自然科学第四册第四、五章教案[下学期]
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《初中自然科学》电子备课教案（初二下学期）
幻灯打出：撬棍撬石头，铡刀，羊角锤，课本75页图4－6、图4－7（b）以及开瓶盖的起子，课本78页图4－10，由学生分析这些杠杆的支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂，并辨别力臂的大小和动力、阻力的大小。认识这些杠杆属于省力杠杆。
师：用幻灯打出镊子及课本 78页图 4－11缝纫机踏板，铲车的连杆等图。引导学生分析这些实物工作过程中杠杆的示意图，并判别支点，动力，阻力，动力臂和阻力臂。老师接着在实物图旁打出这些实物实际工作过程中的杠杆示意图。 师：这些杠杆的动力臂和阻力臂有怎样的关系？工作时，动力、阻力的关系怎样？ 生：11＜12，FI＞FZ。 师：所以这些杠杆是费力杠杆（并在板书2费力杠杆右边写上这些应用实例）。但使用这些杠杆移动的过程中，是否有其他特点呢？ 师：如 FI的作用点在A的方向上移动的距离岛二 l厘米，则重物上升多少？ 生：观察实验用尺量得重物的上升高度 SZ＝4厘米。 小结：由此得到：如果人＜12，虽然风＞FZ即费力，但移动物体的过程中，动力作用点移动的距离要小于阻力作用点移动的距离。（还可引导学生得到，动力是阻力的几倍，动力作用点移动的距离就是阻力作用点移动距离的几分之一）。 师：前面我们讨论了省力杠杆和费力杠杆这两种杠杆的特点及应用，那么另外还有一种杠杆就是等臂杠杆。因为等臂杠杆动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，这种杠杆既不省力也不费力。教师手拿一架托盘天平，让学生进一步观察它工作时的结构特点，分析它的杠杆结构及支点，动力臂、阻力臂的位置、大小。 师：问：天平工作时，横梁相当于什么？支点在什么位置？动力臂和阻力管有怎样的关系？ 生：横梁相当于杠杆，支点在横梁即为杠杆的中点，动力臂等于阻力臂。 师：所以天平即为一等臂杠杆（并在板书2等臂杠杆右边写上天平）。大平就是利用杠杆平衡原理来测量物体质量的。实际上在日常生活里，不仅机械工作中，部分属于杠杆的应用，同样，人体的有些运动，也是运用杠杆来进行的，在利用人体的不同部位做体力工作时，有些骨骼起着杠杆的作用，人通过骨骼肌来支配这些杠杆，使它能绕支点（关节）转动，完成某些动作。 幻灯打出课本78页图4．12人体上的杠杆实例。 师：介绍，手前臂弯曲提重物时，前臂骨（尺骨和侥骨）是个杠杆，支点在财关节处，手上重物的重力是阻力几，脑二头肌收缩，产生动力凡，问学生，这是什么类型的杠杆？ 生：费力杠杆。 师：同样，请同学们思考一下，人体上还有哪些部分可以看作杠杆。 生：讨论回答。 （三）巩固提高 幻灯打出：1．我们日常生活中用到的工具：（1）剪铁皮用的剪刀、（2）天平、（3）拔钉子用的羊角榔头、（4）钓鱼杆、（5）镊子。属于省力杠杆的是，属于省距离的杠杆是 答：属于省力杠杆的是：①，③。属于省距离杠杆的是：④、⑤。 3．蹬缝纫机感到费力，脚往前放些好，还是往后放些好？学生结合幻灯讨论。 小结：展示学习目标，对照板书，主要小结杠杆的种类及应用。 （五）布置作业：课本79页练习2、3。 习题解析 2．如课本79页图4－14，挂在杠杆上的钩码的重力是4．9牛，当杠杆平衡时，弹簧秤的读数是 牛。参考答案：9．8第四章 第四节 滑 轮教材分析 滑轮，许多学生都见过或使用过，但并不一定会仔细研究过它，因此，教材中要求首先让学生仔细观察滑轮，并用实物对照挂图说明滑轮的结构。让学生通过日常生活中滑轮应用实例的分析，并就这些实例提出问题，让学生思考不同的例子中，滑轮可以起什么作用。 通过演示实验，使学生知道各种滑轮的特点，并通过对不同滑 轮工作时结构的分析，使学生了解滑轮的实质。 一、教学目标 1．了解滑轮的结构，能识别定滑轮、动滑轮和滑轮组，知道它们的特点和作用。 2. 了解定滑轮、动滑轮的实质是变形的杠杆，能用杠杆平衡原理解释两种滑轮使用时力的特点。 3．能正确判断出滑轮组的省力情况。 二、教学重点与难点 教学重点：定滑轮、动滑轮的特点、实质，滑轮组省力情况判断。 教学难点：理解定滑轮、动滑轮是变形的杠杆，滑轮组省力情况判断。教法指导 一、授课思路 1．通过实例分析和实物观察，使学生认识各种形式的滑轮。 2．通过实验，使学生认识各种形式滑轮的特点。 3．通过分析，使学生认识定滑轮、动滑轮的实质，滑轮组的省力情况。 二、教学准备 1．已装配好的定滑轮、动滑轮、滑轮组2．弹簧秤2支3．钩码一盒4．幻灯：课本图4．19、图4．22教案实例 一、学习目标 1．能描述定滑轮、动滑轮和滑轮组的结构和特点，能区别不同形式的滑轮。 2．知道滑轮是杠杆的变形，并能用杠杆的平衡原理解释动滑轮，定滑轮工作中力的特点。 3．能正确推断滑轮组的省力状况，了解动力作用点移动的距离跟重物移动距离的关系。 二、讲授新课 （一）引人新课 师：提问，杠杆的平衡条件是什么？杠杆在什么情况下可以省力？可以省一半力的情况怎样？ 生：动力X动力臂==阻力X阻力臂，当动力臂大于阻力臂时，可以省力；当动力臂为阻力臂的2倍时，可以省一半力。 师：每星期一早上，同学们参加升旗仪式的时候，看见旗手向下拉绳子，但红旗却怎样？为什么？ 生：红旗上升，因为旗杆顶上有一个滑轮（或轮子）。 师：同样拉窗帘时，窗帘的两个角上，以及建筑工地上，起重机吊杆上都装有什么——（生答：滑轮）。再想一下，我们在什么地方还看见过使用滑轮。 生：讨论略。 这一节课我们就来学习和研究滑轮。 〔板书1）四、滑轮 师：怎样的装置称为滑轮呢？ ［演示1］取出单个滑轮，让其转动，让学生仔细观察其结构小结，再观察装在柜子里有2个滑轮的情况。 生：滑轮是一种周边有槽，可以绕着装在柜子里的轴转动的轮子。 师：对，刚才我们看见，滑轮可以是单个的，也可以多个组合起来使用，那么在具体的使用过程中，滑轮有什么作用，我们可以怎样使用呢？ 师：刚才我们讲到的周一早上，升旗的时候，旗杆顶上有一个滑轮，问，在使用时，它的位置动不动。 生：不动。 师：像这种在使用时，转轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 [板书2]1．定滑轮，使用时转轴固定不动的滑轮。 师：日常生活中我们使用定滑轮，它有什么作用呢？想一想，一般情况下，我们要使物体上升，必须对物体施加什么方向的力？ 生：向上。 师：但周一升旗时，旗手向什么方向拉绳子？（生答；向下），但通过定滑轮绳子的另一端挂着的红旗怎样运动？（生答：向上）说明什么？ 生：使用定滑轮可以改变力的方向。 （演示2）展示课本80页图4－17装置，演示使用定滑轮改变力的方向。 师：使用定滑轮可以改变力的方向，但作用在绳子上的拉力和被提升物体的重力有何关系呢？ ［演示 3］展示课本 80页图 4－18装置，演示，先用弹簧秤直接挂钩码，读出弹簧秤的示数，再做图4－18实验，读出弹簧秤的示数。 师：问，从实验得，这2次实验，弹簧秤的读数怎样？说明使用定滑轮能否省力。 生：弹簧秤的读数相等，使用定滑轮不能省力。 [板书3］使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 师：为什么使用定滑轮不能省力呢？ [演示4]展示右图装置：先让学生找滑轮。固定不动的转轴，可以设为支点O，再让学生分析促使定滑轮转动的动力F；，阻碍定滑轮转动的阻力，再让学生表示出动力臂l；，阻力臂别用红、白纸条贴出，分析后，幻灯打出。 师：由此看出，定滑轮实际可以看作是一个炮 一样形式的杠杆？它们的动、阻力臂长各是什么？ 生：等臂杠杆。动力臂、阻力臂都等于滑轮的半径。 [板书4]定滑轮的实质：等管杠杆。 师：根据杠杆的平衡条件，所以定滑轮不能——（生答：省力）。 师：幻灯打出课本80页图4－17，让学生分析非竖直向下拉时的另外两种斜拉情况下的变形杠杆简化图，分析为何不能省力。 师：定滑轮虽然不能省力，但改变力的方向的特点，往往可以使人们的工作条件得到改善。同样我们在使用滑轮的过程中，是否有办一法来省力呢，滑轮还有其他使用方式吗？ ［演示5］展示课本幻页图4－20装置，边绕边演示。 师：利用此装置提升重物的过程中，滑轮的轴是否不动？ 生：和物体一起运动。 师：像这样，使用滑轮时，转动轴和重物一起移动的滑动叫动滑轮。 ［板书 5］2．动滑轮：使用时，转动轴与重物一起移动的滑轮。 师：在使用动滑轮工作时，重物向上运动时，作用在动滑轮绳子上的力的方向怎样？（生答：向上）所以使用动滑轮能否改变力的方向？ 生：不能改变力的方向。 师：那么使用动滑轮有什么作用呢？ 〔演示6〕展示课本82页图4－21（a）装置，让学生读数。 师：观察图（a）装置和图队）装置，图O）装置中弹簧秤的读数大小就等于动滑轮和重物的重力。而图他）装置中，通过动滑轮挂重物时，两个弹簧秤读数怎样？和（a）图弹簧秤的读数有怎样的关系？ 生：两个弹簧秤的读数相等。弹簧秤的读数为（a）图中的一半。 师：使用动滑轮时，动滑轮和重物的总重有几段绳子承担？（生答：2段）。所以每段绳子只承担物重的一半，所以使用动滑轮可以省一半力。 [板书6]使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。 师：为什么使用动滑轮可以省一半力呢？ [演示7]展示课本82页图4－22装置，如右图，让学生分析拉力，动力的作用点和方向。将红白两张纸条移在同一直线上，提示：此时滑轮绕着转动的点O，则动力臂长人为直径，阻力臂长人为半径，分析后幻灯打出课本82页图4—22。 师：由此看出动滑轮实质上也是一个杠杆，它们的动力臂、阻力臂长怎样？ 生：动力臂是阻力臂的两倍。 [板书7]动滑轮的实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 师；根据杠杆的平衡条件，在使用动滑轮时，能省一半力。 师：实际应用时，常常要求滑轮既省力又方便（能改变力的方向），可是单个的定滑轮和动滑轮都不同时具备这两个特点，所以在日常生活中，我们经常把两者组合起来，使组合后的滑轮具有以上特点。我们把定滑轮和动滑轮组合在一起叫滑轮组。 [板书8]滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。 学生看书82页图4－23，图4，24。 师：两幅图中，滑轮组在工作时各有几个定滑轮和动滑轮。 生：图4－23中有一个定滑轮和一个动滑轮。图4－24中，有2个定滑轮和2个动滑轮。 师：两图中的滑轮组在提升重物时都具有什么共同的特点。 生：都能改变力的方向。师：它们的拉力与物重有怎样的关系呢？思考一下，图4－23中，直接连接动滑轮的有几段绳子。生：有2段。 师：每根绳子上的拉力是否一样？（生答：一样）所以每段绳子的拉力是动滑轮和物体总重的一半。师：同样分析课本82页图4－24，直接连接动滑轮的绳子有4段，所以重物和动滑轮的总重由4段绳子承担。 [板书9]使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。 师：所以使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向。用幻灯打出：如图所示，使重物匀速上升。问（1）拉力F是总重的几分之一？（2）如果重物上升h，则绳子的自由端A，B要移动的距离各是多少？学生讨论回答，教师帮助分析。 师：两滑轮组滑轮的结构是否一样？省力效果是否一样？有何不同的地方？ 生：讨论，老师帮助分析。答：西滑轮组结构一样，上图（b）省力效果好，但它不能改变力的方向。 问题（2）由学生讨论，演示实验测量。 师：问AB两点移动的距离各是重物上升距离的几倍。 生：4倍和5倍。 师：由此我们是否可发现什么规律？老师帮助分析。 生：使用滑轮组时．提起重物所用的动力作用点移动的距离就县重物。 师：再观察一下，两圈中，滑轮的个数及种类是否一样， 绳子绕法有何不同。 生：讨论，老师帮助归纳； 师：归纳。如果承担重物的绳子是偶数段，则绳子的始端在定滑轮的钩子上。如果是奇数段，则绳子的始端在动滑轮的钩子上。 师：前面的分析都没有考虑滑轮和轴之间的摩擦，由于摩擦力的存在，实际所用的力还要大些。 （三）巩固师：注意观察一下绳子的绕法，和我们刚才小结的规律是否相同？生：讨论，答相同。 幻灯打出：课本83页例题。学生分析讨论，解略。 （四）小结：幻灯打出本课学习目标。 教师根据板书，小结本节课的主要内容，强调定滑轮，动滑轮的特点，实质，滑轮组使用时拉力和物重间的关系。（五）布置作业：课本83页练习l、2、3。 习题解析 2．课本84页图4－27中，拉力F是5牛，则G是一牛，弹簧秤的读数是、牛。（摩擦力不计） 参考：10、5 3．使用滑轮组时，若重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，在不计摩擦时，提起重物所用的力就是（）A一物重的上B．动滑轮重的上 C．重物和动滑轮总重力的n分之一 D．重物和动滑轮总重力的n倍。参考答案C第四章 第五节 功的原理教材分析 功的原理是机械做功所遵循的基本规律，是初中阶段研究功和能的重要内容，同时也是教学的重点。 教材从简单机械的使用要求人手，通过实验研究简单机械工作时做功的规律，抓住主要矛盾，忽视次要矛盾而得到原理，然后做为原理的应用，分析了斜面的工作特点，并通过机械效率问题的讨论推广到实际的简单机械，从而说明原理是一切机械工作时所普遍遵循的。 