江苏省太仓市第二中学苏科版九年级物理上册12.4机械能与内能的相互转化 学案(无答案)

§12.4机械能与内能的相互转化（第1课时）
主备： 课型：新授 审核：九年级物理备课组
班级 姓名 学号
【学习目标】
1．通过活动，认识做功是改变物体内能的另一种方式。

2．通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道做功过程是机械能与内能的相互转化的过程。

3．了解热机基本结构和工作原理。

4．了解四冲程汽油机的基本构造及其工作过程，知道工作过程中的能量转化。

【重点】做功是不同于热传递的改变物体内能的另一种方式；汽油机的工作过程
【难点】汽油机的工作过程中两次能的转化
【预习检测】
1. 一铁块放在热水里，它的温度 ，内能________，这种改变内能的方式叫_________， 其实质是 .
2．一根金属丝要使它的温度升高，你有哪些方法？请至少写出4种。

① ② ③ ④
【新课学习】
一、解读探究
实验1-----反复弯折铁丝 现象：弯折处温度 ，说明铁丝的内能
实验2-----压缩气体做功
现象： ，说明了气体的内能 ，温度 ，达到了棉絮的着火点. 总结： 是改变物体内能的另一种方式.
讨论：一根金属丝温度升高了，一定是利用做功方式改变其内能的吗？
结论：做功和热传递对改变物体的内能是 .
二、演示点火爆炸
观察实验，完成以下内容：
观察到的现象 ，在此过程中,酒精燃烧后的燃气
对外做功,燃气的 能减少,转化为 能.
根据这一原理，可以制造出一种 转化为 的机器------热机.
阅读课本p 48,，观察实验完成以下内容：
1.模型汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到
另外一端的过程叫做一个______________.
2．内燃机的工作过程由____________、___________、____________和_____________四个冲程形成一个工作循环，每个工作循环活塞往返_________，飞轮转动_________，对外做功___________，在汽油机工作的4个冲程中，只有__________冲程是燃气对活塞做功，内能转化为机械能；其余三个冲程都是依靠飞轮的________来完成的。

3.压缩冲程：_____ 能转化为______ 能；做功冲程：__________能转化为______ 能；
4.阅读 生活、物理、社会了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义
三、典型例题
1.一壶水的温度升高了，下面哪种做法不是其原因 ( )
A ．把这壶水放在太阳光下晒了一会儿
B ．用火加热了一段时间
C ．把这壶水从一楼提到五楼
D ．向壶里加了一些热水
2．一台柴油机的转速是2 880 r ／min ，这台柴油机的活塞每秒钟经过_______冲程，完成______次做功的过程．
图
2 图
1 图3
3．图6是四冲程内燃机的一个工作循环，这四个冲程中存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于（ ）
A ．a 和b
B ．b 和c
C ．c 和d
D ．a 和d
【巩固提高】
1．指出下列现象中改变物体内能的方法
（1）雪在阳光下融化 _____________；（2）火车驶过后，铁轨温度升高 _____________；
（3）双手搓一搓，使手暖和___________；（4）一杯热水慢慢变凉 __________________；
（5）暖气片散热，使室内温度升高 _____________。

2．刀在石头磨会发烫，这是通过____ ____的方式使刀的内能___ _____；一杯水慢慢变凉，是通过___ ___的方式使水的内能____ __。

前一种方法消耗了_ __ ___能，得到_ _____能；后一种方法是内能的_____ _.
3．一个物体温度降低了,原因是（ ）
A.一定是它对外界做了功
B.一定是它放出了热量
C.可能是它放出了热量,也可能是它对外界做了功
D.可能是外界对它做了功
4．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ ）
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
5．下列事例中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A ．用大气筒打气，气筒壁发热
B ．内燃机做功冲程中，燃气对外做功
C ．冬天对手哈气，手的温度升高
D ．锯木头时，锯条发热
6．关于做功和内能的关系，下列说法中正确的是( )．
A ．物体在对外做功时，物体内能要增大
B ．钻木取火时，钻头的内能传递给了木头
C ．摩擦生热的实质是做功使物体内能增大
D ．外界对物体做功时，物体内能要减少
7．下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）
A. 热机的大量使用会造成环境污染
B. 所有的热机都是用汽油作燃料
C. 汽车排出的尾气 都是有毒气体
D. 热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
8． 下列四种现象中，只发生能的转移．．而不发生能的转化．．
的过程是 （ ） A ．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B ．闭合开关后，灯泡发光
C ．烧水时，水蒸气顶起壶盖
D ．给电动自行车的蓄电池充电
9．一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（ ）
A ．物体的机械能和内能都不变
B ．物体的机械能减少，内能不变
C ．物体的机械能增加，内能增加
D ．物体的机械能减少，内能增加
10．如图5所示，是研究“做功与内能改变的关系”的实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳出来。

（1）在这一实验过程中，你应当注意观察的是
A ．打气过程
B ．打气时瓶内水的情况
C ．瓶塞跳起的现象
D ．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象
（2）在你认为应当观察的一项中，你所观察到的现象是_____ _
，这一现象所说明的图 5
a b c d 图6 图4
问题是_ 。

