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2019-2020年九年級物理全冊 第十三章《內(nèi)能與熱機》教案及學案 滬科版 【教學課時】2課時。 【教材分析】 本節(jié)課是在學生認識了熱現(xiàn)象之后，進一步探究熱現(xiàn)象本質(zhì)的開始篇，由此開始了解內(nèi)能，了解熱的本質(zhì)。所以本節(jié)課在此起著承上啟下的作用。在課程標準中，本節(jié)溫度只要求學生能知道生活中常見的溫度、知道常見液體溫度計的原理和使用方法，認識物理與社會的關系，從熱島效應讓學生了解環(huán)境溫度對人們生活的影響，嘗試對環(huán)境溫度發(fā)表自己的見解。溫度是一切熱過程的表觀表現(xiàn)，又是生活中的最熟悉的物理現(xiàn)象或物理量之一，學生在小學科學課中即已接觸過關于溫度的概念，了解了常用溫度單位及其標定方法。內(nèi)能跟初二時所學的看不見的運動有一定的聯(lián)系，這要求學生要重拾舊課本，使知識前后連通。內(nèi)能是比較抽象的物理概念，因為內(nèi)能與分子的熱運動相關，而分子的熱運動與溫度緊密相聯(lián)，故將內(nèi)能的概念的建立放在溫度之后，并用與機械能作類比的方式來建立，限于初中學生的認識與能力，改變內(nèi)能的途徑是通過生活事例與實驗分析來認識的。 （第1課時） 【教學目標】 1、知道溫度的概念，知道溫度的常用單位和國際單位制中單位。 2、了解液體溫度計的工作原理，熟悉使用溫度計的過程，掌握它的使用方法。 3、體會對溫度進行準確測量的必要性，養(yǎng)成采集科學準確數(shù)據(jù)的好習慣。 4、培養(yǎng)學生的觀察能力。 【教學重點】 液體溫度計的原理和攝氏溫度的規(guī)定。 【教學難點】 溫度計的使用。 【實驗器材】 各種溫度計各一只，演示溫度計一只，三只燒杯，分別盛冷水、溫水、熱水。 【教學過程】 〖引入新課〗 熱現(xiàn)象是指物體的冷熱程度有關的物理現(xiàn)象，例如，大家在小學自然課中學過的物體的熱脹冷縮就屬于熱現(xiàn)象。我們生活中都用哪些詞來形容物體的冷熱程度。 開水和燒紅的鐵塊都很燙，但它們燙的程度又有很大的區(qū)別。所以，在物理學中，為了準確地描述物體的冷熱程度，我們引入了溫度這一概念。 〖新課教學〗 一、溫度 1、引出溫度的概念。 2、提出自學要求，在課本上劃出溫度的概念，常用單位及單位符號。 常用的表示溫度的方法是攝氏溫度。溫度計上有一個字母℃，它表示攝氏溫度。攝氏溫度是這樣規(guī)定的：把冰水混合物的溫度規(guī)定為0度，沸水溫度規(guī)定為100度。0度和100度之間分成100等分，每一等分叫1攝氏度，寫作1 ℃。例如，人體正常溫度為37 ℃，讀作37攝氏度。 3、梳理總結，能說出生活中和自然環(huán)境中常見的溫度值，并能用溫度術語描述生活中的“熱”現(xiàn)象。 二、溫度計 〖演示〗請一位同學將手伸入三只分別盛冷水、溫水、熱水燒杯中并說明感覺。 教師：從這個實驗中可知憑感覺來判斷物體的溫度高低是很不可靠的。要準確地測量物體的溫度需要使用溫度計。溫度計的種類很多，有實驗用溫度計，家庭用的溫度計--寒暑表，醫(yī)用溫度計--體溫計，等等。 1．構造和原理 實驗用溫度計的玻璃泡內(nèi)裝有水銀、酒精或煤油。泡上連著一根細玻璃管，管壁厚，壁上有刻度。當溫度升高時，泡內(nèi)的液體膨脹，液面上升；溫度下降時，泡內(nèi)液體收縮，液面下降。從液面的位置可讀出溫度的數(shù)值。所以，實驗用溫度計是利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮的性質(zhì)來測量溫度的。 2．體溫計 　　(1)體溫計是用什么液體的什么性質(zhì)來測量溫度的?(是利用水銀的熱脹冷縮的性質(zhì)來測量溫度的。) 　　(2)它的刻度范圍是從多少度到多少度?(刻度范圍是從35℃到42 ℃。)刻度范圍為什么是這樣? 　　(3)它的最小一格是多少度?(最小一格表示0.1 ℃） 　　(4)測體溫時，為什么要把體溫計夾在腋下近10分鐘?(因為只有時間足夠長，才能使體溫計中水銀的溫度跟人體溫度相等。) 　　(5)測體溫前，為什么要拿著體溫計用力下甩?(因為體溫計的玻璃泡上方有一段很細的縮口，水銀收縮時，水銀從縮口處斷開，管內(nèi)水銀面不能下降，指示的仍然是上次測量的溫度，所以再用時必須向下甩。) 3．絕對零度和熱力學溫度 　　宇宙中可能達到的最低溫度大約是負273攝氏度，這個溫度叫絕對零度?？茖W家們提出了熱力學溫度，它的單位是開爾文，用K表示。 　　熱力學溫度是以絕對零度即負273攝氏度為起點。－273 ℃=0 K，0 ℃=273 K，100 ℃=373 K。所以，攝低溫度的數(shù)值加上273就等于熱力學溫度。 