1、【学习目标】 1、通过活动,认识到做功是改变物体内能的一种方式, 是其他形式能向内能的转化过程。 2、通过观察、分析内能转化为机械能的现象,知道热机的工作原理。 3、借助模型或挂图等媒体,了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 4、通过阅读“热机的发展历程” ,了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 5、通过探究,知道不同燃料的热值不同。会查热值表,会进行燃料燃烧放热的简单计算, 能从能量转化的角度认识燃料的热值。 6、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文,认识燃烧排放物对环境的影响,培养学 生的环保意识,初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。 【重点难点】 重点、知道做功的过程
2、就是能量转化或转移的过程,掌握汽油机的四个冲程 难点、有关热值的综合计算 【课前预习】 1、 是改变内能的另一种方式,是 能向 能得转化。 2、将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会 ,这是通过 的方式使其内能增加的。 3、热机是利用 能转化为 能来做功的机器,四冲程内燃机的一个工作 循环是由 、 、 和 这四个冲程组成,在一个循环中,曲轴旋转 周,对活塞做 功 次。 4、 叫热值,它的单位是 。 【新知导学】 一、新课引入 同学们,汽车高速行驶时,为什么轮胎的温度会升得很高? 通过本节课的学习,我们就会知道其中的缘由。本节课我们学习机械能与内能的相互转化。 二、进行新课 轮胎的温度为何会升
3、得很高,要弄清原因,我们首先要了解做功能否改变物体的内能? 1实验折弯铁丝的速度要快,触摸时小心烫手。 2利用棉线做实验时手划过的速度不要太快,以免把手划破 教师演示实验. 提醒:实验压缩活塞的速度要迅速,注意引导学生观察实验现象。 (一)引导思考: (1)上 述 活 动 中 , 物 体 的 内 能 有 没 有 变 化 ? 增 加 还 是 减 少 ? ( 2) 物 体 增 加 的 内 能 是 从 何 而 来 的 ? 能 量 如 何 转 化 (3)举日常生活中做功改变物体内能的实例。 引导学生分析并回答: 1铁丝、棉线烫手,棉花燃烧说明物体内能增加 2折铁丝,划棉线,压活塞都是对物体做功,消耗了
4、机械能。 (2)学生举例, 注意分析能量转化情况并得出结论:对物体做功,物体内能会增加。 (二)继续引导思考: 做功可以使物体内能增加,那么做功可不可以使物体的内能减小呢? 教师演示实验, 引导学生注意观察现象 家长 签字 教师 评价 思考: 1实验中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的内能怎样变化? 2燃气的内能转化为哪种形式的能量? 引导学生根据现象:盖子飞出去。分析归纳:燃气的内能减少,转化为瓶盖的机 械能 (三)继续引导思考 使铁丝内能增加的方法除了弯折以外,还有哪些? 学生列举方法,教师注意适当板书并把这些方法归类是属于做功还是属于热传递? 三结论:做功也是改变内能的一种方式 二、热机
5、 人们根据燃料燃烧后的燃气可对外做功这一原理制造了热机。 1、热机:热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为 机械能的装置。 2认真观察汽油机的模型挂图,说出汽油机的各部分的名称。 3演示汽油机的模型,并说出汽油机是如何工作的? 尽可能让学生讲解,不完整的部分由其他同学补充,让学生反复演示模型。教师因势 利导,归纳出汽油机的四个冲程以及它们各有什么特点。 (汽油机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程) 4学生观察并思考特点: 引导:燃气的温度升高了,但未能达到着火点,怎么办呢?(火花塞产生电火花, 使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气) 5做功冲程谁对谁做功
6、呢?能量如何转化? 燃气燃烧后内能,温度怎么变?废气如何处理? 6学生了解排气冲程,说出特点。 7小结:我们把这四个冲程称为一个工作循环?里面有一个主要冲程是燃气对外做功完 成的,它是什么冲程?其他冲程靠什么完成?在这四个冲程中活塞上下往复运动几次, 曲轴转动几圈? 8、汽油机:a、冲程:汽油机在工作的时候,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的 一端运动到另一端的过程叫做冲程。 b、汽油机完成一个工作循环要经历四个冲程: 吸气冲程 、 压缩冲程 、 做功冲程 和 排气冲程 。其中,压缩冲程是将机械能转化为内 能,做功冲程是将内能转化为机械能。 C、汽油机完成一个工作循环时,曲轴旋转 2 圈,活
7、塞往复运动 2 次,对外做功 1 次。 3、汽油机与柴油机的不同点 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 点火方式 点燃式 压燃式 特点 轻巧、功率小 笨重、功率大 应用 汽车、飞机、小型机器 载重汽车、坦克、火车等 三、热值 活动:比较质量相等的不同燃料充分燃烧放出的热量 将质量相等的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃他们,分别给装有质量相等的 水两个相同烧杯加热,直至酒精和碎纸片完全燃烧,记下两温度计示数的变化情况。 实验表明:质量相等的酒精与碎纸片完全燃烧时,酒精比碎纸片放出的热量多 热值:单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值。 用字母 q 表示,单位是 J。 计算公式:
8、Q = mq(或 Q=Vq) 阅读查表: .表中所列的固体,液体和气体燃料,它们的热值最大的分别是哪种燃料?热值是多大? .烟煤的热值是多大?它表示什么物理意义? .你家里经常使用的是什么燃料?估算一下,一月需要支付多少燃料费?采取哪些措施 可以减少燃料费的支出? .你认为在火箭的燃料中,应该选择什么样的燃料合适?说说你的理由 【当堂训练】 1、完全燃烧 0.5kg 的煤气,如果放出的热有 80被水吸收,则水吸收 J, 它能使 20 的水温度升高到 100. 2、改变内能的方式有两种:饮料放进冰箱后温度降低,是用 的方式减少饮料 的内能;在汽油机压缩冲程中,是通过 的方式增加燃料混合物的内能。 3、内燃机的四个冲程中,内能转化为机械能的冲程是 。 4、质量为 1的铁锅中放有 2的水,要把它们从 20加热到 80.已知铁的比热容是 0.46103J. (!) 、铁锅吸收的热量是多少? (2) 、铁锅和水共吸收多少热量? 5.有一箱木炭,它的质量为 10kg (1)它的热值是多少? 表示的物理意义是什么? (2)若用掉一半,剩下的木炭的热值又是多少?半箱木炭燃烧最多可以放出的热量是多少焦 耳? (3)如果烧开一壶水需要热量 1.7X107J,那么需要完全燃烧多少千克木炭? 【收获反思】 家长 签字 教师 评价