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第十三章內(nèi)能與熱機13.1溫度與內(nèi)能【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能:1、知道溫度的概念和溫度的常用單位及國際單位制單位。2、能說出生活環(huán)境中常見的溫度。3、了解液體溫度計的工作原理,會測量溫度。過程與方法:了解熱島效應(yīng)、溫室效應(yīng),嘗試對環(huán)境溫度發(fā)表自己的見解。情感態(tài)度價值觀:1、了解環(huán)境溫度對人們生活的影響。2、培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)對人類生存環(huán)境的影響的意識。【教學(xué)過程】目標(biāo)導(dǎo)入:1、分子動理論的內(nèi)容是什么?2、物體怎樣才具有動能和重力熱能。分子動理論告訴我們,組成物體的分子在不停地做熱運動,所以每個分子都有動能。物體的分子之間有引力和斥力。且分子間有間隙,因此,物體的分子之間還具有勢能,引入新課學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí),討論互動,展示交流一、內(nèi)能1、①什么是物體的內(nèi)能?②內(nèi)能的單位是什么?符號是什么?③內(nèi)能和機械能一樣嗎?④物體內(nèi)能的大小跟什么有關(guān)?⑤物體的內(nèi)能會為零嗎?演示:三只燒杯分別倒入冷水、溫水、熱水,緩慢地滴入幾滴墨汁。二、改變物體內(nèi)能的兩種途徑1、通過什么途徑可以改變物體的內(nèi)能?組織同學(xué)討論“怎樣探究物體內(nèi)能的改變”。2、實驗探究探究1P24如圖12—9所示,在一個配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團硝化棉,迅速向下壓活塞,棉花燃燒起來了。向下壓活塞,壓縮玻璃筒內(nèi)空氣,對筒內(nèi)空氣做了功。棉花燃燒是因為筒內(nèi)的空氣內(nèi)能增加,溫度升高了。實驗說明了__________可以改變物體內(nèi)能。將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,鐵絲被彎折處發(fā)熱。鐵絲內(nèi)能的改變是由于人對鐵絲做了功。實驗再次說明_________可以改變物體的內(nèi)能。探究2觀察分析圖065和圖066中的現(xiàn)象,思考使圖中物體溫度升高的原因。生活事例說明______也可以改變物體的內(nèi)能。提出問題:鐵鍋熱得燙手,棉被曬得暖乎乎,它們是靠什么途徑改變物的內(nèi)能的?4、熱傳遞有哪幾種形式?熱傳遞的條件是什么?三、熱量:1、概念①什么是熱量?用什么符號表示?②熱量的單位是什么?用什么符號來表示?2、1kg水溫度升高(或降低)1℃引導(dǎo)拓展1、坐滑滑梯臀部會有灼熱的感覺。2、冬天手冷時,你會怎樣做?(雙手搓搓,或烤火)檢測鞏固1、摩擦生熱的實質(zhì)是利用______改變物體內(nèi)能的過程。2、熱傳遞的過程中,物體吸收或放出能量的多少就是________,熱傳遞發(fā)生的條件是__________________________。在熱傳遞中,高溫物體將能量向_______傳遞,直至各物體____________________。3、指出下列事例中改變物體內(nèi)能的方式:(1)冷天用熱水袋取暖,人體感以暖和_____;(2)比賽中,從竿的頂端滑到底端時手感到發(fā)熱_________;(3)密封的空氣被壓縮時溫度升高_(dá)_______;(4)火爐上烤餅子,餅子變熱_________;(5)用挫刀挫鐵塊,鐵塊變熱_________;(6)把燒熱工件放到冷水中,工件會涼下來_________。4、冬天覺得手冷時,常將兩手掌緊貼后搓一搓,并向手上呵氣,就會覺得暖和些。試說明這樣做的道理,并說明這兩種做法的區(qū)別是什么?【板書】:13.1物體的內(nèi)能一、內(nèi)能二、熱量1、定義1、定義2、改變物體內(nèi)能有兩種途徑:2、過程量二、改變內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞【教學(xué)反思】:
13.2科學(xué)探究:物質(zhì)的比熱容【教學(xué)目標(biāo)】(一)知識與技能1、理解比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種特性2、嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象3、能根據(jù)比熱容進行簡單的熱量計算(二)過程與方法通過探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力(三)情感、態(tài)度與價值觀利用探究性學(xué)習(xí)活動培養(yǎng)學(xué)生自己動腦想辦法解決問題的能力【教學(xué)重點】理解比熱的概念。【教學(xué)難點】根據(jù)水的比熱較大這一特性來解釋有關(guān)的簡單現(xiàn)象。【實驗器材】燒杯,電加熱器,空氣溫度計,水,煤油等?!