練習： 　　(1)水的沸點=____ ℃=____Ｋ (2)沸水的溫度=____ ℃=____Ｋ 　　(3)絕對零度是____ ℃=____Ｋ (4)人體正常體溫是____ ℃=____Ｋ 三、溫度計的使用 我們在使用溫度計前，應該認真觀察溫度計，首先觀察溫度計的量程。溫度計的量程是溫度計能測量的溫度范圍。因為被測物體的溫度低于溫度計的最低溫度值，則無法進行測量；被測物體的溫度超過了它能測量的最高溫度，不但不能測出結果，還會使溫度計內(nèi)的液體把溫度計脹破。所以使用溫度計前應先觀察它的量程，選用量程合適的溫度計。還要觀察溫度計的分度值。 注意事項： 1．使用前應觀察溫度計的量程和最小刻度值。 2．使用時應：（估、放、讀、取） （1）估：首先估計被測液體的溫度，選取合適量程的溫度計 （2）放：應使玻璃泡全部浸入被測液體中，不得接觸容器底和容器壁。 （3）讀：待溫度計液柱穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中，視線要與液柱上表面相平。 （4）取：實驗完畢取出溫度計并放回原處。 四、學生實驗 實驗步驟 1．倒一杯熱開水，先估計它的溫度，再測出它的溫度。數(shù)據(jù)填入表格 2．再往熱水杯中倒入一些冷水，先估計，后測量，把數(shù)據(jù)填入表中。 3．再倒入少量冷水，先估計，后測量，把數(shù)據(jù)填入表中 五、小結：師生共同進行。 六．作業(yè)：預習第二課時的內(nèi)容。 【板書設計】 第十二章 內(nèi)能與熱機 第一節(jié) 溫度與內(nèi)能 一． 溫度 1、 物體的冷熱程度叫溫度。 2、 讀法：5℃讀：5攝氏度；-5℃讀：負5攝氏度或零下5攝氏度。 二． 溫度計 1、 常見的溫度計：實驗室用溫度計；寒暑表；體溫計。 2、 原理：利用液體的熱脹冷縮性質(zhì) 3、 體溫計量程：35℃至42℃，分度值是0.1℃ 三． 熱力學溫度（T=t+273k） 四． 正確使用溫度計 1．使用前應觀察溫度計的量程和最小刻度值。 2．使用時應：（估、放、讀、?。? （第2課時）　 【教學目標】 1、知道為什么是內(nèi)能，物體的內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能量。 2、知道物體溫度改變時，內(nèi)能隨之改變。 3、通過探究活動，認識改變物體內(nèi)能的途徑。 4、知道熱量的初步概念及熱量的單位——焦耳。 5、在科學探究活動中，培養(yǎng)了學生初步分析概括能力，具有對科學的求知欲。 【教學重點】 1、 內(nèi)能的概念和其與溫度有關。 2、 改變內(nèi)能的方式：做功 3、 熱傳遞和內(nèi)能改變的關系 【教學難點】 1、 內(nèi)能、熱量概念的建立。 2、 用做功和內(nèi)能改變的關系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象。 3、 判定內(nèi)能改變的方式。 【實驗器材】 空氣壓縮器、鐵絲、墨水，三只燒杯分別倒入冷水、溫水和熱水。 【教學過程】 〖引入新課〗 復習提問： 熱水 溫水 冷水 1、分子動理論的內(nèi)容是什么？ 2、物體怎樣才具有動能和重力勢能。 3、擴散現(xiàn)象表明了什么？ 〖新課教學〗 1．內(nèi)能的概念：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能。 2．內(nèi)能大小與溫度有關。 （1）演示實驗：分別滴入墨水觀察擴散情況。 （2）實驗表明什么（教師作適當啟發(fā)）。 結論：溫度越高，分子的無規(guī)則運動越激烈，物體內(nèi)能就越大。 （3）：熱運動：物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則運動稱為熱運動。內(nèi)能也常稱熱能。 3．一切物體都具有內(nèi)能（任何情況下都具有）。 4．內(nèi)能與機械能的區(qū)別：（讓學生討論，并歸納回答，教師作啟發(fā)誘導） ——內(nèi)能是物體內(nèi)部分子運動所具有的能量，而機械能是與物體的機械運動有關，是整個物體的情況。 5．改變內(nèi)能的方式。 物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關，溫度越高，物體的內(nèi)能越大。也就是說當物體的溫度發(fā)生了變化時，它的內(nèi)能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度，同學們能夠從生活實際上舉出許多的事例。 一．做功 〖演示〗壓縮空氣引火實驗。 （1）出示壓縮空氣引火器，簡單介紹它的構造。