




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
內(nèi)能與熱機學案-滬科版9?一、教學目標1.知識與技能目標了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能,能舉例說明生活中常見的熱傳遞現(xiàn)象。理解比熱容的概念,會用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。知道內(nèi)能與熱量的關(guān)系,能區(qū)分內(nèi)能和熱量。了解熱機的工作原理,能說出四沖程內(nèi)燃機的工作過程。知道熱值的概念,會計算燃料完全燃燒時放出的熱量。2.過程與方法目標通過探究改變物體內(nèi)能的方法,培養(yǎng)學生的觀察、分析和歸納能力。通過比熱容概念的建立過程,讓學生體會控制變量法在科學探究中的應(yīng)用。通過對熱機工作過程的學習,培養(yǎng)學生的邏輯推理和空間想象能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標通過探究活動,激發(fā)學生的學習興趣和科學探究精神。通過了解內(nèi)能在生活中的應(yīng)用,讓學生體會物理與生活的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)學生的節(jié)能意識和環(huán)保意識。二、教學重難點1.教學重點內(nèi)能的概念及改變內(nèi)能的方法。比熱容的概念及計算。熱機的工作原理及四沖程內(nèi)燃機的工作過程。燃料熱值的概念及熱量計算。2.教學難點內(nèi)能概念的理解,尤其是內(nèi)能與溫度、熱量的區(qū)別。比熱容概念的理解及應(yīng)用。熱機工作過程中能量的轉(zhuǎn)化和守恒。三、教學方法講授法、實驗探究法、討論法、多媒體輔助教學法四、教學過程(一)內(nèi)能1.引入新課展示圖片:燒紅的鐵塊、熱水、運動的汽車等。引導學生思考:這些物體都具有能量嗎?它們的能量形式一樣嗎?引出內(nèi)能的概念,讓學生初步感受內(nèi)能是物體內(nèi)部具有的一種能量。2.內(nèi)能的概念講解:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。舉例說明:分子在不停地做無規(guī)則運動,就像操場上亂跑的學生具有動能一樣,分子也具有動能;分子間存在相互作用力,就像彈簧被拉伸或壓縮時具有彈性勢能一樣,分子間也具有勢能。強調(diào):一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能。3.內(nèi)能與溫度的關(guān)系實驗探究:器材:兩個相同的燒杯、質(zhì)量相等的熱水和冷水、溫度計、滴管、紅墨水。步驟:分別向熱水和冷水中滴入一滴紅墨水,觀察紅墨水在水中的擴散情況?,F(xiàn)象:熱水中紅墨水擴散得快,冷水中紅墨水擴散得慢。結(jié)論:溫度越高,分子無規(guī)則運動越劇烈,物體的內(nèi)能越大。引導學生分析:物體溫度升高時,內(nèi)能增加;溫度降低時,內(nèi)能減少。4.改變內(nèi)能的方法熱傳遞講解:熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。舉例:冬天用熱水袋取暖,熱水袋的熱量傳遞給人體,使人體內(nèi)能增加;炒菜時,菜吸收鍋傳遞的熱量,內(nèi)能增加。強調(diào):熱傳遞的條件是存在溫度差,熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。做功實驗演示:器材:空氣壓縮引火儀、活塞、硝化棉。步驟:將硝化棉放入空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部,迅速壓下活塞,觀察現(xiàn)象?,F(xiàn)象:硝化棉燃燒起來。結(jié)論:對物體做功,物體的內(nèi)能增加。舉例:鉆木取火,通過克服摩擦力做功,使木頭的內(nèi)能增加,溫度升高,達到木頭的著火點而燃燒。分析:物體對外做功,內(nèi)能減少。例如,氣體膨脹對外做功,氣體的內(nèi)能減少,溫度降低。引導學生總結(jié):做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。(二)比熱容1.引入新課展示圖片:炎熱的夏天,海灘上的沙子和海水在太陽照射下溫度變化不同。提出問題:為什么在同樣的日照條件下,沙子和海水的溫度升高不一樣呢?引出比熱容的概念,激發(fā)學生的探究興趣。2.比熱容的概念實驗探究:器材:兩個相同的酒精燈、兩個相同的燒杯、質(zhì)量相等的水和煤油、溫度計。步驟:分別對質(zhì)量相等的水和煤油加熱,記錄它們在相同時間內(nèi)升高的溫度?,F(xiàn)象:在相同時間內(nèi),水升高的溫度比煤油升高的溫度慢。結(jié)論:質(zhì)量相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同。