蘇科版九年級上冊 物理 教案 12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化【教學(xué)目標(biāo)】1通過活動，認(rèn)識到做功是改變物體內(nèi)能的一種方式，是其他形式能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程。2通過觀察、分析內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象，知道熱機(jī)的工作原理。3借助模型或掛圖等媒體，了解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程。4通過閱讀“熱機(jī)的發(fā)展歷程”，了解內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。5通過探究，知道不同燃料的熱值不同，會查熱值表，會進(jìn)行燃料燃燒放熱的簡單計算，能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值。6通過閱讀“化石燃料的燃燒和環(huán)境保護(hù)”一文，認(rèn)識燃燒排放物對環(huán)境的影響，培養(yǎng)環(huán)保意識，初步認(rèn)識能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系?！窘虒W(xué)重難點】1通過探究，知道不同燃料的熱值不同，會查熱值表，會進(jìn)行燃料燃燒放熱的簡單計算，能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值。2通過閱讀“化石燃料的燃燒和環(huán)境保護(hù)”一文，認(rèn)識燃燒排放物對環(huán)境的影響，培養(yǎng)環(huán)保意識，初步認(rèn)識能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系?！窘虒W(xué)過程】由圖兩張圖片。提出問題為什么汽車告訴行駛時，輪胎的溫度會升得很高？燃料是怎樣使汽車發(fā)動機(jī)工作的？（使學(xué)生產(chǎn)生疑問，不急于回答）一、做功改變物體內(nèi)能的另一種形式 活動：研究做功能否改變物體的內(nèi)能。問：同學(xué)們采取哪些辦法可以使鐵絲溫度升高，內(nèi)能增大？啟發(fā)學(xué)生開動腦筋，積極思維，并進(jìn)行實驗，再讓學(xué)生思考對所提出的各種方法進(jìn)行歸類。一種是通過熱傳遞的方式另一種是通過做功的方式來實現(xiàn)的這就是我們這節(jié)課討論的內(nèi)容演示（1）拿一根橡皮筋先碰一下額頭，再快速地來回拉幾下橡皮筋，然后再將它碰一下額頭，感覺兩次有什么變化。演示（2）把圖釘按在鉛筆的一頭，手握鉛筆使圖釘在粗糙的硬紙上來回摩擦，然后用手感覺圖釘溫度的變化。演示：圖結(jié)論：由活動可知，做功是改變物體內(nèi)能的 另一種方式。問：鐵絲的內(nèi)能是從何而來的？能量是如何轉(zhuǎn)化的？熱傳遞方式是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程，能的形式?jīng)]有變。做功方式是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程，能的形式已經(jīng)發(fā)生改變。你能再舉些通過做功來改變物體內(nèi)能的實例嗎？活動：演示點或爆炸將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。演示，圖觀察到什么現(xiàn)象？問：此過程中，酒精燃燒后的燃?xì)鈱ν庾龉ΑＨ細(xì)獾?能減少，轉(zhuǎn)化為 能。根據(jù)這個原理，可以制造出一種將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，即熱機(jī)。二、熱機(jī)熱機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。指導(dǎo)學(xué)生閱讀并思考：下列問題（投影片打出）1什么叫沖程？2汽油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是哪幾部分？名稱各是什么？3汽油機(jī)完成一個工作循環(huán)：活塞經(jīng)歷四個沖程，分別為 、 、 、 。4吸氣沖程中燃料混合物為什么能吸進(jìn)汽缸？5壓縮沖程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化？6什么時候點燃燃料？7在做功沖程中是什么做功？能量發(fā)生了怎樣轉(zhuǎn)化8一個工作循環(huán) ，曲軸旋轉(zhuǎn) 圈，活塞往復(fù) 次結(jié)論：在汽油機(jī)的一個工作循環(huán)中，活塞共來回兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周。在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。指導(dǎo)學(xué)生閱讀“信息庫”中關(guān)于“柴油機(jī)”的內(nèi)容。指導(dǎo)學(xué)生閱讀熱機(jī)的發(fā)展歷程。三、燃料的熱值活動：比較質(zhì)量相同燃料充分燃燒時放出的熱量。演示圖用天平分別測量出質(zhì)量均為10g的酒精和碎紙片，將其分別放入兩個燃燒皿中，分別點燃它們，給裝有相同質(zhì)量水（約200g）的兩個相同燒杯加熱，直至酒精和紙片燒完，記下兩溫度計示數(shù)的變化情況燃料 溫度加熱前的水溫/燃料燃燒后的水溫/水溫的變化/10g酒精10g碎紙片1實驗表明：相同質(zhì)量的酒精和碎紙片燃燒后，酒精比碎紙片放出的熱量 。更多的是實驗表明，質(zhì)量相同的不同燃料，完全燃燒所放出的熱量一般是 （相同/不相同）的。21kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值。3符號“q”4單位：J/kg5公式：q=Q/mq=1.2103 J/kg讀做：1.2103 焦每千克含義：1kg干木柴在完全燃燒時所放出的熱量是1.2103J，指導(dǎo)學(xué)生，查燃料的熱值表，并講出含義，讀出q空氣q柴油氣體的熱值有時可以用J/m3為單位。討論：3kg柴油完全燃燒時，可放出多少熱量？6燃料完全燃燒時放出熱量的計算公式Q=qm例：500g汽油完全燃燒時，可放出多少熱量？相當(dāng)于多少千克干木柴完全燃燒時所放出的熱量？7節(jié)約燃料的主要措施 使燃料盡可能地充分燃燒 盡可能地減少各種熱量損失8指導(dǎo)學(xué)生，化石燃料的燃燒和環(huán)境保護(hù) 3 / 3