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉，用鑷子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起潤滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此時要提醒學生注意觀察筒內(nèi)的棉花。迅速地壓下活塞，可看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。 （2）分析現(xiàn)象：組織學生議論"實驗現(xiàn)象說明了什么"，從而得出壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增大，溫度升高引起棉花燃燒。 （3）生活事例：實際這種現(xiàn)象在日常生活中，同學們也遇到過。例如，在給自行車輪胎打氣時，打氣筒也會變熱，這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他的方法對物體做功，也能使物體內(nèi)能增加，摩擦生熱就是一個例子。讓學生解釋課本的事例，并列舉其他事例。 （4）歸納學生所舉事例，得出結論：對物體做功，物體的內(nèi)能就會增大。 師：同學們所舉的事例都是做功使物體的內(nèi)能增加，做功能不能使物體的內(nèi)能喊小呢? 〖演示〗氣體膨脹溫度降低的實驗。（說明時間夠用的話補充這一實驗） （1）在瓶內(nèi)裝入少量的水。實驗時告訴學生，由于水的蒸發(fā)，瓶內(nèi)存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的，所以水蒸氣是看不到的。提醒學生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現(xiàn)象。 （2）分析現(xiàn)象：瓶塞跳起是水蒸汽對瓶塞做功，那么水蒸氣的內(nèi)能就減小，溫度就降低，水蒸氣就液化成小水珠，就是我們看到有霧的產(chǎn)生。 （3）結論：物體對外做功，物體的內(nèi)能就會減小。 內(nèi)能的改變可用做功來量度。做功改變物體內(nèi)能實質(zhì)是機械能與內(nèi)能之間的相互轉化。 二．熱傳遞 通常物體溫度的升降，反映出內(nèi)能的改變。那么一個物體溫度的升高除了摩擦生熱外還有其他方法嗎？ 觀察圖，并引導學生概括熱傳遞共同特點。 1．熱傳遞：列舉事例說明熱傳遞的現(xiàn)象。 ①物體間存在溫度差——發(fā)生熱傳遞的條件，直到物體的溫度相同為止。 ②高溫物體溫度降低，低溫物體溫度升高。 ③歸納：熱傳遞現(xiàn)象實質(zhì)是：內(nèi)能從高溫的物體傳到了低溫的物體或從同一物體的高溫部分傳向低溫的部分。（即是內(nèi)能的轉移） 6．熱量 熱量：熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。由于熱傳遞過程中，內(nèi)能總是從高溫物體傳向低溫物體，所以高溫物體的內(nèi)能減少，叫做放出了熱量；低溫物體的內(nèi)能增加，叫做吸收了熱量。在熱傳遞過程中，總是存在著放熱物體和吸熱物體，物體放出或吸收的熱量越多，它的內(nèi)能的改變越大。熱量的單位：焦（j） 通過做功改變物體內(nèi)能時，可以用功來量度內(nèi)能的改變；用熱傳遞改變物體內(nèi)能時，可用物體放出熱量和吸收熱量的多少來量度。熱量和功都可以用來量度物體內(nèi)能的改變，所用的單位也應該相同，都是焦耳。 〖小結〗師生共同進行。 〖作業(yè)〗 【板書設計】 第一節(jié) 溫度與內(nèi)能 1．內(nèi)能的概念。 2．內(nèi)能大小與溫度有關。 3．改變內(nèi)能的兩種途徑：做功、熱傳遞。 4．熱量。單位：焦（j） 第二節(jié) 科學探究：物質(zhì)的比熱容 【教學課時】 2課時。 【教材分析】 比熱容概念是通過科學探究方式建立的，要在科學探究過程中經(jīng)歷制定探究計劃和設計實驗的過程，要重視通過交流與討論培養(yǎng)學生的合作的意識，初步具有整體觀點。建立了比熱容的概念后，更要重視其與自然、生活和社會的聯(lián)系。本節(jié)的習題大多是以比較比熱容的大小、熱量的計算為主。 （第一課時） 【教學目標】 1、知道什么是物質(zhì)的比熱容，知道比熱的單位及其讀法。 2、知道比熱是物質(zhì)的特性之一，會查物質(zhì)的比熱表。 3、會根據(jù)水的比熱較大這一特性來解釋一些有關的簡單現(xiàn)象。 【教學重點】 理解比熱的概念。 【教學難點】 根據(jù)水的比熱較大這一特性來解釋有關的簡單現(xiàn)象。 【實驗器材】 燒杯，電加熱器，空氣溫度計，水，煤油等。 【教學過程】 〖引入新課〗 一、復習 提問：熱傳遞的實質(zhì)是什么?什么叫做熱量?為什么熱量的單位跟功的單位相同? 二、引入 提出問題：水吸熱多少與什么因素有關? 根據(jù)已有的生活經(jīng)驗說出猜想并說出猜想的依據(jù)。鼓勵學生大膽猜想，積極發(fā)言。 （1）水的質(zhì)量。 猜想的理由：燒開一壺水比燒開半壺水加熱時間長，吸熱多 （2）加熱后的溫度 （3）升高的溫度 組織討論（2）、（3）猜想哪個更合理，說出理由： 燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多，把一壺水燒開比燒成溫水需要的熱量多?？梢?，水在溫度升高時吸收的熱量和水的質(zhì)量有關，和溫度升高的度數(shù)有關，水的質(zhì)量越大，溫度升高的度數(shù)越多，吸收的熱量越多。別的物質(zhì)也是這樣的。那么，所有的物質(zhì)，在質(zhì)量相等、溫度升高的度數(shù)也相等時，吸收的熱量是不是跟水一樣多呢? 為了更準確的做出判斷要進行實驗探究。 〖新課教學〗 1．探究。 與學生共同設計實驗方案：選用實驗器材、測量什么物理量、記錄那些數(shù)據(jù)、怎樣分析實驗數(shù)據(jù)以及實驗步驟。并演示實驗：圖實驗 。 （一）實驗探究： （1）、提出問題： 水和煤油，問：如果它們質(zhì)量相同，升高相同的溫度，兩者吸收的熱量是否相同。由此提出怎樣的研究課題，由學生總結。 （2）、設計實驗與制定計劃： 討論：選擇哪兩種物質(zhì)加熱進行對比，加熱液體好還是固體好；如何控制變量；測量那些物理量；用什么器材。 方案一：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同。 方案二：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同。 （3）進行實驗與收集證據(jù)： 按照設計方案，分組實驗，小組成員合作，注意操作規(guī)范。設計記錄表格，準確記錄數(shù)據(jù)。 （4）分析與論證： 做好兩種物質(zhì)的數(shù)據(jù)對比，學會分析數(shù)據(jù)，探究結論，先小組交流意見，再師生共同交流，最后確定實驗結論。 （5）評估： 交流實驗的得與失，操作是否規(guī)范，實驗誤差的原因，結論是否恰當，描述是否準確等等。 ＃實驗結果：煤油溫度升得快。這表明質(zhì)量相等的水和煤油在溫度升高的度數(shù)相同時，水吸收的熱量比煤油多。 2．比熱容。 換用其他物質(zhì)，重復上述實驗，得到的結果是類似的。就是說，質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，在溫度升高的度數(shù)相同時，吸收的熱量是不同的。怎樣來表示各種物質(zhì)的這種物質(zhì)上的不同呢？-----在物理學中就用比熱容來表示。 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容是物理的一種性質(zhì)，它只與物質(zhì)的種類有關，與物質(zhì)的體積和質(zhì)量等因素無關。 3．比熱的單位：在國際單位制中，比熱的單位是焦／（千克℃)，讀作焦每千克攝氏度。符號：J/(kg℃) 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度降低1℃放出的熱量和它溫度升高1℃吸收的熱量相等。數(shù)值上也等于它的比熱容。 4．查比熱表： 觀察比熱容表，了解常見物質(zhì)比熱容。 學會讀表，引導學生尋找規(guī)律，讓學生說出自己的發(fā)現(xiàn)： （1）比熱容是物質(zhì)的特性，不同物質(zhì)比熱容一般不同 （2）同種物質(zhì)狀態(tài)不同時比熱容不同 （3）液體的比熱容一般比固體的比熱容大 5．比熱容的物理意義 （1）水的比熱是4.2103 J/(kg℃)。它表示1千克的水當溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量是是4.2103 焦。 （2）查銅、鉛、鋁等物質(zhì)的比熱，并與水的比熱作比較。得出水的比熱最大。 水比熱大的特點，在生產(chǎn)、生活中也經(jīng)常利用。如汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器，在工作時要發(fā)熱，通常要用循環(huán)流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。 （3）為什么夏季內(nèi)陸比沿海炎熱，冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。 〖小結〗 通過一些具體問題的討論，使學生進一步理解比熱的概念。 〖作業(yè)〗 課本 【板書設計】 第二節(jié) 科學探究：物質(zhì)的比熱容（第1課時） 一、探究物質(zhì)的比熱容 相同物質(zhì)質(zhì)量不相等，在溫度升高的度數(shù)相同時，吸收的熱量是不同的。 