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物体的内能
浙教版
初中
新知导入
物体在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量。
物体吸收或放出的热量与哪些因素有关？如何计算物体吸收或放出热量的多少呢？
这就需要引入比热容的概念
新知讲解
一、比热容
1.
定义：单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容的符号为c。
2.单位：比热容的单位是焦／（千克?℃），读作焦每千克摄氏度，符号是J
／（kg?℃）。
3.
比热容值：单位质量的某种物质温度降低
1℃放出的热量，跟温度升高
1℃吸收的热量相等，即等于它的比热容值。
新知讲解
4.意义：比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容是不同的，它反映物质吸热或放热能力的大小，它只跟物质种类有关，而与物体的质量
、温度变化等因素无关。
思考：一桶水和一杯水谁的比热容大？
比热容一样大，因为比热容只跟物质种类有关。
新知讲解
物质
比热容c/
焦·（千克·℃）-1
物质
比热容c/
焦·（千克·℃）-1
水
4.2×103
铝
0.88
×103
酒精
2.4
×103
干泥土
0.84
×103
煤油
2.1
×103
钢、铁
0.46
×103
冰
2.1
×103
铜
0.
39
×103
蓖麻油
1.8
×103
汞
0.
14
×103
砂石
0.92
×103
铅
0.13
×103
一些物质的比热容
新知讲解
①从表中可见，水的比热最大，水的比热容比砂石大得多；
②不同的物质的比热容一般不同的，有个别不同种物质，它们的比热容相同（如冰、煤油）；
③同种物质在不同状态时比热值不同。（如冰、水）；
④一般情况下，液态物质的比热容比固态物质的比热容大。
仔细观察表中数据你发现了什么？
新知讲解
思考：为什么在一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大？
参考答案
在质量和吸收或放出的热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。
新知讲解
思考:水的比热容是
4.2×103
焦
/（千克·℃），这表示意义__________________________________________________________
这表示质量为
1
千克的水温度升高
1℃时吸收的热量是4.2×103
焦。
质量为2千克的水温度升高1℃时所吸收的热量为____________________________。
二、热量的计算
4.2×103焦×2=
8.4×103焦
4.2×103焦×
2×10=
8.4×104焦
水的比热容、质量和升高的温度的乘积
质量为
2
千克的水温度升高
10℃（如从
20℃升高到
30℃）时吸收的热量是___________________________________。
可见，水吸收热量的多少等于_________________________________
新知讲解
1.
热量公式
（1）物体温度升高时所吸收的热量：Q吸
=
cm（t-t0）
m：质量
c：比热容
t0
：原来的温度
t：后来的温度
思考讨论
如果要计算物体降温时放出的热量，热量计算公式会有什么不同？
物体温度降低时所放出的热量：
Q放
=
cm（t0-t）
新知讲解
例1：
一块质量为
5
千克、温度为
10℃的铁块加热到
200℃，铁块吸
收了多少热量？
解：铁块质量
m
＝
5
千克，铁块加热前的温度
t
0
＝
10℃，铁块加热后的温度
t
＝
200℃，查表得铁的比热容
c
＝
0.46×10
3
焦
/（千克·℃）。铁块吸收的热量：
Q＝cm（t
-
t
0
）＝0.46×10
3
焦
/（千克·℃）×5
千克×（200℃
-
10℃）＝4.37×10
5
焦
答：铁块吸收的热量是
4.37×10
5
焦。
新知讲解
例2：
质量为
2
千克的砂石和水，它们都吸收了
7.36×10
4
焦的热量，
升高的温度各是多少？
解：从表中查出砂石的比热容C砂石
＝
0.92×103
焦
/（千克·℃），
C
水＝
4.
