人教九年级上册物理教案.docx

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1、人教九年级上册物理教案教 案 第十三章 内能 第1节 分子热运动 出示目标 1.知道物质是由分子、原子构成的,一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。 3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。 4.知道分子之间存在相互作用的斥力和引力。 学习指导一 分子热运动 阅读课本第2、3页及第4页“扩散现象”内容,并完成下面填空: 1.物质是由 分子、原子 构成的,其大小通常以 10-10m 为单位来量度。 2.扩散现象:相互接触的 不同物质分子 ,彼此进入对方的现象叫扩散。 3.为什么打开一盒香皂,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里了? 能闻到香味的原

2、因是: 香皂的分子运动到鼻子里去了 。 气体扩散实验 1.过了一会儿以后,你在实验中看到的现象是什么? 2.为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面,倒过来行吗?这里面有什么科学道理? 3.既然二氧化氮的密度大于空气的密度,为什么在实验中红棕色的二氧化氮气体会上升到上方的空气中,而使空气的颜色发生了改变? 4.这个实验能说明什么问题?(组内交流,共同解决问题) 液体扩散实验: 将一滴红墨水滴入一杯热水中,稍等一会儿,你看到的现象是 整杯水颜色变得均匀,呈淡红色 。 这个实验能说明什么问题? 液体之间能发生扩散 。 固体扩散,观看金和铅的扩散视频 说明了什么问题? 固体之间能发生扩散 。

3、在分别盛有等量冷水和热水的烧杯中,分别滴入一滴墨水,注意比较两杯中墨水的扩散现象(温馨提示:等量的冷水和热水,只滴一滴即可) 说明了什么问题? 温度越高,扩散越快 。 1.扩散现象说明:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;分子之间存在间隙。 2.影响扩散快慢的因素: 温度 。 温度 越高,分子做无规则运动越快,扩散越快。 3.分子热运动:分子的无规则运动,与物体的机械运动不同。 1.吸烟有害身体健康,在空气不流通的房间里,只要有一个人吸烟,一会儿房间就会充满烟味,这是分子的 扩散 现象。所以,为了你和他人的健康,请写一则提示语: 公共场所不要吸烟 。 2.往一杯水中放入一些糖,过一会儿,水

4、变甜了,这一现象说明物体的 分子 都在不停地做无规则运动。水的温度越高,水变甜得越快,又说明了分子扩散现象与 温度 有关。 3.下列现象不能说明是扩散现象的是( D ) A.在一杯热水中滴入两滴红墨水,过一会儿整杯水都变红了 B.向教室地面喷洒消毒药液,在教室内各处都能闻到药味 C.炒菜时,香味四处飘逸 D.狂风转起地面上的尘土 学习指导二 分子间的作用力 阅读课本第4、5页有关分子间的作用力内容,并回答下面的问题。 如图是分子作用力模型,它说明分子之间既有 引力 又有 斥力 ,当分子距离很小时, 斥 力起主要作用;当分子距离稍大时, 引 力起主要作用;如果分子间距很大,则作用力 十分微弱 。

5、 1.扩散现象说明分子在不停地运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起保持一定的体积呢? 分子间存在着引力,使得固体和液体能保持一定的体积,使其内部的分子不致散开 。 2.图13.1-4能说明什么? 分子间有引力 。 3.扩散现象说明分子间有间隙,为什么压缩固体和液体很困难呢? 这是因为分子间还存在斥力的缘故,由于斥力的存在,使分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩 。 分子间的作用力:分子之间既有 引力 又有 斥力 。设分子间的平衡距离为r.则当分子间距离rr0时引力 大于 斥力,表现为 引力 ;当r10r0时,作用力可忽略不计。 1.下列现象中能用分子动理论解释

6、并正确的是( C ) A.矿石被粉碎成粉末,说明矿石分子很小 B.热水瓶塞有时很难拔出,说明分子间有引力 C.污水排入池塘后不久,整个池塘水被污染了,说明分子不停地做无规则运动 D.压缩弹簧需要力,说明分子间有斥力 2.把萝卜腌成咸菜需要较长的时间,而把萝卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味,仅需几分钟,造成这种差别的原因是( D ) A.盐分子减小了,很容易进入萝卜中 B.盐分子间有相互作用的引力 C.萝卜分子间有空隙,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动加快 3.常言道:“破镜不能重圆”,这是由于镜子被打破后,再合起来时,镜子断裂处绝大多数分子之间距离变 大 ,分子之间几乎没有 分子力 的作用的

