黑烟等类似情景，提出问题让学生思考：这些燃烧存在哪些问题？
组织学生交流，最后归结到燃烧效率和环境污染两个方面，指出燃料不能完全燃烧会浪费燃料，降低效率，造成污染。2·1·c·n·j·y
引导学生分析燃料燃烧所产生热量的流向，知道哪些是有用的，哪些被浪费掉了，进一步理解效率的意义。
比较普通家用煤炉、普通燃煤锅炉和现代化锅炉的效率时，通过多媒体投影、挂图展示相关情景。
引申：让学生知道节约能源、减少污染是可持续发展观的重要目标。
例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量．【来源：21·世纪·教育·网】
解答：Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
三、小结
回顾本节课学习的燃料的热值的概念，在一般情况下燃料都不可能完全燃烧，利用科学技术，可以提高燃料的燃烧效率。21cnjy.com
板书设计
12.2 热量与热值
一．热量
1．燃料的种类：固体、液体、气体。
2．在热传递中物体内能改变的多少叫热量
3．热量的单位：焦耳（J）
二．燃料的热值
1．把某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量的比叫做这种燃料的热值。
2．热值的符号：q ，单位：J/kg。
教学反思
本节课是在上一节内能的基础上引出热量的概念，大多数学生比较容易接受，但对物体吸收和放出热量的实验探究，不少同学的实验效果不太理想，占用时间太多，今后教学需要重新设计这个实验。对“燃料的热值”的教学，采取让学生根据阅读后自己总结、自主探究，应该说效果还是相当不错的，但对燃料热值的特性和有关热值，热量的计算，还需通过一定的习题加以训练，从而使学生更容易理解和掌握。www-2-1-cnjy-com
12.3 研究物质的比热容
教学目标
知识与技能：
1、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种基本属性。
2、知道比热容的单位J/（kg·℃）及其读法、含义。
3、会用比热容的概念解释有关的简单现象。知道水的比热容较大。
4、会进行简单的吸热问题计算。
过程与方法：
通过实验探究，认识质量相同的不同物质，在吸收相同的热量时，升高的温度不同这一特点，会运用控制变量法设计和进行实验。21·世纪*教育网
情感态度与价值观;
1、利用活动，培养学生的合作探究精神，并提高他们分析、归纳能力。
2、通过联系实际，分析与比热容有关的问题，让学生感受物理无处不在，体会物理知识的魅力，养成探索、思考物质世界奥秘的兴趣和好奇心。21教育网
重点和难点
教学重点：比热容概念的建立。
教学难点：探究不同物质吸、放热性能不同的实验。
器材准备
水、煤油各80g、易拉罐2个、温度计1支、酒精灯1盏、火柴1盒、铁架台1套、秒表1个、多媒体设备、量筒（100ml）1个。www-2-1-cnjy-com
教学过程
一、情景引入
投影几幅天气预报图片，由学生分析某一内陆城市某一天的气温变化以及同一天
同一纬度某一海滨城市的气温变化。
提出问题：同一天这两个地方的温差为何如此之大？
激发学生思考，进而提出课题：比较不同物质的吸热能力。
二、教学过程
探究点一 探究不同物质的吸热性能
活动：探究不同物质的吸热性能
1、创设情景，提出问题：物体吸收热量的多少与物质种类是否有关？
2、猜想与假设：
沙漠地区的主要物质是什么？海滨地区主要物质是什么？
沙漠地区的主要物质是沙石，海滨地区主要物质是水。
沙漠地区日温差比较大，而海滨地区日温差小，可能是由于什么原因造成的？
可能由于沙漠中砂石吸热时升温快，放热时降温快；水吸热时升温慢，放热时降温慢造成的。
3、制定计划与设计实验：
物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关，可能与物质种类也有关系，实验时，为了验证物体吸热的多少与物质的种类是否有关，我们应该怎样做呢？
学生讨论实验方案。
研究方法：控制变量法。
学生根据已有的生活经验，讨论后会得出：要控制沙石和水的质量相同、吸收的热量相同。用天平测出相同质量的水和砂石，可以达到控制质量相同，但怎样控制吸收的热量相同又是一个难点。教师可以提出“用同样的酒精灯加热”相同的时间，达到控制吸收的热量相同的目的。 21*cnjy*com
思考问题：
（1）如何选取物质：选取 相同的两种不同物质，如水和砂石。
（2）如何使水和砂石的温度升高？
（3）如何比较水和砂石哪个升温更快？
（4）如何判断温度的变化？
（5）在考虑了上述几个问题后，谈谈你的思路。
（学生交流与讨论、发表见解）
