機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

三、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能通過實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，知道做功是改變物體內(nèi)能的另一種方式。通過實(shí)驗(yàn)知道內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。了解熱機(jī)的工作原理和內(nèi)燃機(jī)的工作過程。過程與方法通過探究知道不同燃料的熱值不同，會(huì)查熱值表，會(huì)進(jìn)行燃料燃燒放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算，能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過“熱機(jī)的發(fā)展歷程”，了解內(nèi)能的利用在人類社會(huì)發(fā)展史上的重要意義。通過閱讀“化石燃料的燃燒和環(huán)境保護(hù)”一文，認(rèn)識(shí)燃料排放物對(duì)環(huán)境的影響，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)，逐步認(rèn)識(shí)能源與人類生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。教學(xué)資源分析本節(jié)教學(xué)中，生動(dòng)、形象的圖片可以起到教好的直觀教學(xué)作用，而演示實(shí)驗(yàn)可以通過過程性的研究事物變化的原理，揭示物理現(xiàn)象的規(guī)律。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中，既有對(duì)物理學(xué)發(fā)展歷史的回顧，例如熱機(jī)的發(fā)展歷程”對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)，也有對(duì)科學(xué)新技術(shù)的展望，例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，而在學(xué)習(xí)燃料的熱值和汽油機(jī)工作原理時(shí)，環(huán)境保護(hù)意識(shí)的滲透涉及到人類可持續(xù)發(fā)展的新問題。教學(xué)策略分析以汽車、機(jī)車等交通工具的發(fā)展為線索，通過圖片創(chuàng)設(shè)問題的情境，把做功能否改變物體內(nèi)能和內(nèi)燃機(jī)的工作過程是怎樣的這兩個(gè)本節(jié)先后需要解決的問題展現(xiàn)在學(xué)生面前，意在使學(xué)生產(chǎn)生疑問，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)中采用靜態(tài)圖片與動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，可以讓學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的變化過程有清楚地認(rèn)識(shí)，以便掌握事物變化的規(guī)律。熱機(jī)是人類發(fā)明的將內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種重要機(jī)器，與生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系，這部分內(nèi)容可采用閱讀、討論、演示、講解的方法組織教學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：1、做功改變物體內(nèi)能及其應(yīng)用（內(nèi)燃機(jī)的原理）2、燃料的熱值及燃料燃燒放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算難點(diǎn)：做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的等效性的理解課前準(zhǔn)備圖片類（包括汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油機(jī)四沖程、蒸汽機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等）錄象類（包括蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及環(huán)保措施等）實(shí)驗(yàn)類（鐵絲、空氣壓縮引火儀、電子式火花發(fā)生器、汽油機(jī)模型、燒杯、溫度計(jì)、酒精、紙片、鐵架臺(tái)和水等）課時(shí)建議2課時(shí)教學(xué)過程設(shè)計(jì)第一課時(shí)創(chuàng)設(shè)情境提出問題投影圖片為什么汽車高速行駛時(shí)，輪胎溫度會(huì)升得很高？燃料是怎樣使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作的？引入新課機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化學(xué)生活動(dòng)研究做功能否改變物體的內(nèi)能實(shí)驗(yàn)方法反復(fù)彎折鐵絲，觸摸彎折處的溫度有無變化（小心燙手）演示實(shí)驗(yàn)空氣壓縮引火儀實(shí)驗(yàn)方法在玻璃筒中放入浸有乙醚的一小撮棉絮，用力迅速向下壓活塞，觀察看到的現(xiàn)象。（看到燃燒的火光）問題討論在上述活動(dòng)中，物體增加的內(nèi)能從何而來？能量是如何轉(zhuǎn)化的？你還有什么方法使鐵絲的溫度升高？在這些方法中，哪些是用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能，哪些是用做功的方式改變物體內(nèi)能？你能再舉出一些通過做功的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)例嗎？學(xué)生回答物體增加的內(nèi)能通過做功轉(zhuǎn)化而來，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。將鐵絲加熱，使鐵絲的溫度升高。加熱鐵絲是用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能，彎折鐵絲是用做功的方式改變物體內(nèi)能的。用做功的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)例還有：鉆木取火、拉鋸條鋸木頭、搓手取暖等實(shí)驗(yàn)和事例表明：是改變物體內(nèi)能的另一種方式。事實(shí)證明；做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。提出新的問題做功可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么能否反過來，通過做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能呢？汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力是不是來源于此呢？演示實(shí)驗(yàn)電子式火花發(fā)生器：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能實(shí)驗(yàn)方法如圖12-所示，在透明塑料盒的底部鉆一個(gè)孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中，打開塑料盒蓋，向盒內(nèi)滴入2-3滴酒精，在將盒蓋蓋緊，撳動(dòng)電子式火花發(fā)生器的按鈕，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明：酒精燃燒后的燃?xì)鈱?duì)外做功，燃?xì)獾哪軠p少，轉(zhuǎn)化為能。根據(jù)這個(gè)原理，可以制造出一種將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器來提供動(dòng)力裝置。課堂小結(jié)（略）板書設(shè)計(jì)三、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化（一）做功是改變物體