窘虒W(xué)過程】目標(biāo)導(dǎo)入1熱傳遞的實質(zhì)是什么?什么叫做熱量?為什么熱量的單位跟功的單位相同?2水吸熱多少與什么因素有關(guān)?根據(jù)已有的生活經(jīng)驗說出猜想并說出猜想的依據(jù)。鼓勵學(xué)生大膽猜想,積極發(fā)言。為了更準(zhǔn)確的做出判斷要進行實驗探究。自主學(xué)習(xí),討論互動,展示交流1.探究。與學(xué)生共同設(shè)計實驗方案:選用實驗器材、測量什么物理量、記錄那些數(shù)據(jù)、怎樣分析實驗數(shù)據(jù)以及實驗步驟。并演示實驗:P28圖12-16實驗。(一)實驗探究:(1)、提出問題:水和煤油,問:如果它們質(zhì)量相同,升高相同的溫度,兩者吸收的熱量是否相同。由此提出怎樣的研究課題,由學(xué)生總結(jié)。(2)、設(shè)計實驗與制定計劃:討論:選擇哪兩種物質(zhì)加熱進行對比,加熱液體好還是固體好;如何控制變量;測量那些物理量;用什么器材。方案一:質(zhì)量相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同。方案二:質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,升高的溫度不同。(3)進行實驗與收集證據(jù):按照設(shè)計方案,分組實驗,小組成員合作,注意操作規(guī)范。設(shè)計記錄表格,準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。(4)分析與論證:做好兩種物質(zhì)的數(shù)據(jù)對比,學(xué)會分析數(shù)據(jù),探究結(jié)論,先小組交流意見,再師生共同交流,最后確定實驗結(jié)論。(5)評估:交流實驗的得與失,操作是否規(guī)范,實驗誤差的原因,結(jié)論是否恰當(dāng),描述是否準(zhǔn)確等等。#實驗結(jié)果:煤油溫度升得快。這表明質(zhì)量相等的水和煤油在溫度升高的度數(shù)相同時,水吸收的熱量比煤油多。2.比熱容。換用其他物質(zhì),重復(fù)上述實驗,得到的結(jié)果是類似的。就是說,質(zhì)量相等的不同物質(zhì),在溫度升高的度數(shù)相同時,吸收的熱量是不同的。怎樣來表示各種物質(zhì)的這種物質(zhì)上的不同呢?-----在物理學(xué)中就用比熱容來表示。單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃3.比熱的單位:在國際單位制中,比熱的單位是焦/(千克·℃),讀作焦每千克攝氏度。符號:J/(kg·℃)引導(dǎo)拓展為什么夏季內(nèi)陸比沿海炎熱,冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。檢測鞏固略(3)升高的溫度小結(jié):一定質(zhì)量的水,升高相同的溫度(初溫可以不同,末溫可以不同),吸收的熱量相同。二、比熱容1、概念:單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1℃2、觀察比熱容表,了解常見物質(zhì)比熱容。發(fā)現(xiàn):(1)比熱容是物質(zhì)的特性,不同物質(zhì)比熱容一般不同(2)同種物質(zhì)狀態(tài)不同時比熱容不同(3)液體的比熱容一般比固體的比熱容大三、熱量計算(對同一物質(zhì)狀態(tài)而言)熱量的計算公式:Q=cm⊿t【教學(xué)反思】:
13.3內(nèi)燃機【教學(xué)目標(biāo)】
知識目標(biāo)
(1)知道熱機中能量的轉(zhuǎn)化
(2)知道四沖程內(nèi)燃機的構(gòu)造和工作原理
(3)了解汽油機和柴油機的主要區(qū)別能力目標(biāo)
通過分析汽油機和柴油機的構(gòu)造個工作過程的異同,學(xué)習(xí)分析和比較的研究方法.情感目標(biāo)
了解這些內(nèi)燃機在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,感受到技術(shù)進步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用.重難點內(nèi)燃機的構(gòu)造和工作原理;汽油機和柴油機的區(qū)別和聯(lián)系.
【教學(xué)過程】
一.汽油機
方法1、教師簡介汽油機,指出汽油在汽油機汽缸中燃燒,高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊龉?,能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.運用掛圖表現(xiàn)汽油機的四個沖程,分析每個過程和四個沖程之間的邏輯聯(lián)系,學(xué)生在觀察和分析的過程中可以思考下面的問題:
a.汽油機的結(jié)構(gòu)主要有哪些;每部分的用途是什么.
b.運動四個沖程,說明汽油機的曲軸能帶動活塞連續(xù)轉(zhuǎn)動.
c.四個沖程的特點是什么.
學(xué)生理解了四個沖程后,教師可以講解汽油機的應(yīng)用,可以提供關(guān)于汽油機的資料,學(xué)生閱讀,提高利用信息學(xué)習(xí)的能力.