4、进行实验与收集证据（按教材P31活动1实验）
5、分析论证
质量相同的水和色拉油吸收相同的热量，升高的温度不同；若让它们升高相同的温度，吸收的热量相同吗？谁吸收的热量多？（不同，水吸收的热量多）。21世纪教育网版权所有
由此表明水和色拉油这两种物质吸收热量的本领不同。换用其它物质进行实验也可得到同样的结果。这表明不同物质吸热本领不同。若让质量相同的不同物质放出相同的热量，降低的温度不同。科学家比较了许多不同的物质也存在这种差异。2-1-c-n-j-y
探究点二 比热容
设问：如何比较不同物质吸热能力的差异呢？
引导学生在相同条件下比较：即必须让质量相同，温度升高也相同。很明显：如果质量都取1kg，温度都升高1℃，比较起来最方便。【来源：21cnj*y.co*m】
1、比热容概念。
（1）比热容的定义：
物理学中，为了描述物质在这种性质上的差异，我们引入比热容这个物理量，即单位质量的某种物质升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。
（2）比热容的意义：
比热容是表示不同物质的吸、放热性能的物理量。用字母c表示。
（3）比热容的单位：
J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
（4）某种物质比热容的含义：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),含义是质量为1千克的水温度升高1℃需要吸收4.2×103 J的热量。砂石的比热容是0.92×103 J/(kg·℃)，它表示的含义是什么？2·1·c·n·j·y
3、速查比赛：
比热容表中比热容最大的物质是： ；它的比热容是： 。
4、基础训练：
（1）1g水的比热容是： ；1kg水的比热容是： 。
（2）冰的比热容是 ；可见物质在不同状态时，比热容不同。
学生演算：
（1）2 kg水温度升高1℃需吸收多少热量？
（2）2 kg水温度升高10℃需吸收多少热量？
（3）比热容为c的物质，质量m,升高温度t，吸收的热量Q= 。
（4）比较砂石和水的的温度变化：
质量均为2 kg 的砂石和水，它们都吸收7.36×104J的热量，升高的温度各是多少 ?
（在评讲的过程中谈解题的规范性要求）
5、分析活动开始时留下的悬念：
同一纬度的内陆城市与海滨城市温差大的原因？
学生讨论：
1、分析海陆风的成因。
2、水稻育秧问题：
水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
3、三峡蓄水后，对上游的气候会不会产生什么影响？
例题：
1．沙漠地带早晚温差很大的原因是 （ ）
A．沙子的比热容比较大 B．沙子的比热容比较小
C．沙子是热的良导体 D．沙子是冷的不良导体
答案：B
2．将一块铁切去一半，没有变化的物理量是 （ ）
A．体积 B．质量 C．比热容 D．重力
答案：C
3．关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物质的一种特性，所以比热不会随物体温度的变化而变化
B．比热容是物质的一种特性，所以不同质量的同种物质升高相同的温度，吸收的热量相等
C．比热容是物质的一种特性，所以同种物质升高不同的温度，吸收的热量相等
D．比热容是物质的一种特性，所以不同物质吸收或者放出的热量不可能相等
答案：A
三、课堂小结
（1）通过比热容探究学习过程，你有哪些收获？
（2）探究过程中还有什么问题？（方案设计、实验操作、数据记录等）你有改进的方法吗？
板书设计
12.3 研究物质的比热容
一、比热容的概念
二、吸、放热问题计算
三、用比热容的知识解释有关的现象
教学反思
比热容概念是本节学习中的重点，教材是在学生学习了热传递、热量知识的基础上，进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关，从而提出了比热容的概念。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题，经过探究活动得出结论，并应用探究所得结论解释一些生活中的现象，新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立，这是进行热量计算的基础。21cnjy.com
本节课我从学生角度看，初中学生已基本掌握探究的模式程序，基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用，本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式，充分发挥学生的主动性和创造性，让学生在探究活动中切实体验物质的特性，以加深学生对比热容概念的理解。21·cn·jy·com