2×10
3
焦
/（千克·℃）
根据公式：Q
吸
＝
cm（t
－t
0
）=
cmΔt，可得：
答：砂石升高
40℃，水升高约
8.8℃。
新知讲解
三、热机
新知讲解
1.热机的类型
蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。
蒸汽机
内燃机
燃气轮机
喷气发动机
2.共同特点：通过做功把内能转化为机械能。
新知讲解
3.内燃机
（1）内燃机：内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。
活塞
汽缸
连接飞轮的杆
曲轴
内燃机剖面图
在汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。
新知讲解
（2）常见的内燃机
以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机。
以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。
新知讲解
（3）汽油机的工作过程
汽油在汽油机的汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。活塞在汽缸内往复运动，通过连杆带动曲轴转动。
新知讲解
①一个冲程
汽油机工作时，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。
②一个工作循环
把四个冲程：吸气、压缩、做功、排气称为发动机的一个工作循环。
在一辆汽车的发动机中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循环往复地重复“四个冲程”。
新知讲解
进气门打开，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。
吸气冲程
排气门
进气门
新知讲解
进气门和排气门都关闭，活塞从下向上运动，压缩已吸入的燃料混合物，这就是压缩冲程。
压缩冲程
新知讲解
在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。
火花塞点火
新知讲解
高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，实现把内能转化为机械能，这就是做功冲程。
做功冲程
新知讲解
排气冲程
进气门关闭，排气门打开，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸叫排气冲程。
新知讲解
在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？
因内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以做功冲程使汽车获得动力；在排气冲程中排气门打开，尾气排出，所以排气冲程中汽车排出了尾气；
思考与讨论
新知讲解
①汽油机的燃料是汽油，而柴油机是柴油；
②汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有空气；
③汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；
④汽油机常用在小汽车、飞机及小型农机上。柴油机常用在坦克、机车、拖拉机、载重汽车和海轮上。
柴油机和汽油机不同之处
知识拓展
新知讲解
3.热机的效率
（1）热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。
（2）汽油机的效率一般为
20%
~
30%，柴油机的效率可达45%。
4.热机的广泛使用的利弊
（1）热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。
（2）热机在使用过程都要排出废气，这些废气中含有
SO2
、NO2
、CO2
、CO
等对人类有害的气体，严重污染了空气，影响着人类和动植物的生存。
新知讲解
科学·技术·
社会·环境
喷气发动机
风扇
废气
喷管
涡轮机
燃烧室
空气喷气发动机
点火器
液体燃料
废气
燃烧室
汽轮机
液氧
液氮
火箭喷气发动机
新知讲解
四、燃料的热值
1.燃料的种类
（1）固体燃料：木柴、煤炭等。
（2）液体燃料：汽油、酒精等。
（3）气体燃料：天然气、人工煤气、氢气等。
2.燃料的使用
灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。
新知讲解
3.燃料的用途
火箭使用液态或固态氢
灶具使用液化石
油气或天然气
汽车使用柴油或汽油
新知讲解
思考：你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗？
参考答案：燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
新知讲解
4.燃料的热值
（1）定义：我们把
1
千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
（2）在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同。
新知讲解
常用燃料的热值（焦
/
千克）
燃料
热值
燃料
热值
燃料
热值
干木柴
1.2×107
木炭
3.4×107
汽油
4.6×107
烟煤
约2.9×107
酒精
3.0×107
煤气（焦/
米3）
3.9×107
无烟煤
约3.4×107
柴油
4.3×107
天然气（焦/
米3）
(7.1-8.8)
×107
焦炭
3.0×107
煤油
4.6×107
氢气
1.4×108
新知讲解
你能说出焦炭的热值是3.0×107J/kg表示的意义吗？
表示1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是1.2×107
J。
燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。
新知讲解
汽车的能耗
科学·技术·
社会·环境
蒸发损失
输出功率
发动机损失
散热器损失
排气管热损
汽车的能耗分配图
从图中可见，1千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有
25%用于做功，而其余的75%能量则是损耗掉了。
课堂练习
1.两个质量不同的金属块，发出相同热量，降低相同温度，则
( )
A.
质量大的金属块的比热容一定大
B.
质量大的金属块的比热容一定小
C.
质量大的金属块的比热容可能大
D.