§12.4机械能与内能的相互转化（第2课时）
主备：课型：新授审核：九年级物理备课组
班级姓名学号
【学习目标】
1.能从能量转化的角度认识燃料的热值，知道不同燃料的热值不同，会查热值表．
2.会进行燃料燃烧放热的简单计算．
【重点】热值概念的形成，会计算燃料燃烧时产生的热量
【难点】燃料的热值是燃料的一种属性
【预习检测】
1．一台汽油机的转速是3600 r／min，这台柴油机的活塞每秒钟完成_______冲程，完成______次做功的过程．
2．下列提高热机效率的方法中，错误的是( )
A．尽量减小热机功率B．尽量使燃料充分燃烧
C．保证转动部分的润滑良好D．尽量减少各种热散失
3．汽油机在压缩冲程中，气缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是( )．A．温度升高，内能增加，体积减小B．温度升高，内能增加，体积增大
C．温度降低，内能减小，体积减小D．温度降低，内能减小，体积增大
4.在试管中装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气把软木塞冲开的过程( ) A．水蒸气膨胀做功，内能增加
B．水蒸气被压缩，内能增加
C．水蒸气膨胀对木塞做功，消耗了水蒸气的内能
D．水蒸气膨胀对木塞做功，增加了内能
【新课学习】
一:、比较质量相同的不同燃料充分燃烧放出的热量
1. 实验器材：________________________________________________________
2.操作实验
3.实验结论：相同质量的酒精与碎纸片燃烧后，酒精比碎纸片放出的热量_______________ 更多实验表明，质量相同的不同燃料燃烧，完全燃烧放出的热量一般是_____________
二、阅读课本，完成以下内容
1 .热值是_______________________________用符号__________表示，单位是_____________________
2.酒精的热值是______________,物理意义是______________________
3.燃料完全燃烧放出的热量的计算公式：；热量单位
4.了解化石燃料的燃烧与环境保护
三、典型例题
例题1．小明家用干木柴烧水，若完全燃烧10kg的干木材
（1）这些干木材能放出多少热量？
（2）这些热量若完全被吸收能把多少千克20℃水烧开?（在一个标准大气压下）
例2．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭．液化气与煤相比，热学方面突出的优点是___________；环保方面突出的优点是________________.若上题中的能量由燃烧液化气来提供，燃烧放出热量的50%把质量为30 kg的20℃水烧开,则需要完全燃烧多少kg的液化气？[水的比热容是4.2 ×103 J／(kg·℃)，液化气的热值是
5.0×107J／kg ]．（在一个标准大气压下）
【巩固提高】
1、2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。

“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做为火箭的燃料，原因是液态氢具有（）
A．较大的比热容 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点
2、关于燃料的热值，下列说法中正确的是（）
A．某种燃料燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值
B．甲燃料完全燃烧放出的热量比乙燃料完全燃烧放出的热量多，则甲的热值一定比乙大
C．燃料的热值越大，则燃料燃烧时放出的热量越多
D．烟煤的热值是2.9×107 J/kg，则完全燃烧1kg烟煤能放出2.9×107 J热量
3、将一瓶酒精用去三分之二，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（）
A.都变为原来的三分之一
B.密度、比热容不变，热值变为原来的三分之一
C.都不变
D.热值不变，密度、比热容变为原来的三分之一
4、热机甲的效率比热机乙的效率大，这句话的意思是（）
A．甲的功率比乙的功率大B．甲在单位时间内烧的燃料比乙少
C．甲比乙能做更多的功 D．甲对燃料燃烧释放的内能的利用率比乙高
5、少数不法商贩将煤矸石(矿井下与煤共生一处的石块)破碎后掺在优质煤中高价销售给客户。

客户为了防止上当，最恰当的方法是可以检测下述物理量中的( )
A．密度B．比热容C．熔点D．热值
6、下列供热方式最有利于环境保护的是（）
A．用煤作燃料供热B．用石油作燃料供热C．用天然气或煤气作燃料供热D．用太阳能供热
7、某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg。

⑴求这些汽油完全燃烧放出的热量。

⑵若水箱中有4 kg的冷却水，温度升高了50℃，冷却水吸收了多少热量？
8、已知煤油的热值是4 .5×107焦/千克，如果煤油完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，如在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为5500克的水烧开，需要燃烧多少煤油？
9、家庭中使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关，罐内气压大于
大气压．石油气泄漏时易发生中毒、爆炸和火灾事故．已知石油气热值为3.5×107J／kg。

烧水时，设石油气燃烧放出的热量只有60％被水吸收．则：将质量为5 kg,初温为20℃的水加热到100℃，需完全燃烧液化石油气多少克?
10、某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为 2.8×106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为
1.5m2，每天日照时间按8h计算，则：（1）它一天中接收的太阳能（E）约为多少？（2）若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](3)若该热水器
一天中接收的太阳能，由燃烧煤气(热值q＝4.2×107J/kg)来获得，则需要完全燃烧多少kg煤气？。