我这节课做的好的地方在于，特别重视设法让学生体会到“生活的物理，社会的物理”。我在设计此课时，从沿海渔民极为关心的天气预报入手，引入新课；然后让学生联系他们极为熟悉的烧水现象，探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素；最后又利用所学知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣。www.21-cn-jy.com
在教学过程中，我注意启发引导学生举例分析比热容在生活中的应用，如：教室取暖、机器冷却、稻田对稻苗保温等，并且让学生自己测量某一天的气温变化并绘制成图, 充分让学生体会了解沿海地区比内陆地区昼夜温差小的原因，从而极大地发挥了学生的主观能动性，调动了学生的学习积极性。【来源：21·世纪·教育·网】
总之，我对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式，探究方案的设计等等。这些创新有利于培养学生的兴趣，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
12.4 热机与社会发展
教学反思
知识与技能：
1、了解汽油机的工作原理和工作过程，提高读图能力。
2、从能量的转化角度认识热机的效率。
3、了解内能利用在人类发展史上的重要意义。
4、了解热机使用所带来的环境污染问题和目前的对策。
过程与方法：
1、通过实验观察，了解怎样利用内能来做功。
2、通过挂图和模型认识四冲程汽油的基本结构和工作原理。
3、通过资料介绍了解热机的效率。
情感、态度与价值观：
1、通过人类利用的热机的发展历史使学生更进一步认识到科学技术对人类社会发展的作用，激励学生将科学服务与人类的责任感。www-2-1-cnjy-com
2、通过了解热机使用造成的环境污染问题，增强学生的环境意识。培养学生通过交流讨论来学习的习惯。
3、通过介绍热机的发明和发展，树立科学技术是第一生产力的观点。
重点和难点
教学重点：热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程。
教学难点：热机工作过程的能量转化情况。
器材准备
多媒体课件、视频资料。
教学过程
一、复习旧知，引入新课
做功改变内能的实质：能量转化。
机械能转化为内能 内能转化为机械能
二、新课教学
探究点一 热机的作用及其发展
1、看课文，了解热机对人类社会的贡献：感受科学技术对社会发展所起的作用。
历史上热机的大量使用，使人类迈入工业化社会，热机使人类逐渐摆脱繁重的体力劳动，为各种机械提供了强大的动力。热机在人类社会发展过程中产生了重要的推动作用，。
2、热机的基本原理是什么？
演示：在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热，提醒学生观察水沸腾时会看到什么现象？
现象：水沸腾时把橡皮塞冲出
让学生讨论：推动橡皮塞的能量是怎么来的？这个过程中能量是怎么转化的？
引导学生分析观察到的现象：酒精燃烧放出热量，对水加热，使其温度逐渐升高直至沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，将橡皮塞推出试管口。
分析能量转化情况：在这个实验中，燃料化学能通过燃烧转化为内能，传给水和水蒸气，又通过做功，水蒸气把橡皮塞冲出去，内能转化为橡皮塞的机械能。
从能量转化的角度来分析，得出热机的共同特点：将燃料燃烧时的化学能转化为内能，再通过做功把内能转化为机械能。21世纪教育网版权所有
3、热机的发展：
利用多媒体展示历史上和现实中的热机，让学生感受热机的丰富多彩和广泛用途。
探究点二 汽油机
1、了解内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。
以汽油作为燃料的内燃机叫做汽油机。汽油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。
2、研究汽油机的工作原理。
（1）利用模型、课件，分析汽油机结构和各部件的作用。
介绍其最基本的构造――气缸、活塞、曲柄、曲轴、进气阀、排气阀、火花寒。
（2）四冲程汽油机模型演示，让学生观察活塞在气缸内的往复运动，进气阀和排气阀的开启和关闭情况。
说明：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机是同吸气、压缩、燃烧（做功）、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