两个金属块的比热容有可能相同
B
课堂练习
2.下列说法中正确的是(
)
A.
沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
B.
物体的温度越高，分子运动得越快，物体的动能越大
C.
温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少
D.
0℃的冰熔化成0℃的水，由于温度不变，所以它的内能不变
A
课堂练习
3.在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法中正确的是
( )
A.
燃气的内能减少，温度升高
B.
燃气的内能增加，温度升高
C.
燃气的内能减少，温度降低
D.
燃气的内能增加，温度降低
C
课堂练习
4.四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是
( )
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
C
课堂练习
5.关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
A.
燃料的质量越大，热值越大
B.
当燃料未燃烧时，其热值为0
C.
当燃料不能完全燃烧时，其热值减小
D.
不同的燃料，其热值一般是不同的
D
课堂练习
6.下列说法正确的是(
)
A.
燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.
容易燃烧的燃料的热值一定大
C.
煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D.
1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
A
课堂总结
1.比热容它反映物质吸热或放热能力的大小，单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2.热量的计算：Q放
=
cm（t0-t）
Q吸
=
cm（t-t0）
3.
内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
4.
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。
板书设计
一、比热容
1.
定义：单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容的符号为c。
2.
单位：比热容的单位是焦／（千克?℃）。
3.比热容它反映物质吸热或放热能力的大小。
二、热量的计算
1.Q放
=
cm（t0-t）
2.Q吸
=
cm（t-t0）
板书设计
三、热机
1.热机：通过做功把内能转化为机械能的装置。
2.内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
3.热值：
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
4.在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版科学九上《物体的内能》第2课时教学设计
课题
3.
5物体的内能
单元
3
学科
科学
年级
九
教材分析
本节课所采用的教材是浙教版科学九上第3章第5节的内容，
本节内容《物体的内能》第2课时主要讲比热容、热量的计算、热机这三方面的内容，比热容是用来表示物质特性的物理量。比热容的单位是由三个物理量的单位复合而成，在应用时也给学生带来一定的困难，所以这一概念的教学难度是比较大的。学生会进行简单的吸、放热计算。从燃料的燃烧中获得内能是人类使用能量的主要来源，热机是一种广泛使用的动力设备，通过本节内容的学习，学生不仅可以学到一些有用的实际知识，还可以了解物理知识对解决实际问题的重要作用。教科书主要讲解汽油机的工作过程和优缺点，构造只介绍了那些为讲清工作过程所必须知道的部件，优缺点只作了简略介绍，工作过程讲得比较详细。学生要掌握四冲程汽油机的基本工作原理。另外还要使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能全部被利用，这样对内能的利用有一个更全面的认识，并为下节能量的转化与守恒作好准备。
教学目标与核心素养
一、教学目标1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。2．会进行简单的吸、放热计算。3．尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。4．了解热机的工作原理。5.知道吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的特点。6.从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。7．能简单计算燃料燃烧放出的热量。二、核心素养科学观念：建立比热容和热值的概念，体会生活中能量的观念科学思维：培养学生的观察能力，想象能力以及逻辑思维能力。科学探究：在探究过程中掌握吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的特点。科学态度与责任：通过了解热机认识到事物的两而性，感悟经济发展与环境保护相协调的重要性，建立可持续发展的观念．
重点
比热容的概念和应用、热量计算以及汽油机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程及压缩和做功冲程中的能量转化
难点
1.根据水的比热较大这一特性来解释有关的简单现象。2.热机冲程的辨别，做功冲程和其他冲程之间的关系。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
物体在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量。物体吸收或放出的热量与哪些因素有关？如何计算物体吸收或放出热量的多少呢？这就需要引入比热容的概念。
观察图片并思考物体吸收或放出的热量与哪些因素有关？如何计算物体吸收或放出热量的多少呢？
为引出比热容做铺垫
讲授新课
一、比热容1.
定义：单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容的符号为c。2.单位：比热容的单位是焦／（千克?℃），读作焦每千克摄氏度，符号是J
／（kg?℃）。
3.
