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機械能和內能的相互轉化學案
題三、機械能和內能的相互轉化時2時型新授
教學目標
1．認識到做功是改變物體內能的一種方式，是其它形式能向內能的轉化過程。
2．通過觀察、分析內能轉化為機械能的現象，知道熱機的工作原理。
3．了解汽油機的結構及其工作過程。了解內能的利用在社會發展史上的意義。
4．通過探究，知道不同燃料的熱值不同，會查熱值表，會進行燃料燃燒放熱的簡單計算，能從能量轉化的角度認識燃料的熱值。
5．認識燃燒排放物對環境的影響、認識能與人類生存和社會發展的關系。
重點難點認識到做功是改變內能的另一種方式。了解四沖程汽油機的基本結構及其工作過程。知道熱值的概念和單位，會進行燃料燃燒放熱的簡單計算。四沖程汽油機的工作過程和其中的能量轉化。
教材分析本節以圖片形式圍繞重點內容舉例提出問題，激發學生學習的興趣。教材首先從做功能改變物體的內能入手，有助于學生認識到兩種改變物體內能方式間的異同，介紹了內能轉化為機械能，為熱機的教學做了鋪墊。
教學方法創設情景提出問題，通過幾個活動說明做功可以改變物體的內能，聯系實際引出熱機的概念。
教具鐵絲、空氣壓縮引火儀、電子式火花發生器、汽油機模型、溫度計、鐵架臺、石棉網、燒杯、燃燒皿、酒精、碎紙片、水
教 學 程 序 設 計學生活動
①觀察本P42圖12-21、12-22
②日常生活中有哪些類似的現象？
③從能量轉化的角度分析上述現象
探究做功能否改變物體的內能
（活動1）本P42圖12-23
現象：鐵絲的彎折處發熱
說明：對鐵絲做功使鐵絲的內能增大，溫度升高。
（活動2）空氣壓縮引火儀
現象：棉花燃燒
說明：活塞壓縮空氣做功，使空氣的內能增大，溫度升高，達到棉花的著火點。
④上述實驗中，物體增加的內能從何而？
一、做功是改變物體內能的另一種方式
1．對物體做功可以使物體的內能增大，溫度升高。
（機械能轉化為內能）
①如果物體對外做功，會發生什么現象？
②生活中物體對外做功的事例？
（活動3）演示點火爆炸（本P43圖12-25）
現象：盒蓋被頂開，盒口出現“白氣”
③分析“白氣”的形成
說明：酒精燃燒后的燃氣對外做功，燃起的內能減少，溫度降低。
從能量轉化的角度分析上述過程
2．物體對外做功，使物體的內能減少，溫度降低。
（機械能轉化為內能）
①這一實驗原理在實際生活中哪些方面有應用？
二、熱機：是將燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置
②熱機是如何將內能轉化為機械能的？
觀察本P44圖12-26，了解汽油機的構造。
1．構造：進氣門、汽缸、曲軸、連桿、活塞、排氣門、火花塞
觀察本P44圖12-27，了解汽油機的工作過程。
2．沖程：汽油機工作時，活塞在氣缸里做往復運動，活塞從氣缸的一段運動到另一端的過程叫做沖程。
3．汽油機的一個工作循環：
(1)吸氣沖程 (2)壓縮沖程 (3)做功沖程 (4)排氣沖程
①改變內能的兩種方式？
②如果一根鋸條的溫度升高，能否知道是什么方式改變了物體的內能？
③這說明了什么？
④閱本P44“生活 物理 社會”，了解熱機的發展歷程和火箭發動機。
①一個三口之家，每月所需能量基本不變，如果使用不同的燃料，其月消耗量是否相同？
②燃料充分燃燒放出的熱量可能與哪些因素有關？
（活動4）比較質量相同的不同燃料充分燃燒時放出的熱量
見本P47圖12-32
加熱前的
水溫（℃）燃料燃盡后的水溫（℃）水溫的變化（℃）
10g酒精
10g碎紙片
結論：質量相等的不同燃料完全燃燒所放出的熱量一般是不相同的
三、熱值q：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量
1．單位：J / kg
2．燃料完全燃燒放出的熱量：Q放 = mq
③煙煤的熱值2.9×107 J / kg表示什么？
④燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關？
復習鞏固學生討論
機械能和內能之間的相互轉化
通過對物體做功的方式將機械能轉化為內溫度降低，空氣中的水蒸氣遇冷液化形成“白氣”。內能轉化為機械能
學生討論
對照實物模型，認識汽油機的各個組成部分。
做功和熱傳遞
不能
做功和熱傳遞對于改變物體的內能是等效的
不同
燃料的質量
燃料的種類
引導學生觀察實驗現象，記錄實驗數據
1kg的煙沒完全燃燒所放出的熱量是2.9×107 J
熱值、質量、燃料是否充分燃燒
三、思考與作業
四、教學后記
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