在实例分析的基础上，使学生理解简单机械的工作规律既可以从力的角度研究，也可以从功的概念、角度分析，提高学生分析。解决问题的能力。 一、教学目标 1．了解功的原理，懂得功的原理是机械工作过程中普遍遵循的规律。 2．能用功的原理解决斜面等简单机械工作过程中有关求力或距离的问题。 3．了解有用功、额外功、总功的概念，了解机械效率。 二、教学重点与难点 教学重点：功的原理及应用，有用功、总功、额外功及机械效率的概念。 教学难点：功的原理。教学说明 一、授课思路 1．利用功的概念，通过实验，使学生知道，使用机械可以省力，可以省距离，可以改变力的方向，但不能省功。 2．在得出原理内容后，从具体应用出发，引导学生分析、讨论斜面的工作过程，使学生初步懂得运用原理解决具体问题的方法。 3．通过实验，了解有用功、额外功、总功的概念，理解机械效率。 二、教学准备 幻灯片、杠杆、钩码、细线、滑轮、一定一动滑轮组、斜面。教案实例 一、学习目标 1．能叙述功的原理，并指出它适用于任何机械。 2．了解从杠杆、滑轮等简单机械工作中总结出功的原理。 3．能运用功的原理，分析斜面的作用和利用功的原理分析实际问题。 二、讲授新课 （一）引人新课 用幻灯打出，羊角锤拔钉子，撬棍撬石头，滑轮组提升重物。 师：用这些工具工作时，有什么好处？本84页简单机械部分，讲述现代机械都比较复杂，但复杂机械都是由几种基本的简单机械组合而成，杠杆、滑轮就是两种简单机械。 师：我们已经知道，使用杠杆、滑轮等简单机械，有的可以省力，有的可以省距离，有的可以改变力的方向，但使用这些机械能否既省力，又省距离呢？如果我们从功的角度去思考这个问题，省力、又省距离即为省功，那么问题即为使用机械能否省功呢？现在我们用实验来研究这个问题。 ［演示实验］ 师：如果杠杆提升重物上升10厘米，（标出重物上升起始点记号线），则动力作用点A上升多少？ 生：上台操作，测量记录。回答：30厘米。 师：如重物上升～，则此情况下动力作用点上升多少？（生答：3h）。继续思考，阻碍杠杆上升的力即悬挂重物的绳子对杠杆的拉力F。大小为多少？杠杆克服阻力（提重物的绳子）上升多少？ 生：丁l二队，即动力对杠杆所做的功等于杠杆克服阻力所做的功。 师：下面请同学们动手研究使用定滑轮和动滑轮提升重物的过程中，动力作功八和克服阻力作功广2间的关系。 [学生实验]幻灯打出课本86页，图4－29，图4－30，让学生每4人1组，班级一半学生做图4－29定滑轮实验，一半学生做图4－30动滑轮实验，按附表项目测量，填写结果。注意：动力A，阻力F。大小由定滑轮、动滑轮的特点得出，（不要用弹簧杆测量）。图4－29使重物上升h。二20cm，图4－30使重物上升h。＝10cm，用刻度尺分别测量动力作用点移动距离，然后由学生填入附表。 师：由实验我们发现，使用以上机械时，动力对机械所做的功风和机械克服阻力所做的功队有怎样的关系，使用机械能否省功。 生：WI一队，不能省功。 师：如果使械来研究这个问题，我们可以得到同样的结果。 （板书1）功的原理：使用任何机械时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功，也就是使用任何机械都不能省功。 师：功的原理虽然很简单，但它是一切机械工作时都适用的普遍原理，是经过很长时间由多方面的大量实验才得到的，是为实验所证明的。想制造省功的机械是不可能的。有的同学可能会想，既然使用机械不能省功，为什么还要使用机械？哪位同学帮助回答这个问题。 生：讨论、发言，教师可作简单归纳，加深对使用机械意义的认识。 师：搬运工人要将一个很重的油桶般到汽车上去，但它的力气不够，如果此时旁边有一块木板，他可用什么方法把油桶搬到汽车上去？ 生：讨论，将木板一端搁在地上，另一端搁在车上，沿着木板把重物推上去。 师：这样使用的木板我们称之为斜面，斜面也是一种简单机械。为什么使用斜面工人就能将较重的物体搬到车上去呢？我们可以用功的原理分析： ［板书 2）2．斜面。 幻灯打出课本 86页图 4－31（a）。 师：将物体由底部推到顶端，动力F做功的大小可怎样表示。生：N师：把重物举高h所做的功为多少？（生答：W==Gh）。如果斜面光滑，还有没有其他阻力。（生答：没有）。 则根据功的原理，上述两个功有怎样的关系。 生：相等。 师：所以FI＝Ch 师：由上述可以看出：h＜l，F＜G，即使用斜面可以省力，而且当斜面长是斜面高的几倍，所用的推力就是物体重的几分之一。 师：可见，要使同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。 幻灯打出：城市高速公路立交桥的引桥很多都是S形的，从力学角度分析，有何作用？ 生：讨论，小结。 （三）巩固复习 习题解析 1．使用任何机械时，动力对机械所做的功，一定等于 所做的功，也就是使用机械都。 参考答案：机械克服阻力，不能省功。 （第二课时）机械效率 一、学习目标 1．知道有用功、额外功、总功的意义及三者间关系。 2．理解机械效率，能解释p＜1的原因。 3．能用甲一百T进行计算，并能提出提高机械效率的方法。 二、教学过程 （一）引人新课 师：建筑工地上，如果把10千克的砖运到10米高的楼上去可以用哪些方法？ 生：讨论：用人搬，用起重机提，用滑轮吊上去等。 师：对，同学们讨论了许多方法，现在我们选取一种做个实验。 [演示]用下页图所示滑轮组提升重物。讲述：选取最省力的绕法，用0二千克的钧码代替10千克的砖块，用10厘米代表10米，每个滑轮重0．4N，请同学们观察，现在由几段绳子承担物体与滑轮的总重。生：三段。 师，把10千克的砖运到10米高的楼上去，绳子自由端通过的距离为多少？作用在绳子自由端的拉力是多大呢？生：s==3 h＝30米，作用在绳子上的拉力由学生从弹簧杆上读得：F＝0．48 N，实际拉力应为48 N。师：由上面的实验可知：通过滑轮组把质量为10千克的砖提高10米，实际作用在绳端的拉力需48N，绳端移动的距离为30米，根据学过的功的概念，我们来计算一下，把10千克砖提升10米需做的功。 师：通过滑轮组提升砖块，实际做了多少功？ 师：上节课，利用功的原理分析机械工作，这两个功应该相等，可实验结果，这两个功不相等，为什么？ 生：讨论回答： 小结：在这个过程中，我们的目的是把砖运到楼上去，所以把10千克的砖运到10米高的楼上所做的功、是采用任何方法都必须做的功，克服这种阻力所做的功是有用功。用滑轮组将砖吊上去，在完成吊砖的同时，还不得不提起动滑轮，同时克服摩擦等也要做功，这部分是我们不需要的，但又不得不做的功，克服这些额外阻力所做的功是额外功。 ［板书1］1．有用功：机械克服有用阻力所做的功W有 额外功：机械克服额外阻力所做的功W外 总功：有用功和额外功（实际动力所做的功）W总==W有 + W外 师：下面请同学们做两个实验。 全班学生分成两部分，一半学生做实验（l），一半学生做实验（2），每2人或4人一组，每组实验装置事先准备好，并将实验内容和步骤写成实验报告，印发给每个组。 实验记录：见表1，事先在幻灯片上画好，各抽一组学生回答自己的实验结果，并在表中填好数据。 师：通过刚才的实验及对2组同学实验结果的分析，请思考，把重为1牛的木块提高0八米，每组人所做的功是否一样？人所做的功是什么功。每组实验所做的有用功是多大呢？人做的功和有用功两个功哪个大？生：每组所做的功不一样，人所做的功是总功，每组所做的有用功，人做的功大于有用功。师：有没有一种机械在做功时，可以不做额外功？使用机械工作时，在总功中，有用功越大越好呢，还是越少越好。 生：没有，因为额外功不可避免。使用机械时，有用功在总功中占的比例越大越好，有用功在总功中占的比例越大，表明有用功越接近总功，额外功就越少。 师：在使用机械时，我们总想人们所做的功，尽可能多的用在做有用功上，有用功越多，效率就怎样？ 生答：越高。为了比较有用功在总功中占的比值的大小，我们引人一个新的物理量，叫做机械效率。 [板书2]2．机械效率，有用功跟总功的比值。 师：现在我们来讨论一下刚才2组同学实验中所用的机械的效率，学生计算，由计算可知，机械效率总小于1，而且没有单位。 师：效率通常用百分数表示，为何机械效率总小于1即 100％。 生：讨论，因为利用机械工作时总要做额外功，即额外功不为0。 师：那么利用机械工作时，怎样才能提高机械效率？ 生：减小额外功。 师：怎样减小额外功。 生：减轻机械自重，减小摩擦等。 下面阅读课本88页，了解一些机械工作时的机械效率？ 师：注意保养机械，保持机械润滑，使其处于良好的运转状态，改进设备，使其更轻巧、合理，充分发挥作用等，对于提高机械的效率有很重要的作用。 师：同样回顾一下功的原理：使用任何机械工作时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功。这里的阻力应怎样理解。 生：包括有用阻力和额外阻力。 师：但上一讲在讨论斜面工作原理时，我们讨论克服阻力做功只考虑了什么阻力？ 生：有用阻力。 师：这样的斜面机械效率为多少？必须在什么条件下。生：机械效率为100％，斜面条件是光滑的。师：对。上一讲在讨论斜面的工作原理时，我们是在理想的情况下讨论的，而在前面的学习中，我们讨论的机械工作，许多情况是在不考虑摩擦和机械重力的情况下讨论的，但实际机械工作时，不可能是理想的状态，必须要做额外功，所以要具体情况具体分析。 师：现在我们回到课初讨论的问题上，请同学们计算一下，课初讨论提砖块问题的过程中，滑轮组的机械效率。 （三）小结：用幻灯打出本课学习目标，教师结合板书小结，突出有用功，额外功，总功，机械效率等概念。 师：以上我们讨论了机械效率，提高机械效率的方法等，其实，在日常生活和生产中，“效率” 的含义很广泛，我们做任何事情都有一个效率问题，现代社会更要讲究效率。同样，我们在学习中，也要注重提高效率，特别是提高课堂45分钟的效率，这是我们掌握知识，提高素质和成绩的重要方法。 （四）巩固练习用幻灯片打出：1．判断下列说法是否正确。（） A．越省力的机械，机械效率就越高。 B．做有用功多的机械，机械效率高。 C．做额外功少的机械，机械效率高。 D．总功一定时，有用功多的机械，机械效率高。 2．沿着长4米，高1米的斜面，把重1000牛的物体沿斜面推到车上去，如果所用的推力是300N，则做的 （1）有用功是多少？（2）总功是多少？（3）斜面的机械效率是多少？ （五）布置作业：课本89页练习3（2）（3）。习题解析 3．如课本88页图4－34所示，物体重为60牛，拉力F向上拉过3米。 （2）若滑轮本身重10牛，所用拉力F为___牛，拉力F做功____焦。 （3）在（2）情况下，有用功为___焦，额外功为____焦，机械效率为____％。参考答案：（2）35，105（3）90，15，85．7。第四章 第五节 机械能（一）教学目标1．理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；2．知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关。3．能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。（二）教具1．可以改变倾斜度的斜面（或斜槽），质量显著不同的两个钢球（或金属滑块），木块一个2．玩具弹簧枪（三）教学过程1．引入新课从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量；燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量；电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量。在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是能量，简称能。2．新课教学(1)“能”是什么？能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功，我们就说它具有能。能的形式是多种多样的。今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。(2)运动物体具有能量吗？（启发学生举日常生活中的例子，说明运动物体能做功。例如，风可以吹转风车，流水可以推动水磨，挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时，教师总结：固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能）提问：运动物体做功后静止，它还具有动能吗？动能到哪里去了呢？（启发学生得出物体不运动就没有动能以后，教师讲解：物体原有的动能用来做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打个比方，你有钱可以买商品，买了商品钱就付出去了）(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩，显然做功多少是不一样的，这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么，动能的大小跟哪些因素有关呢？