苏科版九年级全册 物理 学案 12.4机械能与内能的相互转化 含答案

机械能与内能的相互转化
【学习目标】
知识、技能、体验 了解 理解 独立操作 经历
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．借助媒体，了解四冲程汽油机的基本结构和工作过程。 √


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。 √


【学习重难点】
重点：理解做功是改变物体内能的另一种方式。
难点：能区别做功和热传递对改变物体内能本质不同；理解做功和热传递的等效性。
【学习过程】
课前热身
1．试一试：你有哪些办法可以使铁丝温度升高，内能增大？这些方法有什么不同？请归纳一下。
2．思考：仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象，能有断定是用了哪种方式来实现的？
3．阅读教材，尝试了解热机的内部结构和工作过程。
一、做功——改变物体内能的另一种方式
演示：实验用空气压缩引火仪压燃硝化棉。
讨论：硝化棉增加的内能从何而来？能量是如何转化的？生活中还有哪些事例与此类似？
结论：______________是改变物体内能的另一种方式。
交流反馈：课前热身第1．2题
结论：热传递和做功对于改变物体的内能是__________的。但实质不同，热传递是内能的________过程，能的形式没有变；做功是机械能和内能的相互__________过程，能的形式已改变。
例题1：下面的例子中有物体的内能转化为机械的过程是　　　　　　　　 （　　）
A．　冬天里人在阳光下晒太阳　　　　　B．　用酒精灯加热杯中的水
C．　热水里加进冷水　　　　　　　　　D．　热水瓶的塞子自动弹起
二、热机
活动：教材演示点火爆炸（注意安全）
分析：当揿动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，燃气的_____减少，转化为___________能。依据这一原理，可以制造出一种将内能转化为机械能的机器。
讨论：热机的内部结构和工作过程
结论：四冲程内燃机在它的一个工作循环中，要顺次成______、 _____ 、 _____、 四个冲程。在 _____冲程中，机械能转化成内能；把燃料释放的内能转化为机械能的冲程是 冲程；曲轴旋转_______周，活塞往复________次。
阅读1．信息库—柴油机；2．生活 物理 社会—热机的发展历程
例题2汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞
做功，实现了________能向________能的转化，图示的是汽油机的__________冲程。
三、课堂检测
1．炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用_________的方法减少
了气体的内能。食物放进冰箱后温度降低，是用________的方法减少了食物的内能。
2．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高，是通过_________的方
式增加了燃料混合物的内能，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，
气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这样就要以_________的方式降低气缸的温度。
3．下列事例中，做功改变物体内能的是 ( )
A．把水放进电冰箱冷冻室，使水变成冰 B．瓶装牛奶放在热水里，牛奶温度升高
C．夏天，公路路面被晒得很热 D．冬天，两手用力搓，手变得暖和
4．物体的温度降低，则 ( )
A．一定是物体放出了热量 B．一定是物体对外界做了功
C．物体的内能会减小 D．物体的内能会增加
5．单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来
完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是 ( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6．一台柴油机的转速为2400R/min，则在1s内柴油机对外做功的次数是　　 （　　）
A．　2400次　　B．　1200次　　C．　40次　　　D．　20次
机械能与内能的相互转化
【学习目标】
知识、技能、体验 了解 理解 独立操作 经历
1．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，能从能量转换的角度认识燃料的热值。


√
2．认识燃烧排放物对环境的影响，培养环保意识，初步认识人类生存和社会发展的关系。 √


【学习重难点】
理解热值的物理意义，会进行与热值有关的简单计算。
【学习过程】
课前热身
思考：为什么有的汽车使用汽油，有的汽车使用柴油，有的汽车使用天然气，将来还要发展氢燃料汽车？
燃料的热值
活动：教材，比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量
结论：质量相等的不同燃料完全燃烧所放出的热量一般是不同的。
重要概念：_____________某种燃料_____________放出的热量叫这种燃料的热值。
符号：q 单位：J/kg 计算公式： Q=mq
查热值表 氢气的热值是多少？
Q=__________________。物理意义___________________________________________。
读一读：化石燃料的燃烧与环境保护
例题1将一瓶酒精用去三分之二，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（　　）
A．　都变为原来的三分之一 B．　密度、比热容不变、热值变为原来的三分之一
C．　都不变 　　　　D．　热值不变、密度、比热容变为原来的三分之一　
例题2下列说法正确的是 　 （　　）
A．热值大的燃料比热值小的燃料完全燃烧时放出的热量多
B．柴油机工作时，燃料燃烧每放出1焦的热量就可得到1焦的机械能
C．热机的效率越大，它的功率就越大
D．柴油机的效率一般比汽油机高，就是说完成相同的有用功，柴油机所用燃料完全燃烧放出能量比汽油机少
课堂检测
1． 常说的燃料是指在燃烧时能够提供__________的物质。燃料的燃烧是一种______变化，在燃料燃烧的过程中，燃料的__________能转化为_________能，也就是通常所说的释放出_________。
2． 焦炭的热值是3．0×107 J/kg，读作__________，它表示完全燃烧4．0千克的焦炭能够放出的热量是_______焦。
3． 燃料在完全燃烧时放出的热量与 ________ 、_________、 _______ 都有关。
4．右图展示的是火箭发射时的壮观情最。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将 _____能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的 _____能。
5． 通常情况下，一个三口之家使用燃料的月消耗量最少的燃料的是（ ）
A．燃烧值为1．2×107J/kg的木材 B．燃烧值为3．4×107J/kg的煤
C．燃烧值为7．1×107J/kg的液化气 D．一样多
6． 热机甲的效率比热机乙的效率大，这句话的意思是 　　　　　　 （ ）
A．甲的功率比乙的功率大 B．甲在单位时间内烧的燃料比乙少
C．甲比乙能做更多的功 D．甲对燃料燃烧释放的能的利用率比乙高
7．　在热机工作过程中的各类能量损失中　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）
A．　散热损失的热量最多　　　　　　　B．　燃料不完全燃烧带走的热量最多
C．　克服摩擦损失的能量最多　　　　　D．　废气带走的能量最多
8．下列实例中属于机械能转化为内能的是 （　　）
A．内燃机的活塞在燃气推动下运动 　　B．点燃的火箭飞向太空
C．夏天，广场上的石凳被晒得发烫 　　D．陨石坠入地球大气层成为流星
9．1t水在烈日照射下，温度升高20℃吸收了多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量？（天然气的热值是4．4×107J/kg）
10.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4．2×103J/(kg?℃)，煤气的热值为4．2×107J/kg，则水吸收的热量为多少焦？煤气完全燃烧放出的热量为多少焦？煤气灶烧水的效率为多少？
参考答案
机械能与内能的相互转化（一）1．做功，热传递；2．做功，热传递；3．D；4．C；5．C；6．D；
机械能与内能的相互转化（二）1．能量，化学，化学，内，热量；2．3．0×107焦每千克，1．2×108J；3．燃料的种类，燃烧的质量，是否充分燃烧；4．化学 机械；5．C；6．D；7．D；8．D；9．8．4×107J ，1．9Kg；10.2．1×105　4．2×105　50