比热容值：单位质量的某种物质温度降低
1℃放出的热量，跟温度升高
1℃吸收的热量相等，即等于它的比热容值。4.意义：比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容是不同的，它反映物质吸热或放热能力的大小，它只跟物质种类有关，而与物体的质量
、温度变化等因素无关。思考：一桶水和一杯水谁的比热容大？出示图片：一桶水和一杯水比热容一样大，因为比热容只跟物质种类有关。一些物质的比热容物质比热容c/
焦·（千克·℃）-1物质比热容c/焦·（千克·℃）-1水4.2×103铝0.88
×103酒精2.4
×103干泥土0.84
×103煤油2.1
×103钢、铁0.46
×103冰2.1
×103铜0.
39
×103蓖麻油1.8
×103汞0.
14
×103砂石0.92
×103铅0.13
×103仔细观察表中数据你发现了什么？①从表中可见，水的比热最大，水的比热容比砂石大得多。②不同的物质的比热容一般不同的，有个别不同种物质，它们的比热容相同（如冰、煤油）；③同种物质在不同状态时比热值不同。（如冰、水）④一般情况下，液态物质的比热容比固态物质的比热容大。思考：为什么在一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大？参考答案在质量和吸收或放出的热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。二、热量的计算思考:水的比热容是
4.2×103
焦
/（千克·℃），这表示意义这表示质量为
1
千克的水温度升高
1℃时吸收的热量是4.2×103
焦。质量为2千克的水温度升高1℃时所吸收的热量为4.2×103焦×2=
8.4×103焦，质量为
2
千克的水温度升高
10℃（如从
20℃升高到
30℃）时吸收的热量是4.2×103焦×
2×10=
8.4×104焦。可见，水吸收热量的多少等于水的比热容、质量和升高的温度的乘积。1.
热量公式（1）物体温度升高时所吸收的热量：Q吸
=
cm（t-t0）m：质量
c：比热容
t0
：原来的温度
t：后来的温度思考讨论如果要计算物体降温时放出的热量，热量计算公式会有什么不同？物体温度降低时所放出的热量：
Q放
=
cm（t0-t）例1：
一块质量为
5
千克、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？解：铁块质量
m
＝
5
千克，铁块加热前的温度
t
0
＝
10℃，铁块加热后的温度
t
＝
200℃，查表得铁的比热容
c
＝
0.46×10
3
焦
/（千克·℃）。铁块吸收的热量：Q＝cm（t
-
t
0
）＝0.46×10
3
焦
/（千克·℃）×5
千克×（200℃
-
10℃）＝4.37×10
5
焦答：铁块吸收的热量是
4.37×10
5
焦。例2：
质量为
2
千克的砂石和水，它们都吸收了
7.36×10
4
焦的热量，升高的温度各是多少？解：从表中查出砂石的比热容C砂石
＝
0.92×103
焦
/（千克·℃），C水＝
4.