教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远，做的功就越多，这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的，推得越远说明克服摩擦力做的功越多，表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验，引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同，得出：钢球速度越大，动能越大的结论；最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验，引导学生观察得出：不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的，从而得出：质量越大，动能越大。教师总结：运动物体的动能，与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大。提问：行驶的出租车和卡车，如出租车速度大于卡车速度，哪个动能大些？如出租车速度小于卡车速度，哪个动能大些？（引导学生分析得出：前一情况无法判断，后一情况是卡车的动能大）教师总结：动能由质量和速度两个因素决定，且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时：①当一个量相等，另一个较大时，则动能较大。②当两个量都较大时，动能亦较大。③当一个量较大，另一个量较小，则无法判断动能的大小。最后说明：速度越大、质量越大，动能就越大，是一个定性的粗略的比较，并不是数学上的按比例的变化。(4)被举高的物体具有能量吗？（启发学生举日常生活中的例子，说明举高的物体落下来能够做功。例如，举高的重锤落下来打桩，拦河坝把水位升高，水流下来可以冲动水轮机等）教师强调：如果不把重锤举高，重锤就不能把木桩打入地里做功；如果没有重力作用，铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。(5)提问：重力势能的大小与哪些因素有关呢？引导学生由重锤打桩得出：物体的质量越大，举高越高，重力势能就越大。(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。（演示弹簧枪或课本的实验，并简单说明什么是弹性形变后，即引出弹性势能概念）教师简单介绍“弹性形变越大，弹性势能就越大”。由于只要求学生知道什么是弹性势能，教师讲解时应力求简单明了，时间不宜超过5分钟。(7)动能和势能统称机械能。教师讲明两点：①物体具有动能，也可以说具有机械能；物体具有势能，也可以说具有机械能；物体同时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此，能的单位和功的单位相同，都是焦。3．板书设计（配合教学过程，板书如下）机械能——动能和势能能的初步概念——物体能做功，就说它具有能。动能——运动物体具有的能。动能的大小与质量和速度有关。势能重力势能——举高的物体具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。弹性势能——发生弹性形变物体具有的能。4．想想议议(1)在航空史上，有不少飞机失事，是由于飞鸟碰在飞机上，飞鸟为什么能使飞机失事？(2)在一空战中，飞行员觉得旁边有个东西跟着他，他用手抓住一看，原来是颗子弹，这种情况可能吗？子弹为什么不伤飞行员？(3)楼顶平台上放一块砖，砖对平台有没有重力势能？对地面有没有重力势能？（将这3道题，预先写在小黑板上，让学生分组讨论。最后得出：运动是相对的，飞鸟相对于飞机速度很大，故动能很大，足以打碎玻璃、打坏机内的人和机器；子弹相对于飞行员，速度为零，动能为零，故飞行员抓住子弹就像我们平常拿起铅笔一样；高度也是相对的，砖对平台没有高度，故没有重力势能，砖对地面有高度，故有重力势能）5．布置作业阅读本节课文，思考和解答以下问题。(1)除了课文中讲过的，再分别举出三个物体具有动能、具有势能的实例。(2)说明下列物体具有什么形式的机械能：①在海上行驶的轮船；②高空中云彩里的小冰粒；③空中飞行的子弹；④拉长的弹弓橡皮条。(3)把废钟表或废玩具里的发条拆下来看看它是怎样工作的。为什么发条拧得紧些钟表或玩具走的时间就长些？第五章 热能和化学能第五章 第一节 热能(一)教学目标 1．知道分子无规运动的快慢与温度有关。 2．知道什么是热能，物体的热能是不同于机械能的另一种形式的能。 3．知道热传递是改变物体内能的方法，它跟做功的方法是等效的。 4．明确热传递时，内能由高温物体传向低温物体。(二)教具 烧杯，墨汁等。(三)教学过程 1．复习 复习机械能的知识。通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引，才使地面上的物体具有重力势能。 2．引入新课 分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样，也具有动能。分子动理论还告诉我们：分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。 3．进行新课 (1)物体的热能：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，叫做物体的热能。物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的热能。热能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。热能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的热能跟什么有关呢？ (2)热能的变化：物体热能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的热能也就增大。上节课我们曾进过：物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断，必须要有证据，在物理学中，通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。 实验演示：取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁，观察比较三只杯内墨扩散的快慢。 实验结果表明：温度越高，扩散过程越快。扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。 因此：物体的热能跟温度有关。温度升高时，物体的热能增加。温度降低时，物体的热能减小。正是由于热能跟温度有关，人们常常把物体的热能叫做热能，把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 (3)一切物体都有热能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水，温度很高，分子运动激烈，它具有热能。冰冷的冰块，温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有热能。 (4)热能和机械能 通过机械能和热能的对比，进一步帮助学生理解热能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。 首先木块有势能，也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。 木块内部的分子做无规则运动，且分子间有作用力，木块有热能。热能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。 (5)热传递：列举事例说明热传递的现象。并引导学生概括这些热传递现象的共性。热传递过程中①存在着高温物体和低温物体（或同一物体存在着高温部分和低温部分）；②由于热传递，高温物体温度降低，低温物体温度升高。 温度的变化反映了物体热能的改变，所以上述热传递现象的实质是：热能从高温的物体传到了低温的物体。 (6)热量：热传递过程中，传递热能的多少叫做热量。由于热传递过程中，热能总是从高温物体传向低温物体，所以高温物体的热能减少，叫做放出了热量；低温物体的热能增加，叫做吸收了热量。在热传递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它的热能的改变越大。 (7)热量的单位：首先讲述做功和热传递在改变物体热能上是等效的。我们知道两种改变物体热能的方法：做功和热传递。而且改变热能的方法也只有这两种，这两种方法又是等效的。当物体热能改变时，如果我们没看见热能改变的过程，我们是无法根据结果来判断热能改变的原因的。（利用引入新课时，学生所举事例具体加以说明） 通过做功改变物体热能时，可以用功来量度热能的改变；用热传递改变物体热能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用来量度物体热能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。 4．小结 (1)热能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 (2)热能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动，是分子在物体内部自身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是热能。 (3)热能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是热能。 (4)通过师生共同议论，总结热传递现象。 ①热传递现象：热传递过程中，高温物体温度降低，低温物体温度升高，直到温度相同时，热传递停止。 ②热传递的条件：物体间存在温度差异，或物体不同部分间存在温度差。 ③热传递的实质：热能从高温物体传到低温物体。是改变物体热能的方法之一。 ④热传递的方向：热能总是从高温物体传向低温物体。不存在热能由低温物体传向高温物体的现象。 (5)热量 通过纠正关于热量的错误说明，帮助学生进一步理解热量的概念。（四）布置作业（五）习题 问题：当物体的温度升高时：A．物体具有热量增加。B．物体的热能增加。C．物体具有的功多。D．物体必定是吸收了热量。 其中正确的只有B。热量和功，都是在物体热能改变的过程中，来量度物体热能的改变。所以“物体具有热量（或功）”的说法是错误的。D也是错误的，因为使物体温度升高还有对物体做功的方法。第五章 第二节 比热(一)教学目标 1．知道什么是物质的比热容，知道比热的单位及其读法。 2．知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。 3．会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。(二)教具 烧杯，电加热器，空气温度计，水，煤油等。(三)教学过程 1．复习 提问：热传递的实质是什么？什么叫做热量？为什么热量的单位跟功的单位相同？ 2．引入新课 举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。 3．进行新课 (1)演示实验：出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯。告诉学生杯内水和煤油的质量是相等的。但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？（请学生回答：水和煤油的密度不同。）不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。 介绍电加热器（俗称：“热得快”），强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。 请两名同学帮助观察温度计，并随时报告温度。 实验结果：煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时，水吸的热量比煤油多。 (2)比热容：换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。就是说，质量相等的不同物质，在温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时，遇到的情况相似；相同体积的不同物质，质量不相同。当时为表示物质的这一特性，引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么，现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢？（启发学生讨论，在此基础上归纳出比热容的概念） 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 (3)比热的单位：在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 如果某物质的比热是a焦/（千克·℃），它是说单位质量的该种物质，每升高1℃时（或降低1℃时），吸收（或放出）的热量是a焦。 (4)比热表 比热是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。物理学中，常把由实验测定的物质的比热，列成表格，便于查找。 课本中列出了几种物质的比热，请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗？（提问） 从表中还可以看出，各物质中，水的比热最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。 水比热大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。 4．小结 通过一些具体问题的讨论，使学生进一步理解比热的概念。 (1)在做课本的实验时，把水改换成蓖麻油，那么煤油和蓖麻油哪一个升温快？为什么？(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热，当沸水再次沸腾后，取出金属块，并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化，那么哪个金属块熔化的石蜡多呢？（四）布置作业第五章 第三节 化学能教学目标 1. 了解化学反应过程中存在吸热和放热现象，从而让学生知道什么叫放热反应，什么叫吸热反应。 2．让学生接受化学能的概念，知道化学能与热能一样是能的一中形式，且不同的能之间可以相互转化。 3．知道什么是燃料的燃烧值和单位，会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 4．了解提高锅炉效率和燃料利用率的措施，进行节约燃料的教育。教学过程（一）新课引入 化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。例如，人们利用氢氧焰来焊接金属，主要就是利用氢气和氧气化合时所放出的能量。人类的祖先从利用野火起，就已经在利用化学反应所放出的能量了。一、燃料及其燃烧值（二）进行新课1. 化学能设问：CaO与H2O反应，能量这样变化的？学生实验结论：放出热量的化学反应叫做放热反应。例如，铝片与盐酸的反应是放热反应。木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧反应也都是放热反应。把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。例如，碳酸氢铵的分解反应。设问：物质在发生化学变化时有释放热量，也有吸收热量，那么什么叫化学能？学生看课文，并且思考问题结论：物质发生化学变化时所释放的能量叫化学能，各种物质都有化学能，化学能与其他形式能之间可以相互转化。2．燃料的燃烧值：①提问：燃料燃烧是物理变化还是化学变化？说明燃料在燃烧过程中能的转化。要求学生回答：燃料在燃烧时发生剧烈的氧化反应。完全变成了另一种物质，所以燃料的燃烧是一种化学变化。在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为热能。也就是我们常说的释放热量。人类使用的能量绝大部分是从燃料燃烧中获得的热能。（板书）1．在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为热能放出热量。②提问：你能说出燃料的种类和常用燃料吗？要求学生答出：固体燃料：如木柴、煤等。液体燃料：如汽油、柴油。气体燃料：如煤气、天然气、氢气。③组织学生看课本30页、图3-1，并讨论图注中所提出的问题。教师启发学生回答出：四口人之家一月需要的热能，即吸收的热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。燃料燃烧放出的热量与燃料的种类和质量有关。如图3-1放出同样多热量，月需木柴150多千克，而煤只需约75千克左右，石油液化气30千克左右。显然，取相同质量的柴和煤，在它们完全燃烧时煤比木柴放出的热量要多。为了比较和计算质量相同各种燃料完全燃烧时放出的热量，物理学里引入了燃料的燃烧值概念。（板书）2、燃料的燃烧值：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值单位是焦/千克。举例：1千克干木柴完全燃烧放出约1.2×107焦的热量。则干木柴的燃烧值是12×107焦/千克。强调焦/千克的读法、写法。各种燃料的燃烧值可由表查出。课本页表中给出了几种燃料的燃烧值提问：烟煤的燃烧值是多少？并解释其意义。要求学生答出：烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克。它表示1千克烟煤完全燃烧放出的热量约是2.9×107焦。教师：燃料的燃烧值是以完全燃烧来定义的。“完全”二字不省略，也不可用“充分燃烧”来代替，否则在质量相同条件下，燃料燃烧放出热量的多少就无法比较。④燃料完全燃烧放出热量的计算：已知烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，求3千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦。解：烟煤燃烧值：2.9×107焦/千克1千克烟煤完全燃烧放出的热量的2.9×107焦/千克。2千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107焦×2=5.8×107焦。3千克烟煤完全燃烧放出的热量是：2.9×107焦×3=8.7×107焦。总结；燃料完全燃烧放出热量的计算公式。（板书）3．燃料完全燃烧放出的热量=燃料的燃烧值×燃料的质量。燃料燃烧值的单位是焦/千克。质量的单位是千克，热量的单位是焦。3．有效利用燃料：①炉子的效率：组织学生看课本31页图3-2，工业生产或日常生活中用煤烧水、烟囱里冒出浓浓的黑烟，说说你有何体会。教师：烟囱里冒出的黑烟是燃料没有完全燃烧、散发到空气中的燃料微粒。燃料燃烧放出的热量比按燃烧值计算出的数值要小。烟囱中冒出的黑烟温度很高，带走了一部分热量。还有一部分热量传给炉壁等部件以散热的形式散失了。烧水时，被水吸收的热量只是燃料燃烧放出热量的一部分。炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量之比，叫做炉子的效率。（板书）4．有效利用燃料：②有效利用燃料的途径：教师介绍：（板书）②有效利用燃料的途径：让燃料燃烧尽可能充分。减少热量损失。③有效利用燃料是节约能源的重要措施。阅读课本32页第二自然段。向学生进行节约燃料的教育。（三）复习巩固本节学习知识要点。1．人类怎样获得大量的热能？2．什么叫燃料的燃烧值？单位是什么？3．完全燃烧0.5千克的酒精，放出多少热量？4．什么叫炉子的效率？如何有效利用燃料？第五章 第四节 热机教学目标 1．常识性了解四冲程内燃机的构造和工作原理。 2．了解热机中能的转化。 3．了解汽油机和柴油机的主要区别。教具 1．汽油机和柴油机的模型。 2．内燃机做功冲程演示器。 3. 汽油机课件教学过程（一）复习提问 1．改变物体内能的两种方法是什么？ 2．内能有哪两方面的主要应用？举例说明。 3．什么叫热机？举出几种常见的热机说明热机中能的转化。（二）进行新课引入提问：内燃机是指燃料直接在气缸内燃烧的热机内燃机有哪两种？本节将要学习汽油机和柴油机这两种内燃机的构造、工作原理以及它们之间的不同点。（板书）热机；1．汽油机(1)简介什么叫汽油机指出汽油在汽油机气缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功。燃气的内能转化为活塞运动的机械能。(2)汽油机的构造：教师结合汽油机模型演示讲解汽油机的构造。并指出和演示什么叫做一个冲程（板书）1．汽油机的构造：气缸、活塞连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。活塞在汽缸里往复运动、活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程讲解火花塞时，要演示火花塞产生电火花的现象，讲明它的主要功能是点燃汽油的作用。讲解并演示曲轴转动，说明活塞在汽缸中往复运动，通过曲轴变成转动。讲解进气门和排气门的开合，要说明它是由齿轮巧妙组合控制，以解开学生的疑点。(3)汽油机的工作原理教师演示汽油机模型。提问活塞在气缸中往复运动，有无规律？指出多数汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程不断循环、周而复始连续工作的。①吸气冲程：教师演示汽油机吸气冲程要求学生注意观察：活塞运动方向，进气门和排气门的开合情况。吸气冲程的作用是什么？看课本34页图3-8甲。学生回答，教师小结：吸气冲程、活塞由上端向下端运动，此时进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动使气缸里的气体体积变大，压强减小（低于大气压）于是汽油和空气组成的混合物从进气门被吸入气缸里。②压缩冲程：教师演示汽油机模型压缩冲程要求学生观察进气门、排气门和活塞在气缸中的运动情况。压缩冲程能的转化。学生回答，教师小结：压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动压缩汽油和空气燃料的混合物做功，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能，压强变大，温度升高。③做功冲程：教师演示汽油机模型做功冲程，要求学生观察活塞运动方向，进气门排气门的开闭情况以及火花塞产生的电火花（汽油机模型是用小灯泡的发光表示火花塞产生电火花），并说明做功冲程能的转化。学生回答，教师小结：压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压燃气。高温高压燃气对活塞做功，推动活塞向下运动，并通过连杆带动轴转动。此时进气门和排气门均关闭。在做功冲程中，燃气的内能转化为活塞运动的机械能。教师用汽油机做功冲程演示器，演示做功冲程，以加深对这个冲程的了解。汽油机做功冲程演示器可自制，简介如下：取直径约9厘米的马口铁罐头盒做气缸。在罐头盒底中央凿孔恰能按装上汽车汽油机用火花塞将其罐口向上固定于铁架台上。用导线将产生高电压的感应圈和火花塞连接好。以开关控制电路之通断。以罐盒盖做活塞。并将装有汽油的喷雾器准备好。演示时，用喷雾器向罐盒内喷入少量雾状汽油，将罐盖盖于罐口，接通电源使感应圈工作，由于火花塞产生电火花点燃罐内汽油和空气的混合燃料，产生高温高压燃气，将罐盖向上冲起。提问：说说做功冲程能的转化。答：汽油在气缸中猛烈燃烧，汽油的化学能转化为内能、释放热量。高温高压燃气膨胀对活塞做功，燃气的部分内能转化为机械能。④排气冲程：教师演示汽油机模型的排气冲程，观察活塞运动方向和进气门和排气门的开闭情况。并说明此冲程的作用。学生回答：教师小结：排气冲程、活塞向上运动、进气门关闭、排气门打开、废气被排到气缸外。教师总结并（板书）2．汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。说明：在开始运转时，要靠外力先使曲轴转动起来。由曲轴通过连杆带动活塞运动，待汽油机发动起来，它才能自己工作。（4）应用：简介汽油机轻巧的特点，及常用在汽车、飞机和小型动力机械上面。2．柴油机(1)柴油机的构造和工作过程：教师要求学生阅读课柴油机一段课文。思考：柴油机与汽油机比较，在构造上、工作过程有哪些异同点？在学生自学的基础上，组织学生就上述问题进行讨论，教师结合柴油机的模型，进行演示和讲解。①汽油机和柴油机在构造上的异同：柴油机的构造和汽油机相似，主要的不同是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。由此喷油嘴可向气缸内喷入雾状柴油。（板书）3．柴油机：①柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。其它构造与汽油机相似。②柴油机与汽油机工作过程的异同，柴油机的工作过程与汽油机一样也分为吸气、压缩、做功、排气冲程不同的是：柴油机在吸气冲程吸入气缸的是新鲜空气、而汽油机吸入的则是汽油和空气的混合燃料。在压缩冲程末汽油机是靠火花塞产生电火花，使燃料燃烧。而柴油机是在压缩冲程末、从喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气立即燃烧（汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式）。由于柴油机中燃气的温度和压强比汽油机中燃气的温度和压强高，所以做功冲程里柴油机燃气做的功也比较多。(2)提问：说出柴油机的应用和优缺点。教师小结：（板书）②柴油机的工作过程是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环来连续工作的。③柴油机吸气冲程吸入气缸里的只有空气。④柴油机的点火方式叫压燃式。汽油机的点火方式叫点燃式。⑤柴油机燃气做的功较汽油机燃气做的功多。（三）总结本节知识要点：1．汽油机和柴油机的工作过程包括哪四个冲程？2．分析四冲程汽油机压缩冲程和做功冲程中能的转化。3．比较汽油机和柴油机在构造上、工作过程中的异同点。（四）布置作业