7、缘故。 4.钢铁公司在制造钢铁零件时,为了增加零件表面的硬度,常把零件放入含碳的渗碳剂中,并适当加热,这样碳分子就可以较快地渗入到零件的表层,试用所学知识说明其中的道理。 分子永不停息地做无规则运动,当把零件放入含碳的渗碳剂中时,碳分子会运动到钢铁零件的表层。当升高温度时,分子的内能增加,运动速度加快,碳分子填充在铁分子间,使分子与分子之间接触紧密,有更多的分子间作用力作用在那里,所以零件表面的强度更大了 。 当堂训练 教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。 第2节 内能 第1课时 内能及物体内能的改变 出示目标 1.理解什么是内能。 2.知道内能与温度之间的关系。 3.掌握改变内能的两种方式并

8、能用其解决简单的问题。 学习指导一 内能 阅读课本第78页“内能”内容,完成下面问题。 1.运动的物体具有 动 能;而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动,所以运动的分子也具有 动 能。 2.弹簧受到拉伸或压缩时发生形变,从而使弹簧具有 弹性势 能;而构成物质的分子之间也存在引力或斥力,因此分子间还存在 分子势 能。 3.物体内部所有分子热运动的 动 能与分子 势 能的总和,叫做物体的内能。 4.一切物体,无论温度高低都具有 内 能,它的单位是 焦耳 ,用字母 J 表示。 讨论0的冰块有没有内能? 分析:我们知道,物质是由 分子 构成的,固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地排列形成

9、的晶体结构,由 扩散 现象可知,一切物质的分子不停地做着 无规则 的运动,运动着的分子具有 分子动能 ,0的冰块也不例外。由于水分子的晶体排列形成稳定结构,分子之间有相互作用力,因而水分子之间还具有 势 能。而内能是物体内部所有分子热运动的 动能 和势能的 总和 ,所以0的冰块也具有内能。 内能是物体的内能,而不是单个分子的内能,一切物体无论温度高低都具有内能。 以下说法正确的是( A ) A.物体分子总是在做无规则运动,所以分子具有动能 B.当物体被举高时,其分子势能随之增加 C.当物体运动速度增大时,其分子动能随之增加 D.0以下时,物体分子既不具有动能也不具有势能 学习指导二 内能与温度

10、之间的关系 1.内能和物体质量的关系: 物体的质量越大,物体内部分子的个数就越多,所以物体内能也就越 大 。例如:温度相同的一大桶水比一小杯水内能 大 。 2.内能和温度的关系: 物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,温度越高,物体内分子运动速度越大,分子动能就越 大 ,物体内能也就越 大 。例如:同一物体温度越高,内能越 大 。 3.内能和物体状态的关系: 物体的状态不同时,分子间的距离不同,分子间的作用力大小 不同 ,从而会改变分子的 势 能大小,所以内能也不同。例如:冰在熔化过程中,温度虽然不变(即分子的动能不变),内能却在增加。 机械能与内能的区别:机械能与整个物体的运动情况有关,如

11、物体质量、高度、速度,是宏观物体做机械运动所具有的能量;而内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,如:物体温度、质量、状态等,与物体微观结构有关。 有关内能大小的说法正确的是( C ) A.0的冰的内能比0水的内能小 B.0的冰内能为0J C.0的冰全部熔化成0的水,内能增大 D.高温物体一定比低温物体内能大 学习指导三 改变内能的两种方式 1.温度不同的两个物体相互接触,低温物体温度 升高 ,高温物体温度 降低 ,这个过程叫做 热传递 。 2.发生热传递时,高温物体的内能 减少 ,低温物体的内能 增加 。 3.热传递过程中,传递内能的多少叫做 热量 。物体吸收热量,内能 增加

12、;放出热量,内能 减少 。 1.将一根铁丝放到火炉上烤,铁丝吸收 热量 ,温度 升高 ,内能 增大 ;将烧红的铁丝放到凉水中,铁丝温度 降低 , 内能 减少 。 分析得出: 热传递 能够改变物体的内能。 同样一根铁丝,用手来回弯折几次,感觉弯折后的温度会 升高 ,内能 增大 。 分析得出: 做功 能够改变物体的内能。 2.观察课本第9页两个演示实验,回答问题: 如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,观察到的现象是 棉花会燃烧起来 ,这是因为 对气体做功,气体内能增加,温度升高,达到棉花中乙醚的着火点 。 如图乙所示,瓶内装有少量的水,水的上方有水蒸气,

