学年九年级物理全册 第14章 教学设计新人教版文档格式.docx

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2、进行新课

（1）热机

提出问题：

用燃料燃烧来烧水，常常看到壶盖被顶起来，这是为什么呢？

演示实验：

如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？

讨论这一过程中能量的转化情况、安全性和改进的方向。

（注意：

软木塞不要塞得过紧，免得试管炸裂伤人）

交流讨论：

发现水蒸气会把木塞冲开，瓶口白雾产生，燃料在燃烧时将化学能转化为水的内能；

当水蒸气会把木塞冲开时将水的内能转化为瓶塞的机械能。

归纳总结：

学生自学课本热机部分，分析出热机的概念及其工作原理．把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等。

（2）汽油机

活动1：

展示内燃机剖面图，让学生明确燃料直接

在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。

活动2：

观察汽油机模型，自己试着找出汽缸、进气门、排气门、

活塞、连杆、曲轴、火花塞等各部分构造的位置。

学生结合课本进行讨论交流并进行归纳总结：

内燃机：

是因为它的燃料是直接在发动机内部的汽缸里燃烧的。

分为汽油机和柴油机。

冲程：

活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

一个工作循环：

由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。

活动3：

用多媒体演示内燃机的工作过程

1、压缩冲程中压缩的是什么？

它的能量是如何转化的？

2、做功冲程中能量是如何转化的？

1、压缩冲程：

活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。

机械能转化成内能

2、做功冲程：

内能转化成机械能

内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。

（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次。

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。

（3）在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。

（3）柴油机与汽油机的区别

多媒体展示汽油机与柴油机的图片，学生观察图片，并交流他们的不同点。

总结出他们的不同点

名称

区别

汽油机

柴油机

构造

火花塞

喷油嘴

吸入的物质

吸入空气和汽油的混合物

只吸入空气

燃料燃烧的方式

点燃式

压燃式

（1）柴油机是压燃式，通过压缩点火。

（2）柴油机一个工作循环也是包括四个冲程，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次。

3、巩固小结

通过本次课，学生已经对热机有了一定的认识，师生共同回顾。

1.认识了热机。

2.了解汽油机的工作过程与能量变化

3.能够区分汽油机和柴油机的不同

四、布置作业

完成动手动脑学物理1-4T，了解有关现代汽车的资料，与同学分享。

五、板书设计

第一节热机

一、热机

二、汽油机

吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程

三、区分柴油机与汽油机

教学反思

第2节热机的效率

（1）理解热值的概念，知道不同燃料释放热的本领不同。

（2）能简单计算燃料释放出的热量。

（3）能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道热机效率

（1）通过学习，比较不同物质的热值。

（2）通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。

3．情感、态度与价值观

（2）了解热机生活中应用，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。

热值概念的理解、热值与机械效率的计算

热机效率的理解和环境保护。

木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。

归纳总结、类比

4、创设情境、引入新课

利用问题引入，无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。

即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。

那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？

以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？

5、进行新课

（1）热值

用多媒体展示炭火取暖，煤气做饭，内燃机汽车，火箭上升的图片。

讨论他们用到的燃料。

学生讨论我们生活中做饭，汽车，飞机，火箭所用到燃料分别是什么？

在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？

如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？

不同燃料释放热量的能力是不一样的。

问题2：

（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？

（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？

（3）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？

（1）质量不同，放出的热量不同

（2）物质种类不同，放出的热量不同

（3）质量相同的同种物质，不完全燃烧，放出的热量也不同。

继续引导学生结合课本热值概念进行归纳总结，

某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。

自学课本22页到23页，交流分析出热值的单位、几种常见的热值的值及其代表的物理意义。

（1）符合：

q；

（2）热值的单位是J/kg、J/m3；

（3）煤油的热值是4.6×

107J/kg，代表的物理意义是1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×

107J．

活动4：

根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论得出燃烧燃烧时释放热量的公式。

Q=mq=Vq其中m是燃料的质量，单位是kg，q是燃料热值，单位是J/kg、J/m3；

V是体积，单位是m3．

活动5：

学生观察课本的热值表格，了解生活中的各种燃料的热值并讨论火箭为什么用液氢做燃料？

因为氢的热值大，相同质量的不同燃烧中，氢释放的热量最多，故利用氢做燃料。

活动6：

根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？