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备课人：龙港一中 徐孝路
幻灯打出：撬棍撬石头，铡刀，羊角锤，课本75页图4－6、图4－7（b）以及开瓶盖的起子，课本78页图4－10，由学生分析这些杠杆的支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂，并辨别力臂的大小和动力、阻力的大小。认识这些杠杆属于省力杠杆。
师：用幻灯打出镊子及课本 78页图 4－11缝纫机踏板，铲车的连杆等图。引导学生分析这些实物工作过程中杠杆的示意图，并判别支点，动力，阻力，动力臂和阻力臂。老师接着在实物图旁打出这些实物实际工作过程中的杠杆示意图。 师：这些杠杆的动力臂和阻力臂有怎样的关系？工作时，动力、阻力的关系怎样？ 生：11＜12，FI＞FZ。 师：所以这些杠杆是费力杠杆（并在板书2费力杠杆右边写上这些应用实例）。但使用这些杠杆移动的过程中，是否有其他特点呢？ 师：如 FI的作用点在A的方向上移动的距离岛二 l厘米，则重物上升多少？ 生：观察实验用尺量得重物的上升高度 SZ＝4厘米。 小结：由此得到：如果人＜12，虽然风＞FZ即费力，但移动物体的过程中，动力作用点移动的距离要小于阻力作用点移动的距离。（还可引导学生得到，动力是阻力的几倍，动力作用点移动的距离就是阻力作用点移动距离的几分之一）。 师：前面我们讨论了省力杠杆和费力杠杆这两种杠杆的特点及应用，那么另外还有一种杠杆就是等臂杠杆。因为等臂杠杆动力臂等于阻力臂，所以动力等于阻力，这种杠杆既不省力也不费力。教师手拿一架托盘天平，让学生进一步观察它工作时的结构特点，分析它的杠杆结构及支点，动力臂、阻力臂的位置、大小。 师：问：天平工作时，横梁相当于什么？支点在什么位置？动力臂和阻力管有怎样的关系？ 生：横梁相当于杠杆，支点在横梁即为杠杆的中点，动力臂等于阻力臂。 师：所以天平即为一等臂杠杆（并在板书2等臂杠杆右边写上天平）。大平就是利用杠杆平衡原理来测量物体质量的。实际上在日常生活里，不仅机械工作中，部分属于杠杆的应用，同样，人体的有些运动，也是运用杠杆来进行的，在利用人体的不同部位做体力工作时，有些骨骼起着杠杆的作用，人通过骨骼肌来支配这些杠杆，使它能绕支点（关节）转动，完成某些动作。 幻灯打出课本78页图4．12人体上的杠杆实例。 师：介绍，手前臂弯曲提重物时，前臂骨（尺骨和侥骨）是个杠杆，支点在财关节处，手上重物的重力是阻力几，脑二头肌收缩，产生动力凡，问学生，这是什么类型的杠杆？ 生：费力杠杆。 师：同样，请同学们思考一下，人体上还有哪些部分可以看作杠杆。 生：讨论回答。 （三）巩固提高 幻灯打出：1．我们日常生活中用到的工具：（1）剪铁皮用的剪刀、（2）天平、（3）拔钉子用的羊角榔头、（4）钓鱼杆、（5）镊子。属于省力杠杆的是，属于省距离的杠杆是 答：属于省力杠杆的是：①，③。属于省距离杠杆的是：④、⑤。 3．蹬缝纫机感到费力，脚往前放些好，还是往后放些好？学生结合幻灯讨论。 小结：展示学习目标，对照板书，主要小结杠杆的种类及应用。 （五）布置作业：课本79页练习2、3。 习题解析 2．如课本79页图4－14，挂在杠杆上的钩码的重力是4．9牛，当杠杆平衡时，弹簧秤的读数是 牛。参考答案：9．8第四章 第四节 滑 轮教材分析 滑轮，许多学生都见过或使用过，但并不一定会仔细研究过它，因此，教材中要求首先让学生仔细观察滑轮，并用实物对照挂图说明滑轮的结构。让学生通过日常生活中滑轮应用实例的分析，并就这些实例提出问题，让学生思考不同的例子中，滑轮可以起什么作用。 通过演示实验，使学生知道各种滑轮的特点，并通过对不同滑 轮工作时结构的分析，使学生了解滑轮的实质。 一、教学目标 1．了解滑轮的结构，能识别定滑轮、动滑轮和滑轮组，知道它们的特点和作用。 2. 了解定滑轮、动滑轮的实质是变形的杠杆，能用杠杆平衡原理解释两种滑轮使用时力的特点。 3．能正确判断出滑轮组的省力情况。 二、教学重点与难点 教学重点：定滑轮、动滑轮的特点、实质，滑轮组省力情况判断。 教学难点：理解定滑轮、动滑轮是变形的杠杆，滑轮组省力情况判断。教法指导 一、授课思路 1．通过实例分析和实物观察，使学生认识各种形式的滑轮。 2．通过实验，使学生认识各种形式滑轮的特点。 3．通过分析，使学生认识定滑轮、动滑轮的实质，滑轮组的省力情况。 二、教学准备 1．已装配好的定滑轮、动滑轮、滑轮组2．弹簧秤2支3．钩码一盒4．幻灯：课本图4．19、图4．22教案实例 一、学习目标 1．能描述定滑轮、动滑轮和滑轮组的结构和特点，能区别不同形式的滑轮。 2．知道滑轮是杠杆的变形，并能用杠杆的平衡原理解释动滑轮，定滑轮工作中力的特点。 3．能正确推断滑轮组的省力状况，了解动力作用点移动的距离跟重物移动距离的关系。 二、讲授新课 （一）引人新课 师：提问，杠杆的平衡条件是什么？杠杆在什么情况下可以省力？可以省一半力的情况怎样？ 生：动力X动力臂==阻力X阻力臂，当动力臂大于阻力臂时，可以省力；当动力臂为阻力臂的2倍时，可以省一半力。 师：每星期一早上，同学们参加升旗仪式的时候，看见旗手向下拉绳子，但红旗却怎样？为什么？ 生：红旗上升，因为旗杆顶上有一个滑轮（或轮子）。 师：同样拉窗帘时，窗帘的两个角上，以及建筑工地上，起重机吊杆上都装有什么——（生答：滑轮）。再想一下，我们在什么地方还看见过使用滑轮。 生：讨论略。 这一节课我们就来学习和研究滑轮。 〔板书1）四、滑轮 师：怎样的装置称为滑轮呢？ ［演示1］取出单个滑轮，让其转动，让学生仔细观察其结构小结，再观察装在柜子里有2个滑轮的情况。 生：滑轮是一种周边有槽，可以绕着装在柜子里的轴转动的轮子。 师：对，刚才我们看见，滑轮可以是单个的，也可以多个组合起来使用，那么在具体的使用过程中，滑轮有什么作用，我们可以怎样使用呢？ 师：刚才我们讲到的周一早上，升旗的时候，旗杆顶上有一个滑轮，问，在使用时，它的位置动不动。 生：不动。 师：像这种在使用时，转轴固定不动的滑轮叫定滑轮。 [板书2]1．定滑轮，使用时转轴固定不动的滑轮。 师：日常生活中我们使用定滑轮，它有什么作用呢？想一想，一般情况下，我们要使物体上升，必须对物体施加什么方向的力？ 生：向上。 师：但周一升旗时，旗手向什么方向拉绳子？（生答；向下），但通过定滑轮绳子的另一端挂着的红旗怎样运动？（生答：向上）说明什么？ 生：使用定滑轮可以改变力的方向。 （演示2）展示课本80页图4－17装置，演示使用定滑轮改变力的方向。 师：使用定滑轮可以改变力的方向，但作用在绳子上的拉力和被提升物体的重力有何关系呢？ ［演示 3］展示课本 80页图 4－18装置，演示，先用弹簧秤直接挂钩码，读出弹簧秤的示数，再做图4－18实验，读出弹簧秤的示数。 师：问，从实验得，这2次实验，弹簧秤的读数怎样？说明使用定滑轮能否省力。 生：弹簧秤的读数相等，使用定滑轮不能省力。 [板书3］使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向。 师：为什么使用定滑轮不能省力呢？ [演示4]展示右图装置：先让学生找滑轮。固定不动的转轴，可以设为支点O，再让学生分析促使定滑轮转动的动力F；，阻碍定滑轮转动的阻力，再让学生表示出动力臂l；，阻力臂别用红、白纸条贴出，分析后，幻灯打出。 师：由此看出，定滑轮实际可以看作是一个炮 一样形式的杠杆？它们的动、阻力臂长各是什么？ 生：等臂杠杆。动力臂、阻力臂都等于滑轮的半径。 [板书4]定滑轮的实质：等管杠杆。 师：根据杠杆的平衡条件，所以定滑轮不能——（生答：省力）。 师：幻灯打出课本80页图4－17，让学生分析非竖直向下拉时的另外两种斜拉情况下的变形杠杆简化图，分析为何不能省力。 师：定滑轮虽然不能省力，但改变力的方向的特点，往往可以使人们的工作条件得到改善。同样我们在使用滑轮的过程中，是否有办一法来省力呢，滑轮还有其他使用方式吗？ ［演示5］展示课本幻页图4－20装置，边绕边演示。 师：利用此装置提升重物的过程中，滑轮的轴是否不动？ 生：和物体一起运动。 师：像这样，使用滑轮时，转动轴和重物一起移动的滑动叫动滑轮。 ［板书 5］2．动滑轮：使用时，转动轴与重物一起移动的滑轮。 师：在使用动滑轮工作时，重物向上运动时，作用在动滑轮绳子上的力的方向怎样？（生答：向上）所以使用动滑轮能否改变力的方向？ 生：不能改变力的方向。 师：那么使用动滑轮有什么作用呢？ 〔演示6〕展示课本82页图4－21（a）装置，让学生读数。 师：观察图（a）装置和图队）装置，图O）装置中弹簧秤的读数大小就等于动滑轮和重物的重力。而图他）装置中，通过动滑轮挂重物时，两个弹簧秤读数怎样？和（a）图弹簧秤的读数有怎样的关系？ 生：两个弹簧秤的读数相等。弹簧秤的读数为（a）图中的一半。 师：使用动滑轮时，动滑轮和重物的总重有几段绳子承担？（生答：2段）。所以每段绳子只承担物重的一半，所以使用动滑轮可以省一半力。 [板书6]使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。 师：为什么使用动滑轮可以省一半力呢？ [演示7]展示课本82页图4－22装置，如右图，让学生分析拉力，动力的作用点和方向。将红白两张纸条移在同一直线上，提示：此时滑轮绕着转动的点O，则动力臂长人为直径，阻力臂长人为半径，分析后幻灯打出课本82页图4—22。 师：由此看出动滑轮实质上也是一个杠杆，它们的动力臂、阻力臂长怎样？ 生：动力臂是阻力臂的两倍。 [板书7]动滑轮的实质：动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 师；根据杠杆的平衡条件，在使用动滑轮时，能省一半力。 师：实际应用时，常常要求滑轮既省力又方便（能改变力的方向），可是单个的定滑轮和动滑轮都不同时具备这两个特点，所以在日常生活中，我们经常把两者组合起来，使组合后的滑轮具有以上特点。我们把定滑轮和动滑轮组合在一起叫滑轮组。 [板书8]滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。 学生看书82页图4－23，图4，24。 师：两幅图中，滑轮组在工作时各有几个定滑轮和动滑轮。 生：图4－23中有一个定滑轮和一个动滑轮。图4－24中，有2个定滑轮和2个动滑轮。 师：两图中的滑轮组在提升重物时都具有什么共同的特点。 生：都能改变力的方向。师：它们的拉力与物重有怎样的关系呢？思考一下，图4－23中，直接连接动滑轮的有几段绳子。生：有2段。 师：每根绳子上的拉力是否一样？（生答：一样）所以每段绳子的拉力是动滑轮和物体总重的一半。师：同样分析课本82页图4－24，直接连接动滑轮的绳子有4段，所以重物和动滑轮的总重由4段绳子承担。 [板书9]使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。 师：所以使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向。用幻灯打出：如图所示，使重物匀速上升。问（1）拉力F是总重的几分之一？（2）如果重物上升h，则绳子的自由端A，B要移动的距离各是多少？学生讨论回答，教师帮助分析。 师：两滑轮组滑轮的结构是否一样？省力效果是否一样？有何不同的地方？ 生：讨论，老师帮助分析。答：西滑轮组结构一样，上图（b）省力效果好，但它不能改变力的方向。 问题（2）由学生讨论，演示实验测量。 师：问AB两点移动的距离各是重物上升距离的几倍。 生：4倍和5倍。 师：由此我们是否可发现什么规律？老师帮助分析。 生：使用滑轮组时．提起重物所用的动力作用点移动的距离就县重物。 师：再观察一下，两圈中，滑轮的个数及种类是否一样， 绳子绕法有何不同。 生：讨论，老师帮助归纳； 师：归纳。如果承担重物的绳子是偶数段，则绳子的始端在定滑轮的钩子上。如果是奇数段，则绳子的始端在动滑轮的钩子上。 师：前面的分析都没有考虑滑轮和轴之间的摩擦，由于摩擦力的存在，实际所用的力还要大些。 （三）巩固师：注意观察一下绳子的绕法，和我们刚才小结的规律是否相同？生：讨论，答相同。 幻灯打出：课本83页例题。学生分析讨论，解略。 （四）小结：幻灯打出本课学习目标。 教师根据板书，小结本节课的主要内容，强调定滑轮，动滑轮的特点，实质，滑轮组使用时拉力和物重间的关系。（五）布置作业：课本83页练习l、2、3。 习题解析 2．课本84页图4－27中，拉力F是5牛，则G是一牛，弹簧秤的读数是、牛。（摩擦力不计） 参考：10、5 3．使用滑轮组时，若重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，在不计摩擦时，提起重物所用的力就是（）A一物重的上B．动滑轮重的上 C．重物和动滑轮总重力的n分之一 D．重物和动滑轮总重力的n倍。参考答案C第四章 第五节 功的原理教材分析 功的原理是机械做功所遵循的基本规律，是初中阶段研究功和能的重要内容，同时也是教学的重点。 教材从简单机械的使用要求人手，通过实验研究简单机械工作时做功的规律，抓住主要矛盾，忽视次要矛盾而得到原理，然后做为原理的应用，分析了斜面的工作特点，并通过机械效率问题的讨论推广到实际的简单机械，从而说明原理是一切机械工作时所普遍遵循的。 在实例分析的基础上，使学生理解简单机械的工作规律既可以从力的角度研究，也可以从功的概念、角度分析，提高学生分析。