13、塞紧瓶塞,用打气筒向瓶内打气,当塞子从瓶口跳起时:观察到瓶口附近有 白雾 出现,这是因为瓶内空气推动活塞做功时 内 能转化为 动 能,温度 降低 ,水蒸气 液化 成小水滴。 分析得出: 物体对外界做功 能够改变物体的内能。 小结: 1.改变物体内能的方式有两种: 做功 和 热传递 ,且在改变物体的内能上是等效的。 2.在热传递过程中,高温物体 放出 热量,温度 降低 ,内能 减少 ;低温物体 吸收 热量,温度 升高 ,内能 增加 。 3.对物体做功,物体内能 增加 ,温度 升高 , 机械 能转化为 内 能;物体对外做功,此物体内能 减少 ,温度 降低 , 内 能转化为 机械 能。 内能是物体内

14、部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和,是一个状态量,常说“具有内能”;热量是在热传递过程中,传递内能的多少,是一个过程量,常说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“物体具有或含有热量”。 1.下列说法错误的是( C ) A.做功可以使物体的内能发生改变 B.热传递可以使物体的内能发生改变 C.用做功的方式来改变一个物体的内能,就不能同时用热传递的方式来改变它的内能 D.改变物体的内能可以同时用做功的方式和热传递的方式 2.下列属于通过做功途径改变物体内能的是( B ) A.在火炉上烧水,水温升高 B.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热 C.感冒发烧,用冷毛巾敷额头 D.炎热的夏天,柏油路面温度升高

15、 3.在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。 方法一: 开取暖器取暖 ; 理由: 通过热传递的方式增加身体内能 。 方法二: 让身体运动起来 ; 理由: 做功增加身体内能 。 4.学过改变物体内能的方法后,你能不能够用物理术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”? 解:都是通过对物体做功增加物体内能 。 当堂训练 教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。 第2课时 温度、内能和热量 出示目标 掌握温度、内能和热量的概念、区别及应用。学习指导 温度、内能和热量的区别 阅读课本第78页“内能”内容,将温度、 内能和热量的概念用线标记出来。 学习

16、内能的知识后,大多数学生对这三个物理量(温度、 内能和热量)的概念及相互关系不能正确理解,为帮助学生理解和应用,把三者的区别和联系总结如下: 1.温度表示物体的冷热程度,从分子运动理论的观点来看,温度是 分子热运动激烈程度的标志 ,对同一物体而言,温度只能说“ 是多少 ”或“ 达到多少 ”,不能说“有”“没有”或“含有”等。 2.内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 内能只能说“有”,不能说“无”。只有当 物体内能改变,并与做功或热传递相联系 时,才有数量上的意义。 3.热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是 内能的变化量 。热量跟热传递紧密相连,离开了

17、热传递 就无热量可言。对热量只能说“ 吸收多少 ”或“ 放出多少 ”,不能在热量名词前加“ 有 ”或“ 没有 ”“ 含有 ”。 1.内能和温度的关系 物体内能的变化,不一定引起温度的变化。这是由于 物体内能变化的同时,有可能发生物态变化 。物体在发生物态变化时 内能变化了,温度有时变化有时却不变化 。 如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变。温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢。 因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度 增大 ,分子的动能 增大 ,因此内能也 增大 ;反之,温度降低,物体内能 减小 。因此,物体温度的变化 一定会 引起内

18、能的变化。 2.内能与热量的关系 物体的内能改变了,物体 不一定 吸收或放出了热量,这是因为 改变物体的内能有两种方式:做功和热传递 。即物体的内能改变了,可能是由于 物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功) 。 而热量是物体在热传递过程中 内能变化 的量度。物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少。因此物体吸热或放热,一定会引起 内能的变化 。 热量的实质是内能的 转移过程 。例如两个物体之间发生热传递,高温物体放出了50J的热量,表示它的内能 减少 了50J;同样低温物体吸收了50J的热量,则内能 增加 了50J,实际上就是50J的内能从 高温 物体传给了 低