若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？

通过查表得出氢的热值是1.4×

108J/kg，干木柴的热值1.2×

107J/kg

放出热量Q=qm

=1.4×

108J/kg×

10×

103kg

1012J

需要干木柴：

约116吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。

活动7：

计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

查表可知q＝3.3×

107J/kg，

所以Q＝mq＝4kg×

3.3×

107J/kg＝1.32×

108J。

答：

完全燃烧释放的热量为1.32×

（2）热机效率

问题1：

让学生根据生活经验分析，用天然气烧水时，天然气能完全燃烧吗？

燃烧释放的热量能否被水完全吸收？

有哪些能量损失？

（1）天然气不能完全燃烧，损失了一部分能量；

（2）装水的容器吸收了一部分能量、燃气灶本身吸收一部分热量、高温的烟气带走了一部分能量、还有一部分能量散失掉了，只有水吸收的热量才是有效利用的。

学生类比机械效率的公式进行归纳出燃气灶的效率的表达式为

。

出示汽油机模型，演示其工作过程，让学生讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失？

如何来表示热机的效率？

学生以组为单位阐明自己组的观点，其他组给予补充。

师出示课件展示热机能量流向图，总结问题。

用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫作热机的效率。

表达式为

．

让学生根据热机效率的能量流向图，并阅读STS，分析、讨论得出热机对环境的危害，如何提高热机效率，保护环境？

危害：

（1）燃料燃烧排放的烟尘，使空气混浊，影响动植物生长。

（2）汽车等交通工具排放的尾气：

如过多　CO2引起地球温室效应，全球气候变暖。

CO能造成“煤气中毒”，让人缺氧致死。

SO2会形成酸雨，危害植物、危害庄稼，破坏生态平衡，还会腐蚀建筑物……　

提高效率：

（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；

（2）改进热机，减少各种能量损失，提高效率；

（3）利用废气的能量，提高燃料的利用率。

结合生活实际谈谈：

为了保护环境，应该怎样从我做起？

然后找几个学生代表上台发表环保演讲。

6、巩固小结

通过本次课，学生已经对热机的效率有了一定的认识，师生共同回顾。

1.热值的概念。

2.提高热机效率，保护环境。

查找关于热机效率提高的资料，写一份关于热机与环境的调查报告。

，练习热值的计算。

第三节热机的效率

一、热值

1.概念：

2.单位：

3.符合：

4.计算公式：

二、热机效率

1.概念

2.提高热机效率的途径：

3.具体措施：

4.提高环境保护意识

第3节能量的转化和守恒

2．知识与技能

（1）知道能量守恒定律。

（2）能举出日常生活中能量守恒的实例。

（3）有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

（1）通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式能量之间的相互转化。

（2）通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。

4.情感、态度与价值观

（3）通过用演示实验激发学生的学习兴趣，通过交流讨论培养学生的合作意识和能力。

（4）通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。

能量的转化和守恒定律，

利用能量的转化和守恒定律解释自然现象

单摆、火柴

7、创设情境、引入新课

教师演示实验：

实验1：

单摆实验，让学生观察并思考，单摆为什么停下来了？

实验2：

擦着火柴，让学生思考火柴是如何被点燃的?

8、进行新课

（3）能量的转化

学生按照课本的叙述完成下面四个实验，观察实验发生的现象，并讨论其能量转化情况：

来回迅速摩擦双手。

直尺在头发上摩擦后可以吸引轻小物体。

实验3：

将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。

实验4：

手摇发电机发电。

（1）机械能转化为内能。

（2）机械能转化为电能及内能。

（3）光能转化为电能再转化为机械能。

（4）机械能转化为电能。

各种形式的能在一定的条件下是可以相互转化的，学生阅读书本27页，让学生交流、讨论并总结出能量之间相互转化的示意图。

学生根据所学内容分组讨论举例生活中其他能量转化的例子。

（1）在滑滑梯时我们的屁股会感到发热，是因为在滑动过程中摩擦使机械能转化为内能。

（2）在水力发电中，水的机械能转化为电能。

（3）在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能。

（4）电流通过电动机，电能转化为机械能。

多媒体播放能量转化的不同动画。

加深学生的认识。

（1）在自然界中能量的转化是普遍存在的。

（2）自然界中的光现象、热现象、电现象与机械运动现象之间都有联系。

（4）能量守恒定律

演示将乒乓球从一定高度落下，为什么乒乓球弹起的高度越来越低？

损失的能量到哪儿去了？

能量是否在不断消灭？

机械能

越来越小，通过摩擦把机械能转化成了空气的内能。

能量没有消失。

（1）能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。

——能量守恒定律。

（“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是：

能量相互转化或转移的过程）

（2）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，与发现细胞、进化论一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。

（三）永动机神话

教师用多媒体进行播放与永动机有关的视频，学生思考永动机为什么设计不出来？

永动机为什么不能实现？

.mp4

历史上不少人希望设计一种机器，这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功。

这种机器被称为永动机。

虽然很多人，进行了很多尝试和各种努力，但无一例外地以失败告终。

失败的原因是设计者完全违背了能的转化和守恒定律，任何机器运行时其能量只能从一种形式转化为另一种形式。

如果它对外做功必然消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，因而永动机是永远不可能制造成功的。

9、巩固小结

通过本次课，学生已经对能量的转化与守恒有了一定的认识，师生共同回顾。

1．能量的转化

2．能量守恒定律

3．永动机

完成动手动脑学物理1-3T，了解永动机的更多资料，与同学分享。

一、能量的转化

二、能量守恒定律

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。

三、永动机神话