講解:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。強調(diào):比熱容是物質(zhì)的一種特性,不同物質(zhì)的比熱容一般不同。3.比熱容的單位介紹:比熱容的單位是焦耳每千克攝氏度,符號是J/(kg·℃)。舉例:水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),表示1kg水溫度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。4.比熱容的應(yīng)用解釋現(xiàn)象:汽車發(fā)動機用水做冷卻劑,是因為水的比熱容較大,在升高相同溫度時能吸收較多的熱量,從而可以更好地冷卻發(fā)動機。沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小,是因為水的比熱容比砂石、泥土的比熱容大,在吸收或放出相同熱量時,水的溫度變化比砂石、泥土小。計算熱量:公式:Q=cmΔt,其中Q表示吸收或放出的熱量,c表示比熱容,m表示質(zhì)量,Δt表示溫度變化。例題:質(zhì)量為2kg的水,溫度從20℃升高到70℃,吸收的熱量是多少?解:已知c=4.2×103J/(kg·℃),m=2kg,Δt=70℃20℃=50℃根據(jù)Q=cmΔt可得:Q=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×10?J(三)內(nèi)能與熱量1.引入新課回顧內(nèi)能和溫度的關(guān)系,提問:溫度變化時,物體的內(nèi)能會改變,那么內(nèi)能的改變和熱量有什么關(guān)系呢?引出內(nèi)能與熱量的關(guān)系的討論。2.內(nèi)能與熱量的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別:內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子具有的能量,是一個狀態(tài)量,可以說物體"具有"多少內(nèi)能。熱量是在熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少,是一個過程量,不能說物體"具有"多少熱量,只能說物體"吸收"或"放出"多少熱量。聯(lián)系:物體吸收熱量,內(nèi)能增加;物體放出熱量,內(nèi)能減少。熱傳遞過程中,傳遞的熱量等于物體內(nèi)能的改變量。3.熱量的計算對于吸熱過程:Q吸=cm(tt?),其中t是末溫,t?是初溫。對于放熱過程:Q放=cm(t?t)。例題:質(zhì)量為0.5kg的鋁塊,溫度從30℃升高到80℃,吸收的熱量是多少?(鋁的比熱容是0.88×103J/(kg·℃))解:已知c=0.88×103J/(kg·℃),m=0.5kg,t?=30℃,t=80℃根據(jù)Q吸=cm(tt?)可得:Q吸=0.88×103J/(kg·℃)×0.5kg×(80℃30℃)=2.2×10?J(四)熱機1.引入新課展示圖片:汽車、火車、飛機等交通工具。提問:這些交通工具是靠什么提供動力的?引出熱機的概念,介紹熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。2.熱機的工作原理講解:燃料燃燒釋放出內(nèi)能,使工作物質(zhì)(如燃氣)的內(nèi)能增加,溫度升高,體積膨脹,對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。舉例:蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等都是熱機。3.四沖程內(nèi)燃機的工作過程吸氣沖程講解:進氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運動,吸入空氣和汽油的混合物(柴油機吸入的是空氣)。展示吸氣沖程的示意圖,讓學生觀察活塞的運動方向和氣門的開閉情況。壓縮沖程講解:進氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運動,壓縮混合氣體,使其內(nèi)能增加,溫度升高。強調(diào):壓縮沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。展示壓縮沖程的示意圖,分析能量轉(zhuǎn)化情況。做功沖程講解:在壓縮沖程末,火花塞點火(柴油機是噴油嘴噴油),混合氣體劇烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃氣,推動活塞向下運動,對外做功。強調(diào):做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程,是內(nèi)燃機的主要沖程。展示做功沖程的示意圖,分析能量轉(zhuǎn)化情況。排氣沖程講解:進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運動,排出廢氣。