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机械能和内能的相互转化学案
题三、机械能和内能的相互转化时2时型新授
教学目标
1．认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其它形式能向内能的转化过程。
2．通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理。
3．了解汽油机的结构及其工作过程。了解内能的利用在社会发展史上的意义。
4．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。
5．认识燃烧排放物对环境的影响、认识能与人类生存和社会发展的关系。
重点难点认识到做功是改变内能的另一种方式。了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。知道热值的概念和单位，会进行燃料燃烧放热的简单计算。四冲程汽油机的工作过程和其中的能量转化。
教材分析本节以图片形式围绕重点内容举例提出问题，激发学生学习的兴趣。教材首先从做功能改变物体的内能入手，有助于学生认识到两种改变物体内能方式间的异同，介绍了内能转化为机械能，为热机的教学做了铺垫。
教学方法创设情景提出问题，通过几个活动说明做功可以改变物体的内能，联系实际引出热机的概念。
教具铁丝、空气压缩引火仪、电子式火花发生器、汽油机模型、温度计、铁架台、石棉网、烧杯、燃烧皿、酒精、碎纸片、水
教 学 程 序 设 计学生活动
①观察本P42图12-21、12-22
②日常生活中有哪些类似的现象？
③从能量转化的角度分析上述现象
探究做功能否改变物体的内能
（活动1）本P42图12-23
现象：铁丝的弯折处发热
说明：对铁丝做功使铁丝的内能增大，温度升高。
（活动2）空气压缩引火仪
现象：棉花燃烧
说明：活塞压缩空气做功，使空气的内能增大，温度升高，达到棉花的着火点。
④上述实验中，物体增加的内能从何而？
一、做功是改变物体内能的另一种方式
1．对物体做功可以使物体的内能增大，温度升高。
（机械能转化为内能）
①如果物体对外做功，会发生什么现象？
②生活中物体对外做功的事例？
（活动3）演示点火爆炸（本P43图12-25）
现象：盒盖被顶开，盒口出现“白气”
③分析“白气”的形成
说明：酒精燃烧后的燃气对外做功，燃起的内能减少，温度降低。
从能量转化的角度分析上述过程
2．物体对外做功，使物体的内能减少，温度降低。
（机械能转化为内能）
①这一实验原理在实际生活中哪些方面有应用？
二、热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置
②热机是如何将内能转化为机械能的？
观察本P44图12-26，了解汽油机的构造。
1．构造：进气门、汽缸、曲轴、连杆、活塞、排气门、火花塞
观察本P44图12-27，了解汽油机的工作过程。
2．冲程：汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一段运动到另一端的过程叫做冲程。
3．汽油机的一个工作循环：
(1)吸气冲程 (2)压缩冲程 (3)做功冲程 (4)排气冲程
①改变内能的两种方式？
②如果一根锯条的温度升高，能否知道是什么方式改变了物体的内能？
③这说明了什么？
④阅本P44“生活 物理 社会”，了解热机的发展历程和火箭发动机。
①一个三口之家，每月所需能量基本不变，如果使用不同的燃料，其月消耗量是否相同？
②燃料充分燃烧放出的热量可能与哪些因素有关？
（活动4）比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量
见本P47图12-32
加热前的
水温（℃）燃料燃尽后的水温（℃）水温的变化（℃）
10g酒精
10g碎纸片
结论：质量相等的不同燃料完全燃烧所放出的热量一般是不相同的
三、热值q：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
1．单位：J / kg
2．燃料完全燃烧放出的热量：Q放 = mq
③烟煤的热值2.9×107 J / kg表示什么？
④燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关？
复习巩固学生讨论
机械能和内能之间的相互转化
通过对物体做功的方式将机械能转化为内温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成“白气”。内能转化为机械能
学生讨论
对照实物模型，认识汽油机的各个组成部分。
做功和热传递
不能
做功和热传递对于改变物体的内能是等效的
不同
燃料的质量
燃料的种类
引导学生观察实验现象，记录实验数据
1kg的烟没完全燃烧所放出的热量是2.9×107 J
热值、质量、燃料是否充分燃烧
三、思考与作业
四、教学后记
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