解决问题的能力。 一、教学目标 1．了解功的原理，懂得功的原理是机械工作过程中普遍遵循的规律。 2．能用功的原理解决斜面等简单机械工作过程中有关求力或距离的问题。 3．了解有用功、额外功、总功的概念，了解机械效率。 二、教学重点与难点 教学重点：功的原理及应用，有用功、总功、额外功及机械效率的概念。 教学难点：功的原理。教学说明 一、授课思路 1．利用功的概念，通过实验，使学生知道，使用机械可以省力，可以省距离，可以改变力的方向，但不能省功。 2．在得出原理内容后，从具体应用出发，引导学生分析、讨论斜面的工作过程，使学生初步懂得运用原理解决具体问题的方法。 3．通过实验，了解有用功、额外功、总功的概念，理解机械效率。 二、教学准备 幻灯片、杠杆、钩码、细线、滑轮、一定一动滑轮组、斜面。教案实例 一、学习目标 1．能叙述功的原理，并指出它适用于任何机械。 2．了解从杠杆、滑轮等简单机械工作中总结出功的原理。 3．能运用功的原理，分析斜面的作用和利用功的原理分析实际问题。 二、讲授新课 （一）引人新课 用幻灯打出，羊角锤拔钉子，撬棍撬石头，滑轮组提升重物。 师：用这些工具工作时，有什么好处？本84页简单机械部分，讲述现代机械都比较复杂，但复杂机械都是由几种基本的简单机械组合而成，杠杆、滑轮就是两种简单机械。 师：我们已经知道，使用杠杆、滑轮等简单机械，有的可以省力，有的可以省距离，有的可以改变力的方向，但使用这些机械能否既省力，又省距离呢？如果我们从功的角度去思考这个问题，省力、又省距离即为省功，那么问题即为使用机械能否省功呢？现在我们用实验来研究这个问题。 ［演示实验］ 师：如果杠杆提升重物上升10厘米，（标出重物上升起始点记号线），则动力作用点A上升多少？ 生：上台操作，测量记录。回答：30厘米。 师：如重物上升～，则此情况下动力作用点上升多少？（生答：3h）。继续思考，阻碍杠杆上升的力即悬挂重物的绳子对杠杆的拉力F。大小为多少？杠杆克服阻力（提重物的绳子）上升多少？ 生：丁l二队，即动力对杠杆所做的功等于杠杆克服阻力所做的功。 师：下面请同学们动手研究使用定滑轮和动滑轮提升重物的过程中，动力作功八和克服阻力作功广2间的关系。 [学生实验]幻灯打出课本86页，图4－29，图4－30，让学生每4人1组，班级一半学生做图4－29定滑轮实验，一半学生做图4－30动滑轮实验，按附表项目测量，填写结果。注意：动力A，阻力F。大小由定滑轮、动滑轮的特点得出，（不要用弹簧杆测量）。图4－29使重物上升h。二20cm，图4－30使重物上升h。＝10cm，用刻度尺分别测量动力作用点移动距离，然后由学生填入附表。 师：由实验我们发现，使用以上机械时，动力对机械所做的功风和机械克服阻力所做的功队有怎样的关系，使用机械能否省功。 生：WI一队，不能省功。 师：如果使械来研究这个问题，我们可以得到同样的结果。 （板书1）功的原理：使用任何机械时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功，也就是使用任何机械都不能省功。 师：功的原理虽然很简单，但它是一切机械工作时都适用的普遍原理，是经过很长时间由多方面的大量实验才得到的，是为实验所证明的。想制造省功的机械是不可能的。有的同学可能会想，既然使用机械不能省功，为什么还要使用机械？哪位同学帮助回答这个问题。 生：讨论、发言，教师可作简单归纳，加深对使用机械意义的认识。 师：搬运工人要将一个很重的油桶般到汽车上去，但它的力气不够，如果此时旁边有一块木板，他可用什么方法把油桶搬到汽车上去？ 生：讨论，将木板一端搁在地上，另一端搁在车上，沿着木板把重物推上去。 师：这样使用的木板我们称之为斜面，斜面也是一种简单机械。为什么使用斜面工人就能将较重的物体搬到车上去呢？我们可以用功的原理分析： ［板书 2）2．斜面。 幻灯打出课本 86页图 4－31（a）。 师：将物体由底部推到顶端，动力F做功的大小可怎样表示。生：N师：把重物举高h所做的功为多少？（生答：W==Gh）。如果斜面光滑，还有没有其他阻力。（生答：没有）。 则根据功的原理，上述两个功有怎样的关系。 生：相等。 师：所以FI＝Ch 师：由上述可以看出：h＜l，F＜G，即使用斜面可以省力，而且当斜面长是斜面高的几倍，所用的推力就是物体重的几分之一。 师：可见，要使同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。 幻灯打出：城市高速公路立交桥的引桥很多都是S形的，从力学角度分析，有何作用？ 生：讨论，小结。 （三）巩固复习 习题解析 1．使用任何机械时，动力对机械所做的功，一定等于 所做的功，也就是使用机械都。 参考答案：机械克服阻力，不能省功。 （第二课时）机械效率 一、学习目标 1．知道有用功、额外功、总功的意义及三者间关系。 2．理解机械效率，能解释p＜1的原因。 3．能用甲一百T进行计算，并能提出提高机械效率的方法。 二、教学过程 （一）引人新课 师：建筑工地上，如果把10千克的砖运到10米高的楼上去可以用哪些方法？ 生：讨论：用人搬，用起重机提，用滑轮吊上去等。 师：对，同学们讨论了许多方法，现在我们选取一种做个实验。 [演示]用下页图所示滑轮组提升重物。讲述：选取最省力的绕法，用0二千克的钧码代替10千克的砖块，用10厘米代表10米，每个滑轮重0．4N，请同学们观察，现在由几段绳子承担物体与滑轮的总重。生：三段。 师，把10千克的砖运到10米高的楼上去，绳子自由端通过的距离为多少？作用在绳子自由端的拉力是多大呢？生：s==3 h＝30米，作用在绳子上的拉力由学生从弹簧杆上读得：F＝0．48 N，实际拉力应为48 N。师：由上面的实验可知：通过滑轮组把质量为10千克的砖提高10米，实际作用在绳端的拉力需48N，绳端移动的距离为30米，根据学过的功的概念，我们来计算一下，把10千克砖提升10米需做的功。 师：通过滑轮组提升砖块，实际做了多少功？ 师：上节课，利用功的原理分析机械工作，这两个功应该相等，可实验结果，这两个功不相等，为什么？ 生：讨论回答： 小结：在这个过程中，我们的目的是把砖运到楼上去，所以把10千克的砖运到10米高的楼上所做的功、是采用任何方法都必须做的功，克服这种阻力所做的功是有用功。用滑轮组将砖吊上去，在完成吊砖的同时，还不得不提起动滑轮，同时克服摩擦等也要做功，这部分是我们不需要的，但又不得不做的功，克服这些额外阻力所做的功是额外功。 ［板书1］1．有用功：机械克服有用阻力所做的功W有 额外功：机械克服额外阻力所做的功W外 总功：有用功和额外功（实际动力所做的功）W总==W有 + W外 师：下面请同学们做两个实验。 全班学生分成两部分，一半学生做实验（l），一半学生做实验（2），每2人或4人一组，每组实验装置事先准备好，并将实验内容和步骤写成实验报告，印发给每个组。 实验记录：见表1，事先在幻灯片上画好，各抽一组学生回答自己的实验结果，并在表中填好数据。 师：通过刚才的实验及对2组同学实验结果的分析，请思考，把重为1牛的木块提高0八米，每组人所做的功是否一样？人所做的功是什么功。每组实验所做的有用功是多大呢？人做的功和有用功两个功哪个大？生：每组所做的功不一样，人所做的功是总功，每组所做的有用功，人做的功大于有用功。师：有没有一种机械在做功时，可以不做额外功？使用机械工作时，在总功中，有用功越大越好呢，还是越少越好。 生：没有，因为额外功不可避免。使用机械时，有用功在总功中占的比例越大越好，有用功在总功中占的比例越大，表明有用功越接近总功，额外功就越少。 师：在使用机械时，我们总想人们所做的功，尽可能多的用在做有用功上，有用功越多，效率就怎样？ 生答：越高。为了比较有用功在总功中占的比值的大小，我们引人一个新的物理量，叫做机械效率。 [板书2]2．机械效率，有用功跟总功的比值。 师：现在我们来讨论一下刚才2组同学实验中所用的机械的效率，学生计算，由计算可知，机械效率总小于1，而且没有单位。 师：效率通常用百分数表示，为何机械效率总小于1即 100％。 生：讨论，因为利用机械工作时总要做额外功，即额外功不为0。 师：那么利用机械工作时，怎样才能提高机械效率？ 生：减小额外功。 师：怎样减小额外功。 生：减轻机械自重，减小摩擦等。 下面阅读课本88页，了解一些机械工作时的机械效率？ 师：注意保养机械，保持机械润滑，使其处于良好的运转状态，改进设备，使其更轻巧、合理，充分发挥作用等，对于提高机械的效率有很重要的作用。 师：同样回顾一下功的原理：使用任何机械工作时，动力对机械所做的功，一定等于机械克服阻力所做的功。这里的阻力应怎样理解。 生：包括有用阻力和额外阻力。 师：但上一讲在讨论斜面工作原理时，我们讨论克服阻力做功只考虑了什么阻力？ 生：有用阻力。 师：这样的斜面机械效率为多少？必须在什么条件下。生：机械效率为100％，斜面条件是光滑的。师：对。上一讲在讨论斜面的工作原理时，我们是在理想的情况下讨论的，而在前面的学习中，我们讨论的机械工作，许多情况是在不考虑摩擦和机械重力的情况下讨论的，但实际机械工作时，不可能是理想的状态，必须要做额外功，所以要具体情况具体分析。 师：现在我们回到课初讨论的问题上，请同学们计算一下，课初讨论提砖块问题的过程中，滑轮组的机械效率。 （三）小结：用幻灯打出本课学习目标，教师结合板书小结，突出有用功，额外功，总功，机械效率等概念。 师：以上我们讨论了机械效率，提高机械效率的方法等，其实，在日常生活和生产中，“效率” 的含义很广泛，我们做任何事情都有一个效率问题，现代社会更要讲究效率。同样，我们在学习中，也要注重提高效率，特别是提高课堂45分钟的效率，这是我们掌握知识，提高素质和成绩的重要方法。 （四）巩固练习用幻灯片打出：1．判断下列说法是否正确。（） A．越省力的机械，机械效率就越高。 B．做有用功多的机械，机械效率高。 C．做额外功少的机械，机械效率高。 D．总功一定时，有用功多的机械，机械效率高。 2．沿着长4米，高1米的斜面，把重1000牛的物体沿斜面推到车上去，如果所用的推力是300N，则做的 （1）有用功是多少？（2）总功是多少？（3）斜面的机械效率是多少？ （五）布置作业：课本89页练习3（2）（3）。习题解析 3．如课本88页图4－34所示，物体重为60牛，拉力F向上拉过3米。 （2）若滑轮本身重10牛，所用拉力F为___牛，拉力F做功____焦。 （3）在（2）情况下，有用功为___焦，额外功为____焦，机械效率为____％。参考答案：（2）35，105（3）90，15，85．7。第四章 第五节 机械能（一）教学目标1．理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；2．知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关。3．能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。（二）教具1．可以改变倾斜度的斜面（或斜槽），质量显著不同的两个钢球（或金属滑块），木块一个2．玩具弹簧枪（三）教学过程1．引入新课从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量；燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量；电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量。在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是能量，简称能。2．新课教学(1)“能”是什么？能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功，我们就说它具有能。能的形式是多种多样的。今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。(2)运动物体具有能量吗？（启发学生举日常生活中的例子，说明运动物体能做功。例如，风可以吹转风车，流水可以推动水磨，挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时，教师总结：固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能）提问：运动物体做功后静止，它还具有动能吗？动能到哪里去了呢？（启发学生得出物体不运动就没有动能以后，教师讲解：物体原有的动能用来做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打个比方，你有钱可以买商品，买了商品钱就付出去了）(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩，显然做功多少是不一样的，这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么，动能的大小跟哪些因素有关呢？