質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，在溫度升高的度數(shù)相同時，吸收的熱量是不同的。 二、單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。 三、比熱的單位是焦／（千克℃)，讀作焦每千克攝氏度。符號：J/(kg℃) （第二課時） 【教學目標】 1加深比熱的概念的理解，學會根據(jù)比熱容進行熱量計算。 2理解熱量的計算公式。 【教學重點】 理解熱量的計算公式。 【教學難點】 熱量計算公式的應用。 【教學過程】 〖引入新課〗 一．復習 1．什么叫做比熱？比熱的單位是什么？怎樣讀？ 2．水的比熱是多少？它表示什么物理意義？ 3．比較下列物質(zhì)誰的比熱大：一滴水和一桶水？一枚鐵針和一支鐵棒？0℃的水和100℃的水？ 二．引入。 以水的比熱為例，說明它的物理意義，使1千克的水溫度升高1℃，需要吸收4.2103 焦的熱量，完成下列表格。 質(zhì)量 升高溫度 吸收熱量 1kg 1℃ 4.2103J 2kg 1℃ 2kg 2℃ 從填上表格引入熱量的計算，并啟發(fā)學生得出熱量計算用比熱質(zhì)量升高的溫度。 〖新課教學〗 一、公式理解。Q＝cmΔt 1．吸熱公式及理解。 （1）Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的溫度可寫成Q吸＝cmΔt升 式中的Q吸是吸收的熱量，單位是J；c是物質(zhì)的比熱；m是物質(zhì)的質(zhì)量，單位是kg；t0初溫，t是末溫，單位是℃。 （2）公式的應用。 例題1 要把2kg溫度地20℃的水加熱到100℃，至少需供給多少熱量？ 解：水的比熱容c＝4.2 103 J/ (kg ℃), 水的初溫L1＝20℃，末溫L2＝100℃。 2kg水吸收的熱量是 4.2103 J/ (kg. ℃) 2kg （100℃－20℃）＝6.72 105 J。 所以，至少需供給6.72 105 J的熱量。 2．放熱公式的理解。 （1）Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的溫度可寫成Q放＝cmΔt降 （2）公式的應用。 例題2 質(zhì)量是100kg的鐵錠，溫度從1.3103 ℃ 降到30℃，放出多少熱量？ 解：根據(jù)比熱容的定義式也可以計算物體降溫放出的熱量，只是公式中的溫度差必須改為(t1 － t2)。 鋼的比熱容c＝0.46103J/(kg ℃),鋼錠的初溫t1＝1300℃，末溫t2＝30℃。 100kg鋼錠放出的熱量是 0. 46103J/ (kg℃)100kg（1300℃－30℃）＝5.84107J 〖小結〗 回扣目標，總結學到了什么，有哪些疑問，及時補救。 1、學生容易把t0和t混淆，所以要告訴學生記憶的方法：有標腳“0”的就可想到“一切從零開始”就表示開始的溫度即初溫。沒有標腳的就是末溫。） 2、區(qū)別“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”。 〖作業(yè)〗 課本 【板書設計】 第二節(jié) 科學探究：物質(zhì)的比熱容（第2課時） 公式理解。Q＝cmΔt 1．吸熱公式及理解。 （1）Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的溫度可寫成Q吸＝cmΔt升 式中的Q吸是吸收的熱量，單位是J；c是物質(zhì)的比熱；m是物質(zhì)的質(zhì)量，單位是kg；t0初溫，t是末溫，單位是℃。 2．放熱公式的理解。 （1）Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的溫度可寫成Q放＝cmΔt降 第三節(jié) 內(nèi)燃機 【教學課時】 1課時。 【教材分析】 通過四沖程內(nèi)燃機工作原理的學習，使學生了解內(nèi)燃機的主要結構；大致了解內(nèi)燃機工作時，能量的轉化與轉移情況；了解內(nèi)燃機在現(xiàn)代生活特別是交通方面的應用。 【教學目標】 1.常識性了解汽油機的基本構造和工作原理。 2.常識性了解柴油機與汽油機在構造和工作過程中的異同點。 3.常識性了解四沖程內(nèi)燃機工作過程中的能量轉化。 【教學重點】 內(nèi)燃機的基本構造和工作原理。 【教學難點】 內(nèi)燃機的工作過程。 【教學方法】 講解與閱讀指導并行。 【實驗器材】 內(nèi)燃機示教模型(帶電燈指示)，教學掛圖。 【教學過程】 〖引入新課〗 復習提問： 1、改變物體內(nèi)能的兩種方式是什么？ 2、內(nèi)能有哪兩方面的主要作用？ 新課引入 熱機是指把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉變?yōu)闄C械能的裝置。