苏科版九年级物理第12章第4节机械能和内能的相互转化教案

《机械能和内能的相互转化》教学设计
一、教学目标
知识与技能
1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的另一种方式。
2、通过观察，分析内能转化为机械能的现象，知道做功过程是机械能与内能的相互转化过程。
3、了解四冲程汽油机的基本工作原理。利用多媒体模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
过程与方法
1、通过学生活动，让学生体会到改变内能的两种方式。
2、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。
3、通过阅读课本，培养学生的自学能力及阅读、看图、语言表达能力。
情感态度与价值观
1、学生在活动中，体会到成功的喜悦，激发科学探究的兴趣。
2、通过了解热机的发展历程，感受到人类文明进步和人类智慧的伟大。
3、通过讨论热机在现代生活中的应用及带来的利弊，树立环保意思。　　　　　
二、教学重点、难点
1、做功和热传递都是改变物体内能的另一种方式。
2、了解四冲程汽油机的基本工作原理及能量的转换
三、教学过程
一、做功：改变物体内能的另一种方式。
1.学生活动：请同学利用火柴点燃酒精灯。
老师：点火柴的过程人对火柴做功了吗？
学生：做功了。
老师：这就是改变物体内能的另一种方式：做功。人对火柴做功，使火柴头内能增加，温度升高。
如果没有火柴盒了，还可以利用点燃的酒精灯，把火柴头直接放在火焰上点燃，这是什么方式改变火柴头的内能，升高温度，从而点燃火柴的。
学生：热传递
老师总结：热传递和做功是改变物体内能的两种方式。
2.学生实验：体会做功改变内能的实验：利用一段铁丝，反复弯折，用手触摸，会发现弯折处发烫。
3.演示实验：演示空气压缩引火实验。
老师：思考：以上两个例子，能量转化过程是什么？
学生：机械能转化为内能。
老师：为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高？
学生：机械能转化为内能。
当堂训练：你还有什么办法可以使铁丝的温度升高？
分别是用什么方法改变物体内能的？
（1）用火烧
（2）用榔头敲打
（3）放在热水中
（4）用砂纸摩擦
（5）在太阳下晒
（6）在地面上摩擦…
老师总结：
（1）从能量的转化和转移的角度看，
做功改变内能的实质是：
其他形式能（机械能）
与内能的相互转化；
热传递改变内能的实质是：内能的转移。
（2）改变物体的内能可以用做功的方式，但做功不一定就改变物体的内能。
例如，把物体举高，只是使物体的重力势能发生了改变。可只要发生热传递，就一定能改变物体的内能。
二、热机
演示：课本图12-32所示的实验,按动点火发生器，观察现象
老师引导学生思考分析它所包含的物理内容:酒精燃烧放出热量：酒精的化学能转化为燃气的内能,
学生：在此过程中，酒精燃烧产生的燃气对外做功，
是燃气的内能转化为机械能。
老师：根据这个原理，可以制造出一种将内能转化为机械能的机器。热机是热力发动机的简称，就是把内能转化为机械能的装置。
汽车是学生常见的交通工具，
从汽车的动力来自于热机。
三、汽油机的工作循环（教师讲解）
利用多媒体模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
内燃机的一个工作循环等于飞轮转两圈，也等于四个冲程。
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸取汽缸。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。（机械能—→内能）
做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。（内能—→机械能）
4.排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
讨论:
热机在现代生活中的应用及带来的利弊.
让学生讨论汽车带来的问题。
有利之处:给社会生活带来方便.
不利之处:尾气的排放带来温室效应,使全球气候变暖。
带来空气污染。
造成过度开发化石能源，带来能源危机。
四、课堂小结：今天你学到了什么？
五、布置作业：阅读生活
物理
社会
热机的发展历程