2×10
3
焦
/（千克·℃）根据公式：Q吸
＝
cm（t
－t
0
）=
cmΔt，可得：答：砂石升高
40℃，水升高约
8.8℃。三、热机出示视频：热机1.热机的类型蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。出示图片：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机2.共同特点：通过做功把内能转化为机械能。3.内燃机（1）内燃机：内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。出示图片：内燃机剖面图在汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。（2）常见的内燃机出示图片：以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机。以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。（3）汽油机的工作过程汽油在汽油机的汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。活塞在汽缸内往复运动，通过连杆带动曲轴转动。①一个冲程汽油机工作时，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。②一个工作循环把四个冲程：吸气、压缩、做功、排气称为发动机的一个工作循环。在一辆汽车的发动机中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循环往复地重复“四个冲程”。进气门打开，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞从下向上运动，压缩已吸入的燃料混合物，这就是压缩冲程。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，实现把内能转化为机械能，这就是做功冲程。排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸叫排气冲程。思考与讨论：在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？因内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以做功冲程使汽车获得动力；在排气冲程中排气门打开，尾气排出，所以排气冲程中汽车排出了尾气。知识拓展：柴油机和汽油机不同之处①汽油机的燃料是汽油，而柴油机是柴油；②汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有空气；③汽油机是点燃式，柴油机是压燃式。④汽油机常用在小汽车、飞机及小型农机上。柴油机常用在坦克、机车、拖拉机、载重汽车和海轮上。3.热机的效率（1）热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。（2）汽油机的效率一般为
20%
~
30%，柴油机的效率可达45%。4.热机的广泛使用的利弊（1）热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。（2）热机在使用过程都要排出废气，这些废气中含有
SO2
、NO2
、CO2
、CO
等对人类有害的气体，严重污染了空气，影响着人类和动植物的生存。科学·技术·社会·环境喷气发动机四、燃料的热值1.燃料的种类（1）固体燃料：木柴、煤炭等.（2）液体燃料：汽油、酒精等。（3）气体燃料：天然气、人工煤气、氢气等。2.燃料的使用灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。3.燃料的用途灶具使用液化石油气或天然气火箭使用液态或固态氢汽车使用柴油或汽油思考：你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗？参考答案：燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。4.燃料的热值（1）定义：我们把
1
千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。（2）在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同。常用燃料的热值（焦
/
千克）燃料热值燃料热值干木柴1.2×107木炭3.4×107烟煤约2.9×107酒精3.0×107无烟煤约3.4×107柴油4.3×107焦炭3.0×107煤油4.6×107燃料热值汽油4.6×107煤气（焦/
米3）3.9×107天然气（焦/
米3）(7.1-8.8)
×107氢气1.4×108你能说出焦炭的热值是3.0×107J/kg表示的意义吗？表示1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是1.2×107
J。燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。科学·技术·社会·环境汽车的能耗从图中可见，1千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有
25%用于做功，而其余的75%能量则是损耗掉了。
1.两个质量不同的金属块,发出相同热量,降低相同温度,则
( )
A.
质量大的金属块的比热容一定大
B.
质量大的金属块的比热容一定小
C.
质量大的金属块的比热容可能大
D.
两个金属块的比热容有可能相同
【答案】B2.下列说法中正确的是(
)
A.
沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
B.
物体的温度越高，分子运动得越快，物体的动能越大
C.
温度高的物体具有的内能多，温度低的物体具有的内能少
D.
0℃的冰熔化成0℃的水，由于温度不变，所以它的内能不变
【答案】A3.在汽油机的做功冲程中,高温、高压的燃气推动活塞运动做功,则下列说法中正确的是
( )
A.
燃气的内能减少,温度升高
B.
燃气的内能增加,温度升高
C.
燃气的内能减少,温度降低
D.
燃气的内能增加,温度降低
【答案】C4.四冲程柴油机在工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是
( )A.吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
【答案】C5.关于燃料的热值,下列说法中正确的是( )A.
燃料的质量越大,热值越大B.
当燃料未燃烧时,其热值为0
C.
当燃料不能完全燃烧时,其热值减小D.
不同的燃料,其热值一般是不同的
【答案】D6.下列说法正确的是(
)A.
燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.
容易燃烧的燃料的热值一定大
C.
煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D.
1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
【答案】A
阅读课文掌握比热容的相关知识学生思考一桶水和一杯水谁的比热容大仔细观察表中数据总结出一般规律学生思考讨论学生阅读课文填空在教师的引导下学生进行计算学生观察图片阅读课文了解汽油机的工作过程观察图片复述吸气冲程、压缩冲程观察图片复述做功冲程、排气冲程学生思考讨论学生阅读课文学生思考讨论观察常用燃料的热值学生说出焦炭的热值是3.0×107J/kg表示的意义学生练习
锻炼学生的自主学习能力让学生进一步理解比热容的意义.锻炼学生的观察能力和总结能力。锻炼学生的语言表达能力以及利用比热容解释有关的现象帮助学生理解热量公式规范解题步骤，熟悉热量公式了解热机的种类知道吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的特点。帮助学生理解吸气冲程、压缩冲程帮助学生理解做功冲程、排气冲程进一步理解四个冲程的特点了解热机的效率以及热机的广泛使用的利弊，锻炼学生的自主学习能力了解燃料燃烧时能量的转化了解一些燃料的热值帮助学生理解热值的意义巩固本节的知识
课堂小结
1.比热容它反映物质吸热或放热能力的大小，单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。2.
