苏科版九年级上册 物理 教案 12.4机械能与内能的相互转化

机械能与内能的相互转化【教学目标】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借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。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。5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，能从能量转化的角度认识燃料的热值。6通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响，培养环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。【教学重难点】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，能从能量转化的角度认识燃料的热值。2通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响，培养环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。【教学过程】由图两张图片。提出问题为什么汽车告诉行驶时，轮胎的温度会升得很高？燃料是怎样使汽车发动机工作的？（使学生产生疑问，不急于回答）一、做功改变物体内能的另一种形式 活动：研究做功能否改变物体的内能。问：同学们采取哪些办法可以使铁丝温度升高，内能增大？启发学生开动脑筋，积极思维，并进行实验，再让学生思考对所提出的各种方法进行归类。一种是通过热传递的方式另一种是通过做功的方式来实现的这就是我们这节课讨论的内容演示（1）拿一根橡皮筋先碰一下额头，再快速地来回拉几下橡皮筋，然后再将它碰一下额头，感觉两次有什么变化。演示（2）把图钉按在铅笔的一头，手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸上来回摩擦，然后用手感觉图钉温度的变化。演示：图结论：由活动可知，做功是改变物体内能的 另一种方式。问：铁丝的内能是从何而来的？能量是如何转化的？热传递方式是内能的转移过程，能的形式没有变。做功方式是机械能向内能的转化过程，能的形式已经发生改变。你能再举些通过做功来改变物体内能的实例吗？活动：演示点或爆炸将内能转化为机械能。演示，图观察到什么现象？问：此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功。燃气的 能减少，转化为 能。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，即热机。二、热机热机是将燃料燃烧产生高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。指导学生阅读并思考：下列问题（投影片打出）1什么叫冲程？2汽油机的主要结构是哪几部分？名称各是什么？3汽油机完成一个工作循环：活塞经历四个冲程，分别为 、 、 、 。4吸气冲程中燃料混合物为什么能吸进汽缸？5压缩冲程中能量是怎样转化？6什么时候点燃燃料？7在做功冲程中是什么做功？能量发生了怎样转化8一个工作循环 ，曲轴旋转 圈，活塞往复 次结论：在汽油机的一个工作循环中，活塞共来回两次，曲轴转动两周。在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。指导学生阅读“信息库”中关于“柴油机”的内容。指导学生阅读热机的发展历程。三、燃料的热值活动：比较质量相同燃料充分燃烧时放出的热量。演示图用天平分别测量出质量均为10g的酒精和碎纸片，将其分别放入两个燃烧皿中，分别点燃它们，给装有相同质量水（约200g）的两个相同烧杯加热，直至酒精和纸片烧完，记下两温度计示数的变化情况燃料 温度加热前的水温/燃料燃烧后的水温/水温的变化/10g酒精10g碎纸片1实验表明：相同质量的酒精和碎纸片燃烧后，酒精比碎纸片放出的热量 。更多的是实验表明，质量相同的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是 （相同/不相同）的。21kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。3符号“q”4单位：J/kg5公式：q=Q/mq=1.2103 J/kg读做：1.2103 焦每千克含义：1kg干木柴在完全燃烧时所放出的热量是1.2103J，指导学生，查燃料的热值表，并讲出含义，读出q空气q柴油气体的热值有时可以用J/m3为单位。讨论：3kg柴油完全燃烧时，可放出多少热量？6燃料完全燃烧时放出热量的计算公式Q=qm例：500g汽油完全燃烧时，可放出多少热量？相当于多少千克干木柴完全燃烧时所放出的热量？7节约燃料的主要措施 使燃料尽可能地充分燃烧 尽可能地减少各种热量损失8指导学生，化石燃料的燃烧和环境保护 3 / 3