九年级物理人教版导学案第14章内能的利用.docx

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九年级物理人教版导学案第14章内能的利用

第十四章内能的利用

第一节热机

教师寄语：

幸运只是充分准备加上努力的结果。

学习目标：

1、了解四冲程汽油机的基本工作原理

2、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

3、通过实验了解可以利用内能来做功。

中心任务：

内燃机及工作过程。

学习过程：

一、课前自主学习

根据要求，阅读课本相关内容，先对下面问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案。

任务一：

了解热机工作中能量的转化情况：

阅读课本“演示”部分，回答下面问题。

（1）看到什么现象？

（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？

（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？

上面的装置就是一个简单原始的_______。

任务二

（1）汽油机是利用作燃料来工作的。

（2）构造：

。

（3）工作过程：

学生依据课本中的结构图自学，交流、填写。

第一冲程：

吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？

汽缸中活塞由哪端向哪端运动？

第二冲程：

压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？

第三冲程：

做功冲程中为什么能做功？

是什么能向什么能转化？

第四冲程：

排气冲程有什么作用？

排除废气的温度如何？

二、合作探究：

组内交流探究解决下面问题，并将组内合作探究结果展示给全班同学们。

内燃机及工作过程：

阅读课本P18～19部分内容，回答下面问题。

1、一个冲程是指：

________________________________________

2、一个工作循环是指：

________________________________________

3、总结一下各冲程的特征：

（1）吸气冲程

（2）压缩冲程

（3）做功冲程

（4）排气冲程

4、四个冲程中，哪些冲程发生了能量转化？

请具体描述。

5、汽油机和柴油机有什么异同？

例1、一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（）

A、完成10个冲程，做功10次

B、完成10个冲程，做功5次

C、完成20个冲程，做功10次

D、完成20个冲程，做功5次

例2、内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程

三、梯度训练

1.热机的种类很多，如________、_____、_________等。

尽管它们在构造上各不相同，但都把___________能转化为______能的机器。

_____是最常见的热机，它的工作循环有四个冲程，它们分别是_______、____________、____________和_________，其中________冲程使汽车获得动能。

2.萧敏同学用电饭煲做饭，片刻后听到“噗—噗—噗”的响声，走近一看，发现水蒸气冲动了锅盖。

内能转化为锅盖的__________。

3.关于能量转化说法正确的是（）

A、砂轮磨刀有内能转化为动能

B、陨石进入大气层成为流星时内能转化为机械能

C、壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能

D、给自行车打气气筒发热机械能转化为内能。

4.如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是

5.汽油机吸入气缸的物质是:

（）

A.汽油B.空气C.汽油与空气混合物D.柴油

6.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，图中表示内能转化为机械能的冲程是（）

7.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况（）

A、温度降低，内能减小

B、温度不变，内能不变

C、温度升高，内能增大

D、温度降低，内能增大

8.通过内能、热机内容的学习，可知（）

A、物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能

B、改变物体内能的方式有两种：

做功和热传递

C、在热机的一个工作循环中，燃气做功四次

D、在做功冲程中，是机械能转化为内能

9.判断下列属于排气冲程的是（）

当堂检测

1.如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。

在水蒸气把软木塞冲出的过程中，_______能转化为______能；此时，试管口处出现“白气”，它是水蒸气________形成的。

2.热机是将________能转化成_________能的机器。

3.改变物体内能的方式有两种，饮料放进冰箱后温度降低，是用___________的方式减少饮料的内能；在汽油机的压缩冲程中，是通过_______的方式增加燃料混合物的内能。