展示排氣沖程的示意圖,讓學生觀察活塞的運動方向和氣門的開閉情況。引導學生總結(jié)四沖程內(nèi)燃機的工作循環(huán):一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程,活塞往復運動兩次,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,對外做功一次。4.汽油機和柴油機的比較從構(gòu)造上比較:汽油機有火花塞,柴油機有噴油嘴。從工作過程上比較:吸氣沖程汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物,柴油機吸入的是空氣;壓縮沖程汽油機壓縮程度小,柴油機壓縮程度大;做功沖程汽油機是點燃式,柴油機是壓燃式。從應(yīng)用上比較:汽油機比較輕巧,常用在汽車、飛機、摩托車等小型交通工具上;柴油機比較笨重,但效率較高,常用在載重汽車、火車、輪船等大型交通工具上。(五)熱值1.引入新課提問:不同的燃料燃燒時放出的熱量一樣多嗎?引出熱值的概念,說明熱值是表示燃料燃燒放熱本領(lǐng)的物理量。2.熱值的概念講解:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。強調(diào):熱值的單位是焦耳每千克,符號是J/kg。對于氣體燃料,熱值的單位常用焦耳每立方米,符號是J/m3。3.熱值的計算公式:Q=mq(對于固體和液體燃料),Q=Vq(對于氣體燃料),其中Q表示燃料完全燃燒放出的熱量,m表示燃料的質(zhì)量,V表示燃料的體積,q表示燃料的熱值。例題:完全燃燒0.5kg的汽油,能放出多少熱量?(汽油的熱值是4.6×10?J/kg)解:已知m=0.5kg,q=4.6×10?J/kg根據(jù)Q=mq可得:Q=0.5kg×4.6×10?J/kg=2.3×10?J4.熱機的效率講解:熱機工作時,燃料完全燃燒放出的熱量,只有一部分用來做有用功,其余部分能量散失了。定義:熱機用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率。公式:η=W有/Q放×100%,其中η表示熱機的效率,W有表示有用功,Q放表示燃料完全燃燒放出的熱量。強調(diào):熱機的效率總是小于1,提高熱機效率的主要途徑是減少熱機工作中的各種能量損失,如使燃料充分燃燒、減少機械摩擦、減少廢氣帶走的熱量等。五、課堂小結(jié)1.引導學生回顧本節(jié)課所學內(nèi)容,包括內(nèi)能、比熱容、內(nèi)能與熱量的關(guān)系、熱機、熱值和熱機的效率等知識點。2.強調(diào)重點和難點內(nèi)容,如內(nèi)能的概念、比熱容的計算、熱機的工作原理等,幫助學生加深理解和記憶。3.讓學生談?wù)劚竟?jié)課的收獲和體會,培養(yǎng)學生的總結(jié)歸納能力和語言表達能力。六、課堂練習1.下列關(guān)于內(nèi)能的說法中,正確的是()A.溫度高的物體內(nèi)能一定大B.物體的內(nèi)能增加,一定是從外界吸收了熱量C.物體的機械能增加,其內(nèi)能也一定增加D.一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能2.比熱容是物質(zhì)的一種特性,它與物質(zhì)的()有關(guān)。A.質(zhì)量B.體積C.溫度D.種類3.質(zhì)量為2kg的水,溫度從20℃升高到60℃,吸收的熱量是多少?(水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃))4.一臺四沖程內(nèi)燃機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min,則它每秒鐘完成______個工作循環(huán),對外做功______次。5.完全燃燒0.3m3的天然氣,能放出多少熱量?(天然氣的熱值是7.0×10?J/m3)七、布置作業(yè)1.復習本節(jié)課所學內(nèi)容,整理筆記。2.完成課本上的課后練習題。3.思考:如何提高熱機的
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 職工車輛協(xié)議書
- 綠化管養(yǎng)協(xié)議書
- 調(diào)研合作協(xié)議書
- 簽定日期協(xié)議書
- 美容股份協(xié)議書
- 無保險車禍賠償協(xié)議書
- 股東獎勵協(xié)議書
- 留守人員協(xié)議書
- 屋面SBS防水協(xié)議書
- 夏令營活動合同協(xié)議書
- 2021年高考化學試卷真題及答案(遼寧卷)(解析版)
- 血液透析充分性評估及處置課件
- 特種作業(yè)人員教育培訓方案
- 光伏電站繼電保護運行規(guī)程
- 美容整形中的健康管理與風險防控
- 班組長能力提升人際交往與矛盾處理
- 金橋焊材產(chǎn)品質(zhì)量證明書-可-編-輯
- 環(huán)保知識培訓
- 齒輪測量中心校準規(guī)范
- 河道治理工程地質(zhì)勘察報告
- 二手房買賣標準協(xié)議書
評論
0/150
提交評論