熱機應用歷史上從蒸汽機到內(nèi)燃機，內(nèi)燃機有汽油機及柴油機等,大多數(shù)交通工具,都使用它們。我們有必要學習內(nèi)燃機原理。 〖新課教學〗 內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。 最常見的內(nèi)燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機。 1．汽油機：指出汽油在汽油機汽缸內(nèi)燃燒、生成高溫高壓燃氣，燃氣推動活塞而做功，燃氣內(nèi)能轉化為活塞運動的機械能。 （1）構造（圖）。(出示模型或掛圖。邊指示邊講解)。進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。(介紹名稱的同時，介紹各部分的功能) 沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端的單向運動叫做一個沖程。 （2）工作原理。如圖 (邊運轉模型邊講解，并提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況) 內(nèi)燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程。 1．〈吸氣沖程〉開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門軍關閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程。 2．〈壓縮沖程〉活塞運動到最下端，就開始轉為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程。 3．〈做功沖程〉壓縮結束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃氣推動活塞向上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉化。這是第三個沖程。 4．〈排氣沖程〉做功沖程結束，活塞繼續(xù)向下向上運動，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程。 此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。在一個工作循環(huán)中有四個沖程，活塞往復兩次，曲軸轉兩周，對外做一次功。 （3）能的轉化：在做功沖程燃氣對活塞做功，內(nèi)能轉化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成。 2．柴油機：用柴油作燃料的內(nèi)燃機。 （1）學生根據(jù)圖，描述柴油機的工作過程。 （2）思考：一個工作循環(huán)有四個沖程，活塞運動2次，燃油燃燒1次，對外做功1次。問在不做功的沖程活塞為什么也會運動？ （3）柴油機與汽油機的區(qū)別： ①柴油機與汽油機的相同點：都是內(nèi)燃機；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程。 ②柴油機與汽油機的不同點：構造方面：些油機沒有火花塞，而在相應位置上安裝的是噴油嘴。 吸入的氣體不同，點火方式不同。使用范圍。 〖小結〗 汽油機工作原理： 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 進氣門 打開 關閉 關閉 關閉 排氣門 關閉 關閉 關閉 打開 活塞 向下運動 向上運動 向下運動 向上運動 主要作用 混合汽油可燃氣被吸入 壓縮燃氣溫度升高 燃氣對外做功 廢氣排出 慣性 慣性 內(nèi)能轉化為機械能 通過曲桿對外做功 慣性 汽油機和柴油機的區(qū)分： 汽油機 柴油機 相同點 吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程內(nèi)燃機 不 同 點 構造上 火花塞 噴油嘴 點火方式 點燃式 壓燃式 優(yōu)點 輕便 便宜,功率大,效率高。 〖作業(yè)〗 課本 【板書設計】 第三節(jié) 內(nèi)燃機 1、 汽油機：用汽油作為燃料的內(nèi)燃機 構造：進氣門、排氣門、火花塞、氣缸、活塞、連桿、曲軸 工作原理：工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)四個沖程 2、 柴油機：用柴油作燃料的內(nèi)燃機 【教學反思】 第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護 【教學課時】 1課時。 【教材分析】 "注重學生發(fā)展，改變學科本位"。本節(jié)闡述了有關燃料的熱值，熱機效率等物理概念，還涉及了科技發(fā)展史（熱機的發(fā)展），生物，化學知識（酸雨的形成和生物的影響），環(huán)境保護（大氣污染）等方面的內(nèi)容。