机械能和内能的相互转化教案1

三、机械能与内能的相互转化

教学目标

1、知识与技能

通过实例和实验，知道做功是改变物体内能的另一种方式。

通过实验知道内能可以转化为机械能。

了解热机的工作原理和内燃机的工作过程。

2、过程与方法

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。

3、情感、态度和价值观

通过“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。

通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃料排放物对环境的影响，培养环保意识，逐步认识能源与人类生存和社会发展的关系。

教学资源分析

本节教学中，生动、形象的图片可以起到教好的直观教学作用，而演示实验可以通过过程性的研究事物变化的原理，揭示物理现象的规律。

本节教学内容中，既有对物理学发展历史的回顾，例如热机的发展历程”对人类社会发展所做的贡献，也有对科学新技术的展望，例如火箭发动机的应用，而在学习燃料的热值和汽油机工作原理时，环境保护意识的渗透涉及到人类可持续发展的新问题。

教学策略分析

1、以汽车、机车等交通工具的发展为线索，通过图片创设问题的情境，把做功能否改变物

体内能和内燃机的工作过程是怎样的这两个本节先后需要解决的问题展现在学生面前，意在使学生产生疑问，激发学生的学习兴趣。

2、教学中采用静态图片与动态实验相结合的方式，可以让学生对物理现象的变化过程有清

楚地认识，以便掌握事物变化的规律。

3、热机是人类发明的将内能转变为机械能的一种重要机器，与生产、生活密切联系，这部

分内容可采用阅读、讨论、演示、讲解的方法组织教学。

教学重点、难点

重点：1、做功改变物体内能及其应用（内燃机的原理）

2、燃料的热值及燃料燃烧放热的简单计算

难点：做功和热传递改变物体内能的等效性的理解

课前准备

1、图片类（包括汽车发动机、汽油机四冲程、蒸汽机、火箭发动机等）

2、录象类（包括蒸汽机、内燃机、火箭发动机以及环保措施等）

3、实验类（铁丝、空气压缩引火仪、电子式火花发生器、汽油机模型、烧杯、温度计、酒

精、纸片、铁架台和水等）

课时建议

2课时

教学过程设计

第一课时

创设情境提出问题

投影图片

1、为什么汽车高速行驶时，轮胎温度会升得很高？

2、燃料是怎样使汽车发动机工作的？

引入新课

机械能与内能的相互转化

学生活动

研究做功能否改变物体的内能

实验方法

反复弯折铁丝，触摸弯折处的温度有无变化（小心烫手）

演示实验

空气压缩引火仪

实验方法

在玻璃筒中放入浸有乙醚的一小撮棉絮，用力迅速向下压活塞，观察看到的现象。

（看到燃烧的火光）

问题讨论

1、在上述活动中，物体增加的内能从何而来？能量是如何转化的？

2、你还有什么方法使铁丝的温度升高？在这些方法中，哪些是用热传递的方式改变物体内

能，哪些是用做功的方式改变物体内能？

3、你能再举出一些通过做功的方式改变物体内能的实例吗？

学生回答

1、物体增加的内能通过做功转化而来，是机械能转化为内能。

2、将铁丝加热，使铁丝的温度升高。加热铁丝是用热传递的方式改变物体内能，弯折铁丝是用做功的方式改变物体内能的。

3、用做功的方式改变物体内能的实例还有：钻木取火、拉锯条锯木头、搓手取暖等

实验和事例表明：是改变物体内能的另一种方式。

事实证明；做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

提出新的问题

做功可以将机械能转化为内能，那么能否反过来，通过做功将内能转化为机械能呢？汽车发动机的动力是不是来源于此呢？

演示实验

电子式火花发生器：将内能转化为机械能

实验方法

如图12- 所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入2-3滴酒精，在将盒盖盖紧，揿动电子式火花发生器的按钮，观察发生的现象。

实验表明：酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的能减少，转化为能。根据这个原理，可以制造出一种将内能转化为机械能的机器来提供动力装置。

课堂小结（略）

板书设计

三、机械能与内能的相互转化

（一）做功是改变物体内能的另一种方式

（二）做功分为对内做功和对外做功：

对内做功，机械能转化为内能；

对外做功：内能转化为机械能。

（三）机械能与内能之间可以互相转化。

第二课时

复习提问

做功能否将内能转化为机械能？这种转化有什么应用价值？

学生演讲（一分钟）

“我所知道的汽车发动机”

设问：什么是热机？

热机是将燃料燃烧产生高温、高压燃气的内能转化为机械能的机器。

汽油机就是一种内燃式热机（内燃机），它是如何工作的呢？

投影图片

汽油机的构造示意图

信息快递

什么叫汽油机的冲程？

汽油机工作时，活塞在汽缸里往复运动，活塞从汽缸的一端

运动到另一端的过程叫做冲程。

演示实验（汽油机模型）

汽油机的四个冲程（结合实验分析）

汽油机的一个工作循环由以下四个冲程组成：

1、吸气冲程

如图12- 甲所示

2、压缩冲程（机械能转化为内能）

如图12- 乙所示

3、做功冲程（内能转化为机械能）