教科版九年级物理《第二章 第一节 热机》导学案

《第一节热机》导学案
【教材解读】
热机的发明、发展和广泛应用，对人类社会变革的影响是难以估量的。

现代社会中，热机的发展和应用及对人类生活产生的影响更加重要和复杂。

本节内容向学生介绍了热机的发明、热机的原理、热机的应用对人类的进步、社会发展起到的重要作用，同时也让学生认识到它给环境带来的严重问题。

通过本节课的学习让学生关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。

【教学目标】
知识与技能
①了解热机的概念、原理及能量转化；
②知道热机在人类发展史上的重要意义；
③掌握几种常见的热机。

过程与方法
①通过演示实验，了解热机是利用内能来做功的；
②通过介绍热机的发展史，掌握几种常见的热机。

情感、态度与价值观
①培养观察实验和分析归纳的能力；
②认识人类非凡的创造力对世界的影响。

【重点难点】
重点：①知道热机燃料的化学能转化成内能，再转化成机械能的过程；②知道几种常见的热机。

难点：热机能量的转化。

【教学建议】
①在做演示实验时，老师应该先做适当的准备，排除实验不利的干扰因素，确保实验演示成功；
②多媒体演示用的图片、视频等材料要贴近学生的生活实际，以利于学生的认识过程。

注：内能的利用主要体现在两个方面：（1）加热；（2）做功。

【学习要点】
学点1：利用内能来做功
观察如图2－1－2所示的实验。

思考：
问题1：从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，是水蒸气的 内 能转化为叶轮的机械能。

问题2：热机是通过燃料燃烧获取 内能 并转化为 机械 能的装置。

问题3：根据热机的概念填图：
燃料的 化学 能――→燃烧 内 能――→转化 机械 能
学点 2：蒸汽机
观察如图2－1－3所示的蒸汽机示意图。

图2－1－3
思考：
问题1：燃料燃烧将化学能转化为 内能 ，然后将 内能 传递给水，水的温度升高，产生蒸汽。

问题2：蒸汽推动活塞做功，将 内能 转化为 机械能 。

问题3：蒸汽机是将 内能 转化为 机械能 的装置。

学点3：形形色色的热机
阅读教材P 22第1段。

思考：
问题： 汽油机 和 柴油机 等内燃机，喷气发动机和火箭发动机都属于热机。

【例题精讲】
例1.如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，拿到酒精灯上加热，使水
沸腾起来，水蒸气会把木塞冲出去，从能量转化和转移的角度，可用下面的三句话
来概括：甲：水和水蒸气吸热，内能增强；乙：酒精燃烧，酒精的化学能转化为内
能，传给水和水蒸气；丙：水蒸气对木塞做功，内能转化为木塞的机械能。

以上三
句话的正确顺序是（ ）
A.甲、乙、丙
B.乙、丙、甲
C.乙、甲、丙
D.丙、乙、甲
思路点拨：在这个实验中，酒精的化学能转化成内能，传递给水，使水的温度增加，内能增大，水蒸气的内能对外做功，把木塞冲出去，内能转化成木塞的机械能，所以正确的顺序是：乙、甲、丙。

答案：C。

例2.指出下列事例中是如何利用内能的：
（1）冬天，用火炉取暖，______________________。

（2）燃烧燃料的火车，________________________。

（3）阳光下晒湿衣服，________________________。

思路点拨：内能只有两个利用：做功和热传递，冬天生火取暖很显然是加热过程；阳光下晒湿衣服也是通过热传递使湿衣服的内能增加的过程；火车通过燃烧燃料后便可向前行驶，获得机械能，因此是利用内能做功的过程。

答案：加热物体做功加热物体
【尝试练习】
1.白天，太阳能热水器中水的温度升高，水的内能__________（选填“增加”“不变”或“减少”），水的温度升高，水分子热运动_____________。

答案：增加越剧烈
2.下列过程中，将内能转化为机械能的是（）
A.汽油机的压缩冲程
B.水蒸气顶起壶盖的过程
C.小孩沿滑梯下滑的过程
D.流星在大气层中穿行的过程
答案：B
3.热机工作时，能量的转化过程是（）
A.热能→化学能→机械能
B.化学能→热能→机械能
C.化学能→机械能→热能
D.化学能→机械能→化学能
答案：B
4.下列现象中，利用内能做功的是（）
A.冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了
B.刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花
C.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
D.盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了
答案：C
5.（选做题）如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。

（1）拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为________能。

（2）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。

答案：（1）内
（2）现象①：塞子被弹起；原因：筒内气体膨胀对活塞做功。

现象②：筒口出现白雾；原因：气体膨胀做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小液滴。

现象③：筒壁发热；原因：摩擦生热，机械能转化为内能。