4.在汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程。

5.单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（）

A、吸气、做功和排气冲程

B、吸气、压缩和做功冲程

C、压缩、做功和排气冲程

D、吸气、压缩和排气冲程

6.图1是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是（  ）

 A．烤火取暖   B．搓手取暖  

C．向手“呵气”取暖   D．用热水袋取暖

第二节热机的效率

教师寄语：

以习惯提高成绩以努力改变人生

学习目标：

1、从能量转换角度认识燃料的热值

2、会运用热值的计算公式进行计算

3、通过能量的转化和转移，认识热机效率。

4、了解燃料燃烧对环境的影响

中心任务：

会运用热值的计算公式进行计算。

学习过程：

课前自主学习

根据要求，阅读课本相关内容，先对下面问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案

任务一、燃料的热值。

阅读课本P22～23部分内容，回答下面问题。

1.燃料的热值是指：

_______________________________表示为q=_________

2.单位：

________________

3.看小资料查一下酒精的热值是_________，它表示的物理意义是____________________。

4.应用Q放=qm

5.如何提高燃料的利用率？

任务二、热机的效率

1、结合课本内容，说一说什么是热机的效率？

2、说一说，如何提高热机的效率？

合作探究：

组内交流探究解决下面问题，并将组内合作探究结果展示给全班同学们。

例1.煤油的热值是4.6×107J/kg，燃烧200g的煤油能放出的热量最多是多少？

例2.将2kg的水的温度升高30℃，需完全燃烧多少千克的煤？

（煤的热值是3.0×107J/kg）

三、梯度训练

1.燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则（）

A、甲的质量一定大

B、甲的热值一定大

C、甲的比热容一定大

D、条件不足无法判断

2.下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是（）

A、两决块相互摩擦，冰块熔化

B、水蒸汽推动活塞做功

C、压缩气体，温度升高

D、用太阳灶烧水

3.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（）

A、煤比干木柴含有的热量多一些

B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些

C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些

D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少

4.不属于大气污染主要来源的是（）

A、家庭炉灶和取暖设备

B、大型机电排灌站

C、工业企业（包括火电站、钢铁厂、化工厂等）

5.两种燃料的燃烧值之比为2:

1，它们的质量之比为1:

4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为（）

A.1:

2B.2:

1C.8:

1D.4:

1

6.为了提高热机效率，可采取的措施是（）

A．采用热值高的燃料

B．降低热机功率

C．保证良好的润滑减少摩擦

D．以上措施都可以

7.10千克汽油完全燃烧放出4.6×108焦的热量，则汽油的燃烧值为_________焦耳/千克。

8.热机工作时会产生____，干扰人们的正常工作和生活，同时排出______会污染大气。

9.无烟煤的热值是3.4×107J/Kg，表示的意义是。

如要获得1.7×108J的热量，需要完全燃烧Kg无烟煤。

10.已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧500g汽油，求；

（1）燃烧汽油产生的热量是多少?

（2）若这些热量的50%被水吸收，使水温从20℃开始，升高了40℃，则水的质量是多少?

当堂检测

1.酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示的物理意义是________________________；若将一杯酒精的质量去掉一半，则剩下的酒精热值为_________________________。

2.燃料的燃烧是一种_________，实质上是将________能转化为_________能。

3.热机的效率总________1（选填“大于”、“等于”或“小于”）

4.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？

假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？

已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）.

5.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：

（1）热水器

中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×103J/（kg．℃）]

（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；

（3）热水器的效率η；

（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？

（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

第三节能量的转化和守恒

教师寄语：

成功绝不会一帆风顺，要想成功，就要靠不懈攀登，克服障碍

学习目标：

1、知道各种形式的能是可以相互转化的

2、知道在转化过程中，能量的总量是保持不变的。

列举日常生活中能量守恒的实例。

3、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。

。

中心任务：

能的转化和守恒定律。

学习过程：

一、课前自主学习

根据要求，阅读课本相关内容，先对下面问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案。

任务一：

能的转化和守恒定律。

阅读课本“想想做做”部分内容，回答下面问题。

1、想想做做中的四个小实验发生了哪些能量的转化？

2、各种现象之间有关联吗？

3、实验：

掉在地上的弹性小球越跳越低。

在课堂上讨论“掉在地上的弹性小球为什么越跳越低”这一问题时，有三位同学发表了不同的看法。

小强说：

“这是因为小球每一次落回到地面时，地面都会把一部分能量给小球，只不过每次给的能量在不断减少，所以就越跳越低。

”

小雅说：

“这是由于小球每次落下时都损失了一部分能量，所以越跳越低。

”

小敏说：

“都不对，小球并没有获得或损失能狼，只不过它本身的能量转化成了空气、地表、它本身的其它形式的能量，致使它的动能越来越小，所以越跳越低。

”

请你分析一下，哪位同学说得是正确的？

4、结论：

能量既不会_________，也不会_________，它只会从一种形式______为另一种形式，或者从一个物体______到另一个物体。

而能总量________，这就是能的转化和守恒定律，也称_________。

二、合作探究：

组内交流探究解决下面问题，并将组内合作探究结果展示给全班同学们。

1.小组讨论能量守恒定律内容：

（1）你认为哪几个是关键词，如何理解？

（2）电风扇工作时，消耗的电能与电动机获得的机械能相等吗？

如不相等，是否意味着能量不守恒？

（3）我国有句谚语“要使马儿跑得快，又要马儿不吃草”。

比喻现实生活中不可能的事情，请大家分析此比喻是否有科学道理？

（4）此定律是否需要条件？

例1.“十一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览泰山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。