19、温 物体。 物体吸收热量,分子运动剧烈,内能 增加 ,但内能的增加不仅可以通过 吸热 来实现,还可以通过 对物体做功 来实现。在 不清楚内能变化的过程 时,我们不能肯定究竟是通过哪种方式实现的。 另外要注意的是热量是一个 过程 量,而内能是 状态 量,因此我们不能说物体含有热量。 3.热量与温度的关系 物体吸收或放出热量,温度 不一定 变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果 物体本身发生了物态变化 (如冰的熔化或水的凝固),这时物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却 保持不变 。 物体温度改变了,物体 不一定 要吸收或放出热量,也可能是 由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,

20、温度改变了 。 关于温度和热量的关系,可以从两个方面来理解:一方面,物体吸收或放出热量,但温度不一定改变。例如晶体熔化和液体沸腾,物体吸热,但不升温;液体凝固成晶体和气体液化,物体放热,但不降温。另一方面,物体温度发生变化,不一定是由于吸热或放热。因为做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 1.下列说法中正确的是( D ) A.温度为0的物体没有内能 B.温度高的物体内能一定多 C.物体的内能增加,它的温度一定升高 D.一个物体温度升高,内能一定增加 2.下列说法中正确的是( A ) A.物体吸收热量,内能一定增加 B.物体的温度升高,一定吸收了热量 C.物体的内能增加,一定吸收了热量 D.

21、温度很低的物体没有内能 3.下列说法中正确的是( C ) A.物体温度升高,它一定吸收了热量 B.物体吸收了热量,温度一定升高 C.物体吸收了热量,它的内能就会增加 D.物体温度不变,它的内能一定不变 4.关于物体的温度、热量、内能的说法中,正确的是( B ) A.物体的内能增大时,其温度就会升高 B.物体的温度升高时,其内能就增大 C.物体的温度升高时,物体的热量就增加 D.物体的内能越大,物体的热量就越多 5.关于热量、温度、内能的关系,下列说法中正确的是( D ) A.物体吸收了热量,它的温度一定升高,内能一定增加 B.物体温度升高,它的内能一定增加,一定是吸收了热量 C.物体内能增加了

22、,它一定吸收了热量,温度一定升高 D.物体吸收了热量,它的内能一定增加,温度可能升高 当堂训练 教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。 第3节 比热容 第1课时 比热容 出示目标 1.知道不同物质的吸热能力不同。 2.知道比热容是物质的一种属性,理解比热容的概念。 3.了解生活中利用水的比热容大的实例。 学习指导一 比热容及应用 1.甲为100g水,乙为200g水,温度都升高10,用相同的加热装置, 乙 加热时间长。 结论:同种物质,升高相同的温度,质量大的吸收的热量 多 。(填“多”或“少”) 2.甲和乙均为200g水,甲温度升高10,乙温度升高20,用相同的加热装置, 乙 加热时间长。 结论

23、:相同质量的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越 多 。 3.同为100g的水和沙子,温度都升高10,用相同的加热装置,加热的时间 不同 。(填“相同”或“不同”) 结论:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量 不同 。(填“相同”或“不同”) 注意:以上问题中,我们通过比较 温度计变化的示数 来衡量物体吸收热量的多少。这种研究问题的方法叫 转换法 。 综合以上可以知道,物体吸收热量的多少跟 质量 、 种类 和 升高的温度 有关。 4.比热容是物质的一种 属性 ,其符号为 c ,单位是 J/(kg) ,读作 焦每千克摄氏度 ,水的比热容是 4.2103 J/(kg) ,它表示的意思是

24、 1千克的水温度升高1时所吸收的热量是4.2103 J 。比热容的概念还可以表述为:单位质量的某种物质,温度 降低 1所 放出 的热量叫做这种物质的比热容。 1.探究:比较水和沙子的吸热能力 猜想: 水 (填“沙子”或“水”)的吸热能力较强。 需要的器材: 酒精灯、温度计等 。 实验前需考虑的问题: (1)怎样得到质量相等的水和沙子?是不是还需要其他的器材? (2)设计实验思路。 思路一:用相同质量的水和沙子,让它们吸收相同的热量,比较它们 温度升高的多少 。温度升高越小,说明物质的吸热能力 越强 。 思路二:用相同质量的水和沙子,让它们升高相同的温度,比较它们 加热时间的长短 。加热时间越长