热量的计算：Q放
=
cm（t0-t）
Q吸
=
cm（t-t0）3.
内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。4.
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、比热容1.
定义：单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容的符号为c。2.
单位：比热容的单位是焦／（千克?℃）3.比热容它反映物质吸热或放热能力的大小。二、热量的计算
1.Q放
=
cm（t0-t）
2.Q吸
=
cm（t-t0）三、热机1.热机：通过做功把内能转化为机械能的装置。2.内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。3.热值：
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。4.在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同。
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浙教版科学九上3.5
物体的内能第2课时导学案
课题
3.5
物体的内能
单元
3
学科
科学
年级
九
【教学目标】
知识与技能目标1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。2．会进行简单的吸、放热计算。3．尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。4．了解热机的工作原理。5.知道吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的特点。6.从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。7．能简单计算燃料燃烧放出的热量方法与过程目标在探究过程中掌握吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的特点，培养学生的观察能力，想象能力以及逻辑思维能力。情感与价值观目标通过了解热机认识到事物的两而性，感悟经济发展与环境保护相协调的重要性，建立可持续发展的观念．
【教学重点】
比热容的概念和应用、热量计算以及汽油机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程及压缩和做功冲程中的能量转化
【教学难点】
1.根据水的比热较大这一特性来解释有关的简单现象。2.热机冲程的辨别，做功冲程和其他冲程之间的关系。
【导学方法】
知识点总结,考点精讲,讲练结合,课后巩固。
【课前预习】
1．单位质量的物质，温度___________叫做这种物质的比热容。2比热容是物质的___________，不同物质的比热容是不同的，比热容它反映物质___________或___________能力的大小，3.
水的比热容比砂石________。在质量和吸收或放出的热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要________。4.由比热容来计算热量的公式：_____________________。5.
热机有个共同特点：通过做功把内能转化为_______。6.
大多数的汽油机都是由____________________________四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。7.
我们把
1
千克某种燃料________时放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值的单位为________。
学习探究
【新知导入】
物体在热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量。物体吸收或放出的热量与哪些因素有关？如何计算物体吸收或放出热量的多少呢？这就需要引入比热容的概念。
【合作探究】
一、比热容1.
定义：??__________的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容的符号为c。2.
比热容值：单位质量的某种物质温度________放出的热量，跟温度________吸收的热量相等，即等于它的比热容值。3.比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容是不同的，它反映物质吸热或放热能力的大小，它只跟物质________有关，而与物体的质量
、温度变化等因素无关。4.
思考：为什么在一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大？二、热量的计算1.
热量公式:物体温度升高时所吸收的热量：__________________物体温度降低时所放出的热量：__________________
例1：
一块质量为
5
千克、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？例2：
质量为
2
千克的砂石和水，它们都吸收了
7.36×10
4
焦的热量，升高的温度各是多少？三、热机1._______________________________________等都属于热机。2.
汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞______________________________叫做冲程。3.
把四个冲程：____________________________称为发动机的一个工作循环4.
（1）吸气冲程：
_________打开，
_________关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。（2）压缩冲程：在压缩冲程末，火花塞产生_________，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。（3）做功冲程：高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，实现把_____________________，这就是做功冲程。（4）排气冲程：________关闭，________打开，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸叫排气冲程。5.
思考与讨论：在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？四、燃料的热值1.思考：你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗？2.燃料的热值定义：__________________________________________，叫做这种燃料的热值。3.在国际单位制中热值的单位是_________，符号为__________。不同的燃料它的热值一般不同。4.你能说出焦炭的热值是3.0×107J/kg表示的意义吗？
【课堂总结】
1.比热容它反映物质吸热或放热能力的大小，单位质量的物质，温度每升高
1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。2.
