第14章 内能的利用

2013年月日
第一节热机
教学目标：
1．知识与技能
●了解四冲程汽油机的基本工作原理．
●从能量转化的角度认识燃料的热值．
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．
●通过能量的转化和转移，认识热机效率．
2．过程与方法
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．
●利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．
●通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．
●通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率．
3．情感态度与价值观
●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．
●通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．
教学重点与难点：
重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．
难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．
教学器材：酒精灯、试管，汽油机，多媒体课件
教学课时：1时
教学过程：
引入新课
用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。

能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？
进行新课
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机
(1)汽油机
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我们首先介绍汽油机学生观察：内燃机构造（出示模型或挂图。

展示多媒体课件）。

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。

（边动作边讲解，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、排气门均关闭。

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由上
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，活塞继续由下向上运动，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。

引导学生“想想议议”在四个冲程中的能量的转化如何？
引导学生“想想议议”阅读教材引入热值
如何理解燃料的热值？
学生体验和思考回答：我们就可以用1kg 的某中燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值． 从这个定义可知，同中燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同．它反映的是燃料的特性，其大小于燃料质量大小、是否完全燃烧、放出的热量大小无关，但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量（Q ）与其质量（m ）的比值．
观察教材上的图和阅读并思考热机的效率
问：怎样从热机的效率来理解提高燃料的利用率？
答：我们知道，热机的效率=，其中，燃料完全燃烧放出的能量即为热机的燃气内能，燃气内能=散热损失能量+机械损失能量（克服摩擦）+有用机械能． 小 结：
1、四冲程汽油机的基本工作原理．
2、燃料的热值．
3、内能的利用在人类发展史上的重要意义
测试题
1．内燃机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（ ）
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
2．有关四冲程内燃机叙述中，不正确的说法是（ ）
A ．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能C ．工作开始时要靠外力启动
B ．效率可以大于1D ．每一个工作循环，燃气只做功一次
3．四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为：木柴约200 kg ，烟煤约80kg ，液化石油气约30kg ；煤气约60kg ．这四种燃料中哪一种燃料的热值最高? （ ）
A ．液化石油气
B ．煤气
C ．烟煤
D ．木柴 板书设计：
第四节热机
一、汽油机
1、构造：
2、工作原理：
3、能的转化 4，热值
布置作业 动手动脑学物理1，2, 3题 课后反思：
教研组长意见：
2013年月日
量
燃料完全燃烧放出的能做有用功的能量
2013年月日
第三节能量的转化和守恒
教学目标：
1．知识与技能
●知道各种形式的能是可以相互转化的．
●知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的．
●列举出日常生活中能量守恒的实例．
●有用能量守恒的观点分析物理现象的意识．
2．过程与方法
●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．
●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，或者从一个物体转移到另一个物体．
3．情感态度与价值观
●通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识．
●通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力．
教学重点与难点：
重点：能的转化和守恒定律，强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律．难点：运用能的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能是怎样转化的．教学器材：教材，多媒体课件，乒乓球
教学课时：1时
教学过程：
引入新课
提问：自然界中能量的形式有哪些？
学生回忆并讨论思考，总结：电能，光能，机械能，化学能，内能等等
指导学生完成下列小实验和通过体验说明能的转化学生讨论并回答
能的转化
（1）来回迅速摩擦双手。

（机械能转化为内能）
（2）刀具在砂轮上磨削时，刀具发热（机械能转化为内能）
不仅机械能和内能可以相互转化，其他形式能也可以和内能相互转化，举例说明：
①电炉取暖：电能→内能
②煤燃烧：化学能→内能
③炽热灯灯丝发光：内能→光能
其他形式的能彼此之间都可以相互转化。

画出图表让学生回答分析
能的守恒定律
演示实验：将乒乓球从一定高度落下
观察分析：为什么乒乓球弹起高度越来越低？损失的能量到哪儿去了？
学生讨论得出：机械能越来越小，通过摩擦把机械能转化成了内能
从而引入能量守恒定律的内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。

”这就是能的转化和守恒定律。

测试题：写出下列现象中能量的转化关系
（1）木炭燃烧发出光和热
（2）热水瓶中的水蒸气把瓶塞冲起
（3）水轮机带动发电机工作。

（4）风吹动帆船前进
（5）给蓄电池充电
板书设计：
第五节能量的转化和守恒
一、自然界存在着多种形式的能量。

二、在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移
三、在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。

作业：动手动脑学物理1、2题
课后反思：
教研组长意见：
2013年月日。