明确每个冲程的完成过程和其中能量的转化情况。
结合模型演示和课文四冲程汽油机气缸的工作示意图，引导学生列表分析四冲程汽油机四个冲程工作情况和能量转化情况。21教育网
压缩冲程：机械能转化为内能。做功冲程：内能转化为机械能。
（3）出示柴油机的结构模型，
四冲程往复活塞式柴油机的工作原理与四冲程往复活塞式汽油机的工作原理基本一致。但由于燃油的不同，因此结构上的有所不同，工作过程有所差异。21·cn·jy·com
让学生阅读课文，了解柴油机以柴油为燃料；构造上与汽油机的区别主要在于柴油机顶部没有点火的火花塞，而是装有喷油嘴；用途上柴油机与汽油机的主要区别：柴油机主要用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械；汽油机主要用于汽车、小型飞机、摩托车上。
出示课件，展示不同点。
名称
区别
汽油机
柴油机
构造
火花塞
喷油嘴
吸入的物质
吸入空气和汽油的混合物
只吸入空气
燃料燃烧的方式
点燃式
压燃式
说明柴油机工作过程的一些特点：①吸气冲程进入气缸中的只有空气；②压缩冲程末气缸内气体被压缩的程度比汽油机更高，因此温度更高，压强更大；③雾状的柴油进入气缸的时间是压缩冲程末；④压燃式点火。21cnjy.com
小结：（1）汽油机、柴油机一个工作循环都是包括四个冲程；（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次。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。（3）在这个四个冲程中，利用飞轮的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。2·1·c·n·j·y
探究点三 热机的效率
1、问题：热机工作时，燃料存储的化学能都能用来做有用功吗？
让见过或感受过汽油机或柴油机工作情景的谈所见所闻。
站在正在工作的汽油机或柴油机的排气口附近就会闻到汽油或柴油的气味，或看到排出的一些热烟气，还感觉到很热，听到转动、振动声音等。【来源：21·世纪·教育·网】
和学生共同分析：闻到汽油或柴油的气味是汽油或柴油没有全部燃烧排放出来的，感觉到热是热机工作时机件传热和排出温度较高的废气产生的，这些热量散失要带走很大一部分能量，热机工作时机械间不可避免地存在摩擦，也会造成能量损失。
结论：热机工作时，燃料存储的化学能只有一部分用来做有用功。
2、让学生阅读课文，了解：
（1）热机效率：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机效率。
（2）了解各种热机的效率。
探究点四 热机与环境
利用互联网、生活经验等分析热机工作时所造成的污染。
热机的使用，在推动社会生产力的发展，促进人类文明的同时，也带来了严重危害人类健康与发展的环境问题。
1、热机使用引发的环境污染问题。
2、要有效利用内能，保护环境。
三、课堂小结：
1、回顾热机的基本工作原理和汽油机的基本工作过程。
2、交流通过本课学习后对“热机与社会发展”问题的看法。
板书设计
12.4 热机与社会发展
一、热机
1．概念 及其能量转化
2．热机的种类
二、汽油机
1．汽油机的工作原理
2．汽油机与柴油机对比
三、热机与环境
教学反思
热机是“热与能”的最后一节，本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。热机实质上是将化学能转化为内能，再由内能转化为机械能的机器。就其相关知识而言，热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系，可拓展的范围相当广泛。www.21-cn-jy.com
基于生活经验，学生对于“发动机”的概念并不陌生，但对于“热机”及其工作原理的了解却基本上都是空白。本节内容的学习要以机械能、内能、能量的转化等知识为基础，通过实验引入，帮助学生复习了已学知识的同时，引出了热机，逻辑清晰严密。再通过热机历史的了解，帮助学生认识物理学推动了人类的进步及艰辛的演变道路，帮助树立科学的价值观：凡事不能一蹴而就，需要不断改进，没有最好只有更好。再通过热机工作原理的讲解，帮助学生深入地了解热机，由于本节内容热机属于知识性内容，不易进行实验操作演示，因而我结合了flash，ppt等多媒体对教学起到了很大的帮助和促进作用，帮助学生进行理解，突破了难点，抓住了重点，很好地解决了传统教学在本节内容教学的不直观，不容易理解的困难。21·世纪*教育网