教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远，做的功就越多，这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的，推得越远说明克服摩擦力做的功越多，表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验，引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同，得出：钢球速度越大，动能越大的结论；最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验，引导学生观察得出：不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的，从而得出：质量越大，动能越大。教师总结：运动物体的动能，与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大。提问：行驶的出租车和卡车，如出租车速度大于卡车速度，哪个动能大些？如出租车速度小于卡车速度，哪个动能大些？（引导学生分析得出：前一情况无法判断，后一情况是卡车的动能大）教师总结：动能由质量和速度两个因素决定，且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时：①当一个量相等，另一个较大时，则动能较大。②当两个量都较大时，动能亦较大。③当一个量较大，另一个量较小，则无法判断动能的大小。最后说明：速度越大、质量越大，动能就越大，是一个定性的粗略的比较，并不是数学上的按比例的变化。(4)被举高的物体具有能量吗？（启发学生举日常生活中的例子，说明举高的物体落下来能够做功。例如，举高的重锤落下来打桩，拦河坝把水位升高，水流下来可以冲动水轮机等）教师强调：如果不把重锤举高，重锤就不能把木桩打入地里做功；如果没有重力作用，铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。(5)提问：重力势能的大小与哪些因素有关呢？引导学生由重锤打桩得出：物体的质量越大，举高越高，重力势能就越大。(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。（演示弹簧枪或课本的实验，并简单说明什么是弹性形变后，即引出弹性势能概念）教师简单介绍“弹性形变越大，弹性势能就越大”。由于只要求学生知道什么是弹性势能，教师讲解时应力求简单明了，时间不宜超过5分钟。(7)动能和势能统称机械能。教师讲明两点：①物体具有动能，也可以说具有机械能；物体具有势能，也可以说具有机械能；物体同时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此，能的单位和功的单位相同，都是焦。3．板书设计（配合教学过程，板书如下）机械能——动能和势能能的初步概念——物体能做功，就说它具有能。动能——运动物体具有的能。动能的大小与质量和速度有关。势能重力势能——举高的物体具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。弹性势能——发生弹性形变物体具有的能。4．想想议议(1)在航空史上，有不少飞机失事，是由于飞鸟碰在飞机上，飞鸟为什么能使飞机失事？(2)在一空战中，飞行员觉得旁边有个东西跟着他，他用手抓住一看，原来是颗子弹，这种情况可能吗？子弹为什么不伤飞行员？(3)楼顶平台上放一块砖，砖对平台有没有重力势能？对地面有没有重力势能？（将这3道题，预先写在小黑板上，让学生分组讨论。最后得出：运动是相对的，飞鸟相对于飞机速度很大，故动能很大，足以打碎玻璃、打坏机内的人和机器；子弹相对于飞行员，速度为零，动能为零，故飞行员抓住子弹就像我们平常拿起铅笔一样；高度也是相对的，砖对平台没有高度，故没有重力势能，砖对地面有高度，故有重力势能）5．布置作业阅读本节课文，思考和解答以下问题。(1)除了课文中讲过的，再分别举出三个物体具有动能、具有势能的实例。(2)说明下列物体具有什么形式的机械能：①在海上行驶的轮船；②高空中云彩里的小冰粒；③空中飞行的子弹；④拉长的弹弓橡皮条。(3)把废钟表或废玩具里的发条拆下来看看它是怎样工作的。为什么发条拧得紧些钟表或玩具走的时间就长些？第五章 热能和化学能第五章 第一节 热能(一)教学目标 1．知道分子无规运动的快慢与温度有关。 2．知道什么是热能，物体的热能是不同于机械能的另一种形式的能。 3．知道热传递是改变物体内能的方法，它跟做功的方法是等效的。 4．明确热传递时，内能由高温物体传向低温物体。(二)教具 烧杯，墨汁等。(三)教学过程 1．复习 复习机械能的知识。通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引，才使地面上的物体具有重力势能。 2．引入新课 分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样，也具有动能。分子动理论还告诉我们：分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。 3．进行新课 (1)物体的热能：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，叫做物体的热能。物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的热能。热能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。热能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的热能跟什么有关呢？ (2)热能的变化：物体热能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的热能也就增大。上节课我们曾进过：物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断，必须要有证据，在物理学中，通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。 实验演示：取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁，观察比较三只杯内墨扩散的快慢。 实验结果表明：温度越高，扩散过程越快。扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。 因此：物体的热能跟温度有关。温度升高时，物体的热能增加。温度降低时，物体的热能减小。正是由于热能跟温度有关，人们常常把物体的热能叫做热能，把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 (3)一切物体都有热能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水，温度很高，分子运动激烈，它具有热能。冰冷的冰块，温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有热能。 (4)热能和机械能 通过机械能和热能的对比，进一步帮助学生理解热能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。 首先木块有势能，也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。 木块内部的分子做无规则运动，且分子间有作用力，木块有热能。热能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。 (5)热传递：列举事例说明热传递的现象。并引导学生概括这些热传递现象的共性。热传递过程中①存在着高温物体和低温物体（或同一物体存在着高温部分和低温部分）；②由于热传递，高温物体温度降低，低温物体温度升高。 温度的变化反映了物体热能的改变，所以上述热传递现象的实质是：热能从高温的物体传到了低温的物体。 (6)热量：热传递过程中，传递热能的多少叫做热量。由于热传递过程中，热能总是从高温物体传向低温物体，所以高温物体的热能减少，叫做放出了热量；低温物体的热能增加，叫做吸收了热量。在热传递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它的热能的改变越大。 (7)热量的单位：首先讲述做功和热传递在改变物体热能上是等效的。我们知道两种改变物体热能的方法：做功和热传递。而且改变热能的方法也只有这两种，这两种方法又是等效的。当物体热能改变时，如果我们没看见热能改变的过程，我们是无法根据结果来判断热能改变的原因的。（利用引入新课时，学生所举事例具体加以说明） 通过做功改变物体热能时，可以用功来量度热能的改变；用热传递改变物体热能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用来量度物体热能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。 4．小结 (1)热能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 (2)热能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动，是分子在物体内部自身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是热能。 (3)热能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是热能。 (4)通过师生共同议论，总结热传递现象。 ①热传递现象：热传递过程中，高温物体温度降低，低温物体温度升高，直到温度相同时，热传递停止。 ②热传递的条件：物体间存在温度差异，或物体不同部分间存在温度差。 ③热传递的实质：热能从高温物体传到低温物体。是改变物体热能的方法之一。 ④热传递的方向：热能总是从高温物体传向低温物体。不存在热能由低温物体传向高温物体的现象。 (5)热量 通过纠正关于热量的错误说明，帮助学生进一步理解热量的概念。（四）布置作业（五）习题 问题：当物体的温度升高时：A．物体具有热量增加。B．物体的热能增加。C．物体具有的功多。D．物体必定是吸收了热量。 其中正确的只有B。热量和功，都是在物体热能改变的过程中，来量度物体热能的改变。所以“物体具有热量（或功）”的说法是错误的。D也是错误的，因为使物体温度升高还有对物体做功的方法。第五章 第二节 比热(一)教学目标 1．知道什么是物质的比热容，知道比热的单位及其读法。 2．知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。 3．会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。(二)教具 烧杯，电加热器，空气温度计，水，煤油等。(三)教学过程 1．复习 提问：热传递的实质是什么？什么叫做热量？为什么热量的单位跟功的单位相同？ 2．引入新课 举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。 3．进行新课 (1)演示实验：出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯。告诉学生杯内水和煤油的质量是相等的。但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么？（请学生回答：水和煤油的密度不同。）不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。 介绍电加热器（俗称：“热得快”），强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。 请两名同学帮助观察温度计，并随时报告温度。 实验结果：煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时，水吸的热量比煤油多。 (2)比热容：换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。就是说，质量相等的不同物质，在温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时，遇到的情况相似；相同体积的不同物质，质量不相同。当时为表示物质的这一特性，引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么，现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢？（启发学生讨论，在此基础上归纳出比热容的概念） 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 (3)比热的单位：在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 如果某物质的比热是a焦/（千克·℃），它是说单位质量的该种物质，每升高1℃时（或降低1℃时），吸收（或放出）的热量是a焦。 (4)比热表 比热是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。物理学中，常把由实验测定的物质的比热，列成表格，便于查找。 