热量的计算：Q放
=
cm（t0-t）
Q吸
=
cm（t-t0）3.
内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。4.
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。
【课堂练习】
1.质量相等、由不同物质组成的甲、乙两个物体，升高相等的温度时，甲吸收的热量比乙吸收的热量多，则
(
)A.
甲的比热容大于乙的比热容
B.
甲的比热容小于乙的比热容
C.
甲与乙的比热容一样大
D.
无法比较甲、乙的比热容
2.
已知铜的比热容是铅的比热容的3倍,初温相同、质量相等的铜块和铅块,吸收相同的热量后,则下列说法正确的是( )A.
铜块的温度高
B.
铅块的温度高
C.
它们的温度相同
D.
无法确定
3.如图是四冲程汽油机的剖面图,它是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程在不断循环来保证连续工作的，其中内能转化为机械能的是?( )
?A.
吸气冲程?????????????B.
压缩冲程?????????????C.
做功冲程?????????????D.
排气冲程4.
如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，正确的顺序是（
）?A.
甲、
乙、
丙、
丁?????????????B.
乙、
丁、
甲、
丙?????????????
?
C.
甲、
丙、
乙、
丁?????????????D.
丁、
丙、
甲、
乙?????????????5.下列说法正确的是(
)A.
燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.
容易燃烧的燃料的热值一定大
C.
煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多。
D.
1kg的煤的热值是2kg煤6.干木柴的热值为1.2×107?J/kg,它表示?( )A.
1?kg干木柴燃烧时放出1.2×107?J的热量?????????????B.
单位质量的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107?J?????????????C.
1?kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107?J/kg?????????????D.
1?kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107?J?????????????7.热机的效率高是指( )A.
热机的温度高
B.
热机在单位时间内消耗的燃料少
C.
热机对外做功多
D.
燃料完全燃烧放出的能量转化为有用功的百分比高
参考答案
课前预习
1.
每升高
1℃吸收的热量
2.
一种特性
吸热
放热
3.
大得多
小得多
4.
Q吸
=
cm（t-t0）
5.
机械能
6.
吸气、压缩、做功、排气
7.
完全燃烧
焦
/
千克
合作探究：
一、比热容
1.单位质量
2.
降低
1℃
升高
1℃
3.
种类
4.
参考答案:在质量和吸收或放出的热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。
二、热量的计算
1.
Q放
=
cm（t0-t）
Q吸
=
cm（t-t0）
例1：：铁块质量
m
＝
5
千克，铁块加热前的温度
t
0
＝
10℃，铁块加热后的温度
t
＝
200℃，查表得铁的比热容
c
＝
0.46×10
3
焦
/（千克·℃）。铁块吸收的热量：
Q＝cm（t
-
t
0
）＝0.46×10
3
焦
/（千克·℃）×5
千克×（200℃
-
10℃）＝4.37×10
5
焦
答：铁块吸收的热量是
4.37×10
5
焦。
例2：从表中查出砂石的比热容C砂石
＝
0.92×103
焦
/（千克·℃），
C
水＝
4.
2×10
3
焦
/（千克·℃）
根据公式：Q
吸
＝
cm（t
－t
0
）=
cmΔt，可得：
答：砂石升高
40℃，水升高约
8.8℃。
三、热机
1.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机
2.
从汽缸的一端运动到另一端的过程
3.吸气、压缩、做功、排气
4．（1）进气门；排气门
（2）电火花
（3）内能转化为机械能
（4）进气门；排气门
5.
因内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以做功冲程使汽车获得动力；在排气冲程中排气门打开，尾气排出，所以排气冲程中汽车排出了尾气。
四、燃料的热值
1.参考答案：燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
2.
我们把
1
千克某种燃料完全燃烧时放出的热量
3.焦/千克;
J/kg
4.表示1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是1.2×107
J
课堂练习：
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】D
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