通過具體分析，使學生認識到在利用燃料內(nèi)能方面，也不可避免地會有一部分內(nèi)能轉化和轉移到其他方面，因此要建立熱機效率的概念，并與機械效率作聯(lián)系和類比。使學生了解內(nèi)燃機的發(fā)展對人類進步起到的作用，同時要使學生認識到它給環(huán)境帶來的污染問題。 【教學目標】 １、建立熱值概念。知道熱值是燃料燃燒放熱的特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關燃燒放熱的簡單計算。 ２、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機效率，及提高熱機效率的意義所在。 ３、了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關系，并能簡述熱機的使用產(chǎn)生的排放物對環(huán)境不良影響，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。 【教學重點】 了解熱機效率及提高熱機效率的途徑，知道在利用熱機形成的環(huán)保問題。 【教學難點】 熱機效率的理解，并能用熱機效率進行簡單計算。 【教學過程】 〖引入新課〗 人要生存，離不開能量，機器要運轉，也離不開能量，而內(nèi)能又是人類和各種動力機械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃燒正是這一來源的主要途徑。下面我們先來討論燃料及與燃料有關的問題。 （1）燃料的特點：能夠燃燒，并放出熱量；燃料燃燒的過程是化學能變?yōu)閮?nèi)能的過程。 （2）介紹燃料種類（固體、液體、氣體）， （3）舉例說明不同的燃料燃燒時放出熱量不同。 〖新課教學〗 一、燃料的熱值。 熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。符號：q （1） 單位：焦/千克。（J/kg）?；驓怏w燃料的熱值：J/m3 （2） 熱值的物理意義: 干木柴的燃燒值是1.2l07焦物理意義是1千克的干木柴完全燃燒放出的熱量是1.2l07焦。 （3） 公式： Q=mq或q=Q/m （4）例題：計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。 析：從熱值表中查得柴油的熱值是q＝3．3107 J/kg，則 Q=mq＝4kg3．3107 J/kg=1．32108 J 二、熱機效率。 熱機是內(nèi)能轉化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也有效率的問題。 熱機效率是熱機性能的一個重要指標。 （1）熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。 ?。?）學生分析圖的熱機燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機效率的效率？ 讓燃料盡可能充分燃燒，減小內(nèi)能損失，運動部件潤滑良好。 三、環(huán)境保護。 1．內(nèi)能對環(huán)境的影響。 　（1）廢氣污染（CO、SO、酸雨）， （2）噪聲污染。 2．保護環(huán)境，減小污染措施。 ?。?）改進燃燒設備，采取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。 （2）提高內(nèi)能的綜合利用率。 把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品；把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋? （3）充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源（如太陽能等）。 〖小結〗 我國政府歷來重視環(huán)境問題，把發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境，責無旁貸地承擔起保護環(huán)境的義務，難題也就變得不難了，就一定能使天更藍、水更清。 〖作業(yè)〗 課本 【板書設計】 第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護 一、燃料的熱值。 熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。 （1）符號：q （2）單位：焦/千克。（J/kg）?；驓怏w燃料的熱值：J/m3 （3）熱值的物理意義: （4） 公式： Q=mq或q=Q/m 二、熱機效率。 三、環(huán)境保護。 【教學反思】