25、,说明物质的吸热能力 越强 。 (3)若采用思路一实验,怎样保证水和沙子吸收相同的热量? 用同样的酒精灯加热相同的时间 。 (4)测量温度时应注意些什么? 选择一根量程适当的温度计进行测量。 将温度计的液泡全部浸没在待测物中,液泡不能碰到器壁和底部。 等液柱稳定后进行读数,读数时要平视,不能将温度计拿出来读数。 实验表格: 表1 质量相同、加热时间相同时 水 升高的温度/ 表2 质量相同、升高相同的温度时 水 加热时间/min 沙子 沙子 结论:不同物质,在质量相等,温度升高的度数相同时,吸收的热量是 不同 的,也就是说不同物质的吸热能力是 不同 的。 (填“相同”或“不同”) 2.了解几种物

26、质的比热容: 水 4.2103 酒精 2.4103 煤油 2.1103 冰 2.1103 蓖麻油 1.8103 沙石 0.92103 铝 干泥土 铁、钢 铜 水银 铅 0.88103 0.84103 0.46103 0.39103 0.14103 0.13103 (1)从表中我们了解到, 水 的比热容最大,说明它的 吸热能力 最强。 (2)水的比热容是沙石的4.5倍,因此,白天在同样阳光照射下,水的温度变化比沙石 慢 。 3.想想议议:我国北方楼房中都装有“暖气”,用水作介质,把热量带到房中取暖,用水作介质有什么好处?生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例。 答:利用了水的比热容

27、大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖 。 比热容是物质的一种属性,与物质的种类有关,与物质的质量变化的温度等因素无关。 1.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( D ) A.一个物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半 B.吸收热量多的物质,比热容一定大 C.质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大 D.比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质 2.在我国北方农村,农民常在菜窖里储存几桶水,这是因为( B ) A.水的比热容比较大,气温升高时放出的热量较多,使储存的蔬菜不

28、容易冻坏 B.水的比热容比较大,气温降低时放出的热量较多,使储存的蔬菜不容易冻坏 C.水的比热容比较大,气温降低时吸收的热量较少,使储存的蔬菜不容易冻坏 D.水的比热容比较大,气温升高时放出的热量较少,使储存的蔬菜不容易冻坏 3.质量相等的甲、乙两种液体,温度相同、用两盏完全相同的酒精灯分别加热,记录的温度与时间变化的曲线如图,可知c甲 ”、“c铁c铜 。 (1)如果升高相同的温度后,吸收热量最多的是 铝 块。 (2)如果吸收相同的热量后,末温最高的是 铜 块。 2.质量为500g的铁锅中放有3kg水,把它们从15加热到85,吸收了多少热量?c铁=0.46103J/(kg),c水=4.2103

29、J/(kg) 解:Q吸=cmt=4.2103J/(kg)3kg70=8.82105J。 3.质量为500g的某种物质,温度从20升高到30,吸收了2.1104J的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质? 解:Q=cmt 当堂训练 教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。 𝑄可知,c=,则𝑚𝑡2.1104Jc=4.2103J/(kg),它可能是水。 𝑚(𝑡-𝑡0)0.5kg10吸𝑄第十四章 内能的利用 第1节 热机 出示目标 1.知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构

30、造和工作原理。 2.了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。 学习指导 热机 1.阅读课本第17页图14.1-1的实验,观察并思考酒精灯对试管中水加热时,水的内能变化。思考: 看到什么现象? 木塞被顶开,是谁对它做了功? 水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能? 在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的? 在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化? 上面的装置就是一个简单原始的热机模型。 2.热机:热机是指把燃料燃烧时释放的 内能 转变为 机械能 的装置。现代社会中, 内燃机 是最常见的热机。 3.内燃机:燃料直接在发动机 汽缸 里燃烧产生动力的热机。最常见的内燃

31、机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做 汽油机 和 柴油机 。 1.汽油机 认识四冲程汽油机主要部件名称,并完成下面问题: 汽油机是利用 汽油 作燃料来工作的。 构造: 汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴 。 工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有 四 个冲程。包括: 吸气冲程 、 压缩冲程 、 做功冲程 、 排气冲程 四个冲程。 第一冲程:吸气冲程中,吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?进气门和排气门的打开和关闭情况? 答:吸入的是汽油和空气的混合物。活塞向下运动。进气门打开,排气门关闭。 第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化? 压缩