吴昊同学提出了以下几种看法：

①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏②下山过程中，机械能不变③下山过程中，重力对汽车不做功④刹车过程中有部分机械能转化为内能

你认为这些看法中符合实际的是

A．①②④B．①④C．①③④D．①②③④

例2.下面关于能量的说法中，正确的是（）

A.用砂轮磨刀是由内能转化为动能

B.陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能

C.壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能

D.用打气筒给轮胎打气，打气筒发热，是机械能转化为内能

三、梯度训练

1.能的转化和守恒定律的内容是：

能量既___________，也_____________________，它只会从一种形式_________形式，或者从一个物体________到另一个物体，而能的总量________。

2.将一小球竖直向上抛出（忽略空气阻力），小球上升过程中（）

A、动能保持不变，势能不断增加

B、动能不断减小，势能不断增加

C、机械能不断减小

D、机械能不断增加

3.下列各个运动过程中，属于动能转化为势能的是（）

A、从空中匀速下降的跳伞运动员

B、向上抛出的小石块

C、拧紧的发条带动指针走动

D、滚摆急速下落

4.水电站的水从高处流向低处的过程中（）

A、重力势能不变，动能增加

B、重力势能减小，动能增加

C、重力势能增加，动能减小

D、重力势能增加，动能不变

5.正在空中飞行的飞机（）

A、势能为零，动能不为零

B、势能不为零，动能为零

C、势能和动能均为零

D、势能和动能均不为零

6.下列提高炉子效率的措施中，不正确的是（）

A、把煤磨成粉，用空气吹进炉膛

B、把煤粒在炉膛里吹起来燃烧

C、把炉子密封起来不与空气接触，尽量减少热量损失

D、用各种方法加大受热面积

7.能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，化学能转化为电能的是（）

A、用电灯照明

B、光合作用

C、用干电池作电源供电

D、天然气的燃烧

8.下列现象中，利用内能做功的是（）

A．冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和

B．车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花

C．在烈日之下柏油路面被晒熔化了

D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起

当堂练习

1.从能的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是_________的过程，用做功方法来改变物体的内能，实际上是________________的过程。

2.当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的______能转化为壶盖的_____能。

3.能量转化与守恒是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是（）

A、干电池放电

B、给蓄电池充电

C、风力发电

D、电动机带动水泵抽水

4.下列说法错误的是（）

A、能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化

B、只要有能的转化和转移，就一定遵从能量守恒定律

C、能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器

D、任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变。

5.指出下列现象中能量的转化和转移情况。

（1）气体膨胀做功_______________________________________。

（2）植物进行光合作用________________________________

（3）燃料燃烧_______________________________

（4）风吹动帆船前进________________________________

6.用酒精灯给试管中的水加热，如图1所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（）

A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大

B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能

C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同

D.软木塞的机械能守恒

第十四章内能的利用参考答案

第一节热机

三、梯度训练

1.蒸汽机、内燃机、汽轮机内能机械能内燃机

2.机械能

3.D

4.D

5.C

6.C

7.A

8.B

9.B

当堂检测

1.内机械液化

2.内机械

3.热传递做功

4.压缩做功

5.D

6.B

第二节热机的效率

三、梯度训练

1．D

2．B

3．D

4．B

5．A

6．C

7．4.6×107

8．噪声废气

9.每1kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是3.4×107J5

10.2.3×107J68.5kg

当堂检测

1.每1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J3.0×107J/kg

2.化学变化，化学内

3.小于

4.8.4×106J40kg

5.

（1）8.4×106J

（2）2.1×107J（3）40%（4）0.2kg

第三节能量的转化和守恒

三梯度训练

1.不会凭空产生不会凭空消失转化为另一种转移保持不变

2.B

3.B

4.B

5.D

6.C

7.C

8.D

9.B

10.D

当堂检测

1.能量转移能量转化

2.内机械

3.C

4.A

5.

（1）内能转化为机械能

（2）内能转化为化学能

（3）化学能转化为内能

（4）机械能的转移

6B