方法2、對于基礎(chǔ)和設(shè)備條件較好的班級,教師可以利用多媒體資料輔助學(xué)習(xí),例如可以用電話展示,學(xué)生利用課件的交互功能,自主的學(xué)習(xí)汽油機的結(jié)構(gòu)、作用、各個沖程的工作情況等.對于汽油機的應(yīng)用,仍可以向?qū)W生提供資料,學(xué)生利用信息學(xué)習(xí),提高采集信息和處理信息的能力.二.柴油機
方法1、利用媒體資料輔助學(xué)生學(xué)習(xí),可以有:柴油機的剖面圖、柴油機四個沖程的掛圖、柴油機的應(yīng)用舉例.可以組織學(xué)生小組討論,對比柴油機和汽油機的沖程,找出汽油機和柴油機的相同點和不同點.柴油機的應(yīng)用可以教師提供資料,學(xué)生閱讀,自己從信息中學(xué)習(xí).
方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級,可以組織學(xué)生實驗探究,參考課題可以是:發(fā)動機的原理和作用,學(xué)生組織成小組,自行制訂計劃和實施方案,主要了解蒸氣機、內(nèi)燃機、氣輪機、噴氣發(fā)動機的簡單原理和這些發(fā)動機對生產(chǎn)力的發(fā)展所作的貢獻.【板書設(shè)計
】第三節(jié)內(nèi)燃機汽油機
1.汽油機的四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.
2.汽油機的應(yīng)用
二.柴油機
1.柴油機和汽油機的區(qū)別
2.柴油機的應(yīng)用【教學(xué)反思】13.4熱機的效率環(huán)境保護【教學(xué)目標(biāo)】1、建立熱值概念。知道熱值是燃料燃燒放熱的特性,了解熱值的表示法和常見燃料的熱值,能利用熱值表進行有關(guān)燃燒放熱的簡單計算。
2、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道可以怎樣提高熱機效率,及提高熱機效率的意義所在。
3、了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系,并能簡述熱機的使用產(chǎn)生的排放物對環(huán)境不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。【教學(xué)重點】了解熱機效率及提高熱機效率的途徑,知道在利用熱機形成的環(huán)保問題?!窘虒W(xué)難點】熱機效率的理解,并能用熱機效率進行簡單計算?!窘虒W(xué)過程】目標(biāo)導(dǎo)入人要生存,離不開能量,機器要運轉(zhuǎn),也離不開能量,而內(nèi)能又是人類和各種動力機械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃燒正是這一來源的主要途徑。下面我們先來討論燃料及與燃料有關(guān)的問題。自主學(xué)習(xí),討論互動,展示交流<一>燃料的熱值【自學(xué)指導(dǎo)】1、常見的燃料有哪些,他們在燃燒時都會釋放能量,但它們釋放能量的能力是否相同呢?如果不同,那又如何來比較不同燃料燃燒釋放能量的能力?2、叫做這種燃料的熱值,用字母表示,單位符號是,利用熱值計算熱量的公式是思考:給熱值下定義時你認(rèn)為應(yīng)該注意哪些?氣體燃料通常不用質(zhì)量而用體積,因此計算氣體燃料放熱時,公式應(yīng)該寫成單位符號是。3、觀察常見燃料的熱值表,說明熱值是物質(zhì)的之一,汽油的熱值是,它表示的物理意義是檢測題:1、近期煤價節(jié)節(jié)攀升,少數(shù)不法商販將煤渣粉碎后摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價銷售。客戶為了不上當(dāng),最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量中的()A..熱值B.比熱容C.溫度D.質(zhì)量2、結(jié)合熱值表,計算出在圖12-26所示的情況下,所需的干木柴、煙煤和汽油?!炊鴮嶋H需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計算得出的數(shù)值,這是為什么?〉<二>熱機的效率【自學(xué)指導(dǎo)】1、認(rèn)真閱讀課本第45頁圖12-27,掌握熱機燃料燃燒能量的走向。2、機械效率的定義是什么,我們?nèi)绾味x熱機效率?計算公式應(yīng)該寫成3、提高熱機的效率的途徑是具體措施是4、熱機的效率能否達(dá)到100%?為什么?檢測題:1、熱機是將能轉(zhuǎn)化為機械能的機器,一臺內(nèi)燃機運行時各種能量耗損大致為:氣缸散熱占20%,廢氣帶走能量占35%,摩擦耗損等占15%,則它的熱機效率為,熱機工作時對環(huán)境造成的污染有(填一種污染)2、某載重柴油車總質(zhì)量為5噸,在平直的公路上勻速行駛100km,受到的阻力是車重的0.1倍,消耗了32kg柴油,那么此車的效率是多少?(柴油的熱值是3.3×107J/kg,g=10N/kg)〈三〉環(huán)境保護【自學(xué)指導(dǎo)】1、燃料燃燒對環(huán)境有哪些影響?2、結(jié)合生活實際談?wù)劊簽榱吮Wo環(huán)境,應(yīng)該怎樣從我做起?引導(dǎo)拓展我國政府歷來重視環(huán)境問題,把發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境放到了同等重要的位置。如何保護環(huán)境呢?檢測鞏固1、下列關(guān)于熱值的說法正確的是()A.燃料不燃燒,其熱值為零。B.燃料不完全燃燒其熱值要變小。C.燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無關(guān),只與燃料種類有關(guān)。D.燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。2、要提高熱機的效率,下列做法不可行的是(
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