课本中列出了几种物质的比热，请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗？（提问） 从表中还可以看出，各物质中，水的比热最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。 水比热大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。 4．小结 通过一些具体问题的讨论，使学生进一步理解比热的概念。 (1)在做课本的实验时，把水改换成蓖麻油，那么煤油和蓖麻油哪一个升温快？为什么？(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热，当沸水再次沸腾后，取出金属块，并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化，那么哪个金属块熔化的石蜡多呢？（四）布置作业第五章 第三节 化学能教学目标 1. 了解化学反应过程中存在吸热和放热现象，从而让学生知道什么叫放热反应，什么叫吸热反应。 2．让学生接受化学能的概念，知道化学能与热能一样是能的一中形式，且不同的能之间可以相互转化。 3．知道什么是燃料的燃烧值和单位，会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 4．了解提高锅炉效率和燃料利用率的措施，进行节约燃料的教育。教学过程（一）新课引入 化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。例如，人们利用氢氧焰来焊接金属，主要就是利用氢气和氧气化合时所放出的能量。人类的祖先从利用野火起，就已经在利用化学反应所放出的能量了。一、燃料及其燃烧值（二）进行新课1. 化学能设问：CaO与H2O反应，能量这样变化的？学生实验结论：放出热量的化学反应叫做放热反应。例如，铝片与盐酸的反应是放热反应。木炭、氢气、甲烷等在氧气中的燃烧反应也都是放热反应。把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。例如，碳酸氢铵的分解反应。设问：物质在发生化学变化时有释放热量，也有吸收热量，那么什么叫化学能？学生看课文，并且思考问题结论：物质发生化学变化时所释放的能量叫化学能，各种物质都有化学能，化学能与其他形式能之间可以相互转化。2．燃料的燃烧值：①提问：燃料燃烧是物理变化还是化学变化？说明燃料在燃烧过程中能的转化。要求学生回答：燃料在燃烧时发生剧烈的氧化反应。完全变成了另一种物质，所以燃料的燃烧是一种化学变化。在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为热能。也就是我们常说的释放热量。人类使用的能量绝大部分是从燃料燃烧中获得的热能。（板书）1．在燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为热能放出热量。②提问：你能说出燃料的种类和常用燃料吗？要求学生答出：固体燃料：如木柴、煤等。液体燃料：如汽油、柴油。气体燃料：如煤气、天然气、氢气。③组织学生看课本30页、图3-1，并讨论图注中所提出的问题。教师启发学生回答出：四口人之家一月需要的热能，即吸收的热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。燃料燃烧放出的热量与燃料的种类和质量有关。如图3-1放出同样多热量，月需木柴150多千克，而煤只需约75千克左右，石油液化气30千克左右。显然，取相同质量的柴和煤，在它们完全燃烧时煤比木柴放出的热量要多。为了比较和计算质量相同各种燃料完全燃烧时放出的热量，物理学里引入了燃料的燃烧值概念。（板书）2、燃料的燃烧值：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值单位是焦/千克。举例：1千克干木柴完全燃烧放出约1.2×107焦的热量。则干木柴的燃烧值是12×107焦/千克。强调焦/千克的读法、写法。各种燃料的燃烧值可由表查出。课本页表中给出了几种燃料的燃烧值提问：烟煤的燃烧值是多少？并解释其意义。要求学生答出：烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克。它表示1千克烟煤完全燃烧放出的热量约是2.9×107焦。教师：燃料的燃烧值是以完全燃烧来定义的。“完全”二字不省略，也不可用“充分燃烧”来代替，否则在质量相同条件下，燃料燃烧放出热量的多少就无法比较。④燃料完全燃烧放出热量的计算：已知烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，求3千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦。解：烟煤燃烧值：2.9×107焦/千克1千克烟煤完全燃烧放出的热量的2.9×107焦/千克。2千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107焦×2=5.8×107焦。3千克烟煤完全燃烧放出的热量是：2.9×107焦×3=8.7×107焦。总结；燃料完全燃烧放出热量的计算公式。（板书）3．燃料完全燃烧放出的热量=燃料的燃烧值×燃料的质量。燃料燃烧值的单位是焦/千克。质量的单位是千克，热量的单位是焦。3．有效利用燃料：①炉子的效率：组织学生看课本31页图3-2，工业生产或日常生活中用煤烧水、烟囱里冒出浓浓的黑烟，说说你有何体会。教师：烟囱里冒出的黑烟是燃料没有完全燃烧、散发到空气中的燃料微粒。燃料燃烧放出的热量比按燃烧值计算出的数值要小。烟囱中冒出的黑烟温度很高，带走了一部分热量。还有一部分热量传给炉壁等部件以散热的形式散失了。烧水时，被水吸收的热量只是燃料燃烧放出热量的一部分。炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量之比，叫做炉子的效率。（板书）4．有效利用燃料：②有效利用燃料的途径：教师介绍：（板书）②有效利用燃料的途径：让燃料燃烧尽可能充分。减少热量损失。③有效利用燃料是节约能源的重要措施。阅读课本32页第二自然段。向学生进行节约燃料的教育。（三）复习巩固本节学习知识要点。1．人类怎样获得大量的热能？2．什么叫燃料的燃烧值？单位是什么？3．完全燃烧0.5千克的酒精，放出多少热量？4．什么叫炉子的效率？如何有效利用燃料？第五章 第四节 热机教学目标 1．常识性了解四冲程内燃机的构造和工作原理。 2．了解热机中能的转化。 3．了解汽油机和柴油机的主要区别。教具 1．汽油机和柴油机的模型。 2．内燃机做功冲程演示器。 3. 汽油机课件教学过程（一）复习提问 1．改变物体内能的两种方法是什么？ 2．内能有哪两方面的主要应用？举例说明。 3．什么叫热机？举出几种常见的热机说明热机中能的转化。（二）进行新课引入提问：内燃机是指燃料直接在气缸内燃烧的热机内燃机有哪两种？本节将要学习汽油机和柴油机这两种内燃机的构造、工作原理以及它们之间的不同点。（板书）热机；1．汽油机(1)简介什么叫汽油机指出汽油在汽油机气缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功。燃气的内能转化为活塞运动的机械能。(2)汽油机的构造：教师结合汽油机模型演示讲解汽油机的构造。并指出和演示什么叫做一个冲程（板书）1．汽油机的构造：气缸、活塞连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。活塞在汽缸里往复运动、活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程讲解火花塞时，要演示火花塞产生电火花的现象，讲明它的主要功能是点燃汽油的作用。讲解并演示曲轴转动，说明活塞在汽缸中往复运动，通过曲轴变成转动。讲解进气门和排气门的开合，要说明它是由齿轮巧妙组合控制，以解开学生的疑点。(3)汽油机的工作原理教师演示汽油机模型。提问活塞在气缸中往复运动，有无规律？指出多数汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程不断循环、周而复始连续工作的。①吸气冲程：教师演示汽油机吸气冲程要求学生注意观察：活塞运动方向，进气门和排气门的开合情况。吸气冲程的作用是什么？看课本34页图3-8甲。学生回答，教师小结：吸气冲程、活塞由上端向下端运动，此时进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动使气缸里的气体体积变大，压强减小（低于大气压）于是汽油和空气组成的混合物从进气门被吸入气缸里。②压缩冲程：教师演示汽油机模型压缩冲程要求学生观察进气门、排气门和活塞在气缸中的运动情况。压缩冲程能的转化。学生回答，教师小结：压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动压缩汽油和空气燃料的混合物做功，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能，压强变大，温度升高。③做功冲程：教师演示汽油机模型做功冲程，要求学生观察活塞运动方向，进气门排气门的开闭情况以及火花塞产生的电火花（汽油机模型是用小灯泡的发光表示火花塞产生电火花），并说明做功冲程能的转化。学生回答，教师小结：压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压燃气。高温高压燃气对活塞做功，推动活塞向下运动，并通过连杆带动轴转动。此时进气门和排气门均关闭。在做功冲程中，燃气的内能转化为活塞运动的机械能。教师用汽油机做功冲程演示器，演示做功冲程，以加深对这个冲程的了解。汽油机做功冲程演示器可自制，简介如下：取直径约9厘米的马口铁罐头盒做气缸。在罐头盒底中央凿孔恰能按装上汽车汽油机用火花塞将其罐口向上固定于铁架台上。用导线将产生高电压的感应圈和火花塞连接好。以开关控制电路之通断。以罐盒盖做活塞。并将装有汽油的喷雾器准备好。演示时，用喷雾器向罐盒内喷入少量雾状汽油，将罐盖盖于罐口，接通电源使感应圈工作，由于火花塞产生电火花点燃罐内汽油和空气的混合燃料，产生高温高压燃气，将罐盖向上冲起。提问：说说做功冲程能的转化。答：汽油在气缸中猛烈燃烧，汽油的化学能转化为内能、释放热量。高温高压燃气膨胀对活塞做功，燃气的部分内能转化为机械能。④排气冲程：教师演示汽油机模型的排气冲程，观察活塞运动方向和进气门和排气门的开闭情况。并说明此冲程的作用。学生回答：教师小结：排气冲程、活塞向上运动、进气门关闭、排气门打开、废气被排到气缸外。教师总结并（板书）2．汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。说明：在开始运转时，要靠外力先使曲轴转动起来。由曲轴通过连杆带动活塞运动，待汽油机发动起来，它才能自己工作。（4）应用：简介汽油机轻巧的特点，及常用在汽车、飞机和小型动力机械上面。2．柴油机(1)柴油机的构造和工作过程：教师要求学生阅读课柴油机一段课文。思考：柴油机与汽油机比较，在构造上、工作过程有哪些异同点？在学生自学的基础上，组织学生就上述问题进行讨论，教师结合柴油机的模型，进行演示和讲解。①汽油机和柴油机在构造上的异同：柴油机的构造和汽油机相似，主要的不同是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。由此喷油嘴可向气缸内喷入雾状柴油。（板书）3．柴油机：①柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。其它构造与汽油机相似。②柴油机与汽油机工作过程的异同，柴油机的工作过程与汽油机一样也分为吸气、压缩、做功、排气冲程不同的是：柴油机在吸气冲程吸入气缸的是新鲜空气、而汽油机吸入的则是汽油和空气的混合燃料。在压缩冲程末汽油机是靠火花塞产生电火花，使燃料燃烧。而柴油机是在压缩冲程末、从喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气立即燃烧（汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式）。由于柴油机中燃气的温度和压强比汽油机中燃气的温度和压强高，所以做功冲程里柴油机燃气做的功也比较多。(2)提问：说出柴油机的应用和优缺点。教师小结：（板书）②柴油机的工作过程是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环来连续工作的。③柴油机吸气冲程吸入气缸里的只有空气。④柴油机的点火方式叫压燃式。汽油机的点火方式叫点燃式。⑤柴油机燃气做的功较汽油机燃气做的功多。（三）总结本节知识要点：1．汽油机和柴油机的工作过程包括哪四个冲程？2．分析四冲程汽油机压缩冲程和做功冲程中能的转化。3．比较汽油机和柴油机在构造上、工作过程中的异同点。（四）布置作业
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备课人：龙港一中 徐孝路
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