32、冲程末产生什么结果?汽油机是利用什么方式点火的? 答:压缩冲程中,机械能转化为内能。结果是燃料混合物被压缩。汽油机是利用火花塞点火的。 第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化? 答:做功冲程中,产生高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。是内能转化为机械能。 第四冲程:排气冲程有什么作用? 答:排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。 总结:汽油机一个工作循环有 四 个冲程,飞轮转动 两 周,对外做功 一 次,活塞往复 两 次,其他冲程靠飞轮(或叫惯性轮)的 惯性 完成。 2.柴油机 柴油机是利用 柴油 作燃料来工作的。 构造: 汽缸、进

33、气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴 。 工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有 四 个冲程。包括: 吸气冲程 、 压缩冲程 、 做功冲程 、 排气冲程 四个冲程。 第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动? 答:吸气冲程中,吸入的是空气。汽缸中活塞向下端运动。 第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?柴油机是利用什么方式点火的? 答:压缩冲程中,机械能转化为内能。产生的结果是气缸内空气的温度已经超过柴油的燃点,从喷油嘴喷出雾状柴油遇热空气便燃烧。 柴油机是压燃式点火的。 第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向

34、什么能转化? 答:高温高压气体膨胀对外做功,内能转化为机械能。 第四冲程:排气冲程有什么作用? 答:排气冲程把废气排出汽缸。 总结:柴油机一个工作循环有 四 个冲程,飞轮转动 两 周,对外做功 一 次,活塞往复 两 次,其他冲程靠飞轮的 惯性 完成。 四冲程汽油机和柴油机的主要区分: 不 同 构造 燃料 吸气冲程吸进的物质 汽油机 火花塞 汽油 空气和汽油 柴油机 喷油嘴 柴油 空气 压缩冲程末汽缸内的温度 点火方式 做功冲程燃气的压强 优缺点 应用 相 同 点 低 点燃式 低 体积小,噪音低,转速高 制造轻便机械 高 压燃式 高 燃油经济性好(效率高),低速扭矩大 制造重型机械 1.构造:都

35、有 汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴 ; 2.工作:都分为 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 四个冲程。 1.在汽油机工作的四个冲程中,实现内能转化为机械能的冲程是( C ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 2.汽油机吸入汽缸的物质是 C ,柴油机吸入汽缸的是 B 。 A.汽油 B.空气 C.燃料与空气混合物 D.燃气 3.汽油机工作的四个冲程为:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。如图所示为 压缩 冲程。 4.四冲程单缸内燃机飞轮转速为3000r/min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为 25 次。 当堂训练 教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。

36、第2节 热机的效率 出示目标 1.知道热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。 2.了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道可以怎样提高热机效率。 学习指导一 热值 1.燃料的热值: 单位质量的某种燃料完全燃烧释放的热量叫做这种物质的热值 ,用符号 q 表示,单位是 J/kg ,气体燃料的热值单位: J/m3 。 2.干木柴的热值是1.2l07J/kg,物理意义是 每千克的干木柴完全燃烧释放的热量为1.2l07J 。 3.阅读常见燃料的热值表,表中热值最大的燃料是 氢 。 计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。 解:从热值

37、表中查得柴油的热值是q=4.3107J/kg, 则4kg柴油完全燃烧释放的热量Q=mq=4kg4.3107J/kg=1.72108J 1.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq。 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=Vq。 Q放表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。 2.热值是燃料的一种特性 热值反映了燃料的燃烧特性,即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。热值与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。 1.现在火箭中用液态氢作燃料,是因为它具有( D ) A.较小的密度 B.较小

38、的比热容 C.较低的沸点 D.较大的热值 2.柴油的热值是4.3107J/kg,它的物理意义是 每千克的柴油完全燃烧释放的热量为4.3107J ,完全燃烧3kg柴油能释放出 1.29108J 热量。 3.酒精的热值是3.0107J/kg,酒精灯里装有20g酒精,若燃烧掉一半,放出的热量是 3.0105J ,剩余部分酒精的热值是 3.0107J/kg 。 4.某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20加热到100。求: (1)水吸收的热量。 (2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?(酒精的热值q酒精=3.0107J/kg) 解:(1)根据Q吸=cm(t2-t1) 水吸收的

