物理第十四章内能的利用表格教案.docx

物理第十四章内能的利用表格教案.docx

《物理第十四章内能的利用表格教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理第十四章内能的利用表格教案.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物理第十四章内能的利用表格教案

课题

第一节内能的利用

课时

1课时

教学

目标

1知道利用内能来：

加热和做功。

2知道热机中能的转化。

3常识性了解火箭原理。

重点

内能利用两种方式。

难点

内能做功过程中能的转化。

教具

演示

铁架台，试管，试管夹，试管塞，水等。

学生

主要教学过程

学生活动

教学心得

教学过程设计

一.复习：

（1）什么是内能？

如何才能改变物体的内能？

（2）叙述能量守恒定律（略）。

二．引入新课

由能量守恒定律可以看出，转移、转化是能量运动的普遍形式。

人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源，有效地控制其去处，以达到驾驭它，利用它，让它为人类造福的目的。

那么人们是如何利用内能的呢？

这一节我们就来讨论这个问题。

三.进行新课

1．内能的利用。

（1）加热

举例：

煮饭、取暖、工厂的热处理、吹制玻璃工艺品等

上面的例子有一个共同特点，都是直接利用内能转移来加热物体的，这是利用内能的一种方式

不利方面：

能源浪费大，污染环境，应提高内能的利用率。

（2）做功

演示：

书中图3一5所示的实验。

教师：

谁来说一下该实验中能量的转化过程？

分析过程：

燃烧（化学能）――供给水和水蒸汽――水蒸汽对外做功（内能转化成机械能）。

教师：

这是利用内能的另一种方式：

用来对物体做功

2．热机

（1）介绍热机的发明

（2）把内能转化为机械能的机器称为热机。

3．火箭

（1）演示气球，反冲运动。

（2）讲解火箭的升空原理。

（3）介绍三级火箭的好处。

4．分层练习评析。

5．小结。

回答提问

举例

分析不利的地方

观察实验并分析能量的转化

阅读《火箭》一节

教学反思：

课题

第一节内能的利用（内燃机）

课时

1课时

教学

目标

1.常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。

2.常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。

3.常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。

重点

内燃机的基本构造和工作原理。

难点

内燃机的工作过程。

教具

演示

内燃机示教模型（带电灯指示），教学挂图。

学生

主要教学过程

学生活动

教学心得

教学过程设计

一.复习

二.进行新课

内燃机：

燃料在气缸内燃烧的热机〉

最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。

1．汽油机用汽油作燃料的内燃机

（1）构造（出示模型或挂图。

边指示边讲解）。

进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。

（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）

冲程：

活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。

（2）工作原理。

（边运转模型边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）

内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

〈吸气冲程〉开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。

工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。

由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。

这是第一个冲程。

〈压缩冲程〉活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。

这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。

这是第二个冲程。

〈做功冲程〉压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。

在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞向上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。

实现了内能向机械能的转化。

这是第三个冲程。

〈排气冲程〉做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。

这是最后一个冲程。

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做一次功。

（3）能的转化：

在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。

其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。

2．柴油机：

用柴油作燃料的内燃机。

柴油机与汽油机的区别：

①柴油机与汽油机的相同点：

都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。

②柴油机与汽油机的不同点：

构造方面：

些油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。

吸入的气体不同，点火方式不同

4.小结（略）

观察演示

试比较汽油机和柴油机

教学反思：

课题

第二节热机效率（热值）

课时

1课时

教学

目标

1知道燃料的燃烧值和单位。

2知道燃烧过程中化学能转化为内能。

3会查燃烧值表。

重点

燃烧值的定义及其物理意义。

难点

理解燃烧值的概念。

主要教学过程

学生活动

教学心得

教学过程设计

一．新课引入

人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。

本章我们的任务就是来认识一下人们是如何利用内能的。

板书：

（第三章内能的利用热机）

说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的主要途径。

下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。

介绍燃料种类（固体、液体、气体），

举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。

二．新课教学

1．燃料的特点。

（1）能够燃烧，并放出热量；

（2）燃烧是化学能转化为内能。

2．燃烧值：

1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。

（1）单位：

焦/千克。

（J/kg）。

（2）查燃烧值表:

干木柴的燃烧值是1.2×l07焦。

物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×l07焦

（3）计算：

q=Q/m

3．燃料的有效利用。

（1）烧水：

Q=cmt

　实际上1千克干木柴能把35千克水从20烧开吗？

（不能）

（2）影响燃料有效利用因素。

燃料燃烧时需氧气助燃，供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。

另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。

这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。

当然不能烧开那么多水。

（3）炉子的效率：

炉于有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。

（4）提高炉子效率：

增加供氧，炉壁选用隔热材料，增大受热面积。

4．分层练习评析。

5．小结。

列举各种燃料

归纳燃料的特点

查表

简单的计算

讨论

分析

教学反思：

课题

第二节热机的效率

课时

1课时

教学

目标

1知道内能的利用与环境保护的关系。

2常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。

3培养学生重视提高保护环境的意识。

重点

热机的效率

难点

提高热机效率的途径

主要教学过程

学生活动

教学心得

教学过程设计

一．复习提问：

什么是机械效率？

二．新课引入：

热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题，这一节我们就来讨论这个问题。

三．新课内容。

1．热机是利用燃料来做功的装置。

　化学能转化成机械能（做功）。

2．热机的效率：

用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

　热机效率是热机性能的一个重要指标。

　热机的各种损失中，废气占最多，应减小废气的能量损失。

由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。

（参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图。

）

3．如何提高热机效率的效率？

让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，运动部件润滑良好。

4．内能对环境的影响。

（1）废气污染（CO、SO

、酸雨），

（2）噪声污染。

5．保护环境，减小污染措施。

（1）改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。

（2）提高内能的综合利用率。

把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。

（3）充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。

我国政府历来重视环境问题，把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。

只要我们大家都能像重视生命一样重视环境，责无旁贷地承担起保护环境的义务，难题也就变得不难了，就一定能使天更蓝、水更清。

6．分层练习评析。

7．小结。

8．布置作业：

阅读P40《热机的发展》

讨论

阅读本节

讨论

教学反思：

课题

第三节能量转化与守恒

课时

2课时

教

学

目

标

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、用能量守恒的观点分析物理现象。

过程与方法

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，后从一个物体转移到另一个物体。

情感态度与价值观

1、通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律形成感性的认识。

2、通过讨论锻炼学生分析问题的能力。

教学

重难点

重点

通过常见的实例，说明能量的转化和能量的守恒。

难点

为什么能量是守恒的。

教师活动

学生活动

设计意图

1、播放能量转化的资料，让学生观看后思考：

有哪些能量发生了转化？

大千世界是无奇不有，它们是瞬息万变的。

看似没多大联系，但可以从能量这一角度来反映这种关系。

2、引导学生完成“想想议议”中的小实验，让学生观察所发生的现象，并通过这些现象说明它们之间的相互联系。

1、观看资料，进行思考。

体会资料中提出的事物间由能量转化产生的各种联系。

2、完成“想想议议”中的小实验，观察所发生的现象，讨论发生的能量的转化。

在各自独立思考的基础上相互交流。

通过观看媒体资料和完成小实验来讨论自然界各种现象的内在联系，体会能量之间的相互转化。

教师活动

学生活动

设计意图

（一）复习引入。

（二）进行新课。

举实例，说明能量的转化和守恒。

1、引导学生回忆前面能量转化的一些现象。

2、根据学生的回答，引导学生说出上述现象中能量的转化。

总结出：

在一定的条件下，各种形式的能都可以相互转化。

3、让学生完成书上第122页中图15.5-1，各种能量在一定的条件下都可以相互转化。

图中举出的实例，你能作些补充吗？

4、对学生思考能量在转化和转移的过程中能量的多少一定是不变的讨论进行点拨、引导，让学生完成P123上的“想想议议”。

5、在学生讨论的基础上总结出能量的转化和守恒定律。

指出：

能量的守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。

无论什么问题，什么现象，都服从能量的守恒定律。

它是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。

指导学生阅读“科学世界”。

1、回忆并说出前面的一些能量转化现象。

如摩擦生热；水电站发电；电动机带动水泵；植物吸收太阳光的光合作用；燃料燃烧时发热，等等。

2、讨论回答：

机械能转化为内能；机械能转化为电能；电能转化为机械能；太阳能转化为生物能，等等。

3、完成书上的空缺，并作补充。

4、结合“想想议议”，思考、讨论：

能量在转化和转移的过程中，能量的多少一定是不变的吗？

5、在教师的引导下总结出：

能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

理解能的转化和守恒定律的重要应用。

从生活走向物理。

（三）练习：

（四）小结：

1、这节课你主要学到了什么？

2、难点在哪里？

3、你有什么想法需要和大家交流？

学生思考并回答。

（五）板书设计：

能量的转化和守恒

1、在一定的条件下，各种形式的能可以相互转化

2、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

小结：

能量的守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。

无论什么问题，什么现象，都服从能量的守恒定律。

它是人类认识自然、保护自然的有力武器。

（六）作业：

《动手动脑学物理》第题。

课后反思:

内能的利用单元测试题

一、单项选择题（每小题3分，共36分）

1、在火炉上烧饭，主要是利用内能来（　　）

A．做功B．加热C．做功并加热D．以上说法都不对

2、一杯酒精减少一半后，则（　　）

A．热值和比热都不变B．热值减半、比热不变

C．热值和比热都减半D．热值不变、比热减半

3、下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　）

4、以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（　　）

A．小轿车B．载重卡车C．远洋轮船D．吊车

5、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（　　）

A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能

B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能

D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能

6、关于内能，下列说法中正确的是（）

A．运动的物体具有内能，静止的物体没有内能

B．热的物体具有内能，冷的物体没有内能

C．一切物体都有内能

D．温度高的物体具有的内能一定多

7、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（）

A．汽油机与柴油机使用的燃料不同

B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火

C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞

D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同

8、为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（）

A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量

B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量

C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量

D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量

9、一台内燃机的转速是1440转／分，那么在每秒钟内（）

A．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程

B．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程

C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程

D．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程

10、甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了100J，则（）

A．甲物体的热量也增加了100JB．乙物体放出100J内能，热量减少100J

C．乙物体的内能减少了100JD．热传递后，甲、乙两个物体的内能相等

11、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（）

A．钻木取火是将机械能转化成内能

B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能

C．发电机发电时，将机械能转化为电能

D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生

12、下列现象中属于能量转移的是（）

A古人钻木取火B热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开

C钢铁在火炉中熔化D人造地球卫星的太阳能光电池充电

2、填空题（每空1分，共36分）

13、汽油的燃烧值是4.6×107焦／千克，氢的燃烧值是1.4×108焦／千克．在燃烧单位质量这两种燃料时，________放出的热量多，因此，发射火箭时常用________做燃料．

14、热机是把________能转为________能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有和两种。

四冲程内燃机的一个工作循环是由、、和四个冲程组成的。

在一个工作循环中，曲轴转动周，燃气对活塞做功次。

在内燃机工作的四个冲程中，只有冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的来完成。

15、利用内能的主要途径是________和________．日常生活中生火煮饭是通过________的方式利用内能的，而喷气式飞机是通过________的方式利用内能的．

16、在用高压锅烧汤时，加压阀会被蒸气顶起来，这时蒸气对加压阀做了________，蒸气的内能会________，温度将________．

17、能量既不会凭空___________，也不会凭空___________，它只会从一种形式___________为其他形式，或者从一个物体___________到另一个物体，而在___________和___________的过程中，能量的总量保持___________。

这就是能量守恒定律。

18、指出下列过程中的能量转化：

（1）水力发电___________________________________；

（2）光合作用________________________________；

（3）电炉发热_________________________________；

（4）摩擦生热____________________________________；

（5）气体膨胀做功_______________________________；

（6）燃料燃烧_________________________________；

（7）电动机通电后转动起来___________________________；

（8）对蓄电池充电_________________________________

三、解答题（共4分）

19、在炎热的夏天，赤脚走在河岸边，你会感到砂石烫脚，再走入河中时，觉得河水凉快，这是为什么？

四、计算题（每小题8分，共24分）

20、小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃，则这些水需要吸收多少热量？

c水=4.2×103J/（kg·℃）

21、在冬天为使房间里保持一定的温度，每小时要供给4.2×106焦的热量，若进入散热器中水的温度是80℃，从散热器流出的水的温度是72℃，问每小时要供给散热器多少80℃的水？

22、现有一壶水要烧开需要吸收1.38×108J的热量，若不计热量损失，需要完全燃烧多少克煤油？

（煤油的燃烧值是4.6×107焦／千克）若实际燃烧了5千克的煤油，则该煤油炉的效率是多少？