39、热量Q吸=4.2103J/(kg) 0.1kg(100-20)=3.36104J (2)由Q吸=Q放,Q放=mq 得酒精的质量: 𝑄m=放𝑞=3.36104J73.010J/kg=1.1210-3kg 学习指导二 热机效率 在热机的各种能量损失中, 废气 带走的能量最多,设法利用 废气 的能量,是提高燃料利用率的主要措施。 1.热机是将内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。 热机效率是热机性能的一个重要指标。 热机的效率: 用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比 。 2.分析课本第24页图14.2-2的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论:

40、如何提高锅炉燃料的利用率?谈谈你的看法。 3.阅读:STS从火车到火箭,了解人类机械的发展史。 一台大型推土机的推力约为3104N,匀速推土总行程达10km,消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。 解:=Q有/Q总100%=W有/(q柴油m柴油)= 3104N104m/(4.3107J/kg30.3kg)23% 当堂训练 教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。 第3节 能量的转化和守恒 出示目标 1.能分析常见现象中的能量转化。 2.了解能量转化可以反映自然界中各种现象不是孤立的,而是互相联系的。 3.从对现象的分析总结能量守恒定律,并用能量守恒的观点分析日常现象。 学习指导一

41、 能量的转化 阅读课本第27页内容完成下面问题: 在一定条件下,不同形式的能可以 相互转化 。 摩擦生热, 机械能转化为 内能 ; 水电站里水轮机带动发电机发电, 机械 能转化为 电能 ; 电动机带动水泵把水送到高处, 电 能转化为 机械 能; 植物吸收太阳光进行光合作用, 光 能转化为 化学 能; 燃料燃烧时发热, 化学 能转化为 内能 。 观看课本第27页图14.3-1,发现自然界中各种现象,完成填空,从中你能得到哪些启示? 在下列现象中,能量是怎样转化的? 用锯条锯木头,过一会锯条变热了: 机械能转化为内能 。 植物进行光合作用: 光能转化为化学能 。 蓄电池放电: 化学能变化为电能 。

42、 对蓄电池充电: 电能转化为化学能 。 自然界中各种现象不是孤立的,而是互相联系的:各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化。1.下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是( B ) A.点燃爆竹,爆竹腾空而起 B.汽车紧急刹车,轮胎发热 C.给生石灰加水,温度升高 D.给电炉通电,电炉发热 2.火箭在大气层里加速上升的过程中( C ) A.机械能减少,内能增加 B.机械能增加,内能减少 C.机械能与内能都增加 D.机械能不变,内能增加 3.各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化,指出下列情况下能量的转化。 气体膨胀做功: 内能转化为机械能 。 硅光电池接收太阳光: 光能转化为电能 。 核电

43、站发电: 核能转化为电能 。 正在工作的电饭锅: 电能转化为内能 。 学习指导二 能量守恒定律 阅读第28页“想想议议”,思考回答下面问题。掉在地上的小球会跳起,但是越跳越低,为什么?是否丢失了能量?减少的机械能到哪里去了? 阅读课本第28页第二自然段总结能量守恒定律: 能量守恒定律内容:能量既不会 凭空消灭 ,也不会 凭空产生 ,它只会从 一种形式 转化为 另一种形式 ,或者从 一个物体 转移到 另一个物体 ,而在转化和转移的过程中,能量的 总量 保持不变。 可以从以下四个方面加以理解: (1)存在:能量既不会凭空 消灭 ,也不会凭空 产生 。 (2)转化或转移:从一种形式 转化 为其他形式

44、,或者从一个物体 转移 到另一个物体。 (3)结果:在转化和转移的过程中,能量的总量保持 不变 。某种形式的能减少,一定转化为其他形式的能。 (4)普遍性:能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一。 在能量守恒定律中,能量的“转化”是指:一种形式的能量转化成为另一种形式的能量,即前后两种状态,能量的形式发生了变化,如“钻木取火”是机械能转化为内能,“电车运动”是电能转化为机械能;而能量的“转移”是指:一个物体所具有的一种形式的能量,转移到另一个物体上后,还是同一种形式的能量,即前后两种状态,能量的形式并没有发生变化,只是能量发生了转移,如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上,前后都是内能。 1.在一个密封的小房间里,放着一台开着门的电冰箱,给电冰箱通电,过一段时间后,房间的温度将