1、20092010学年度上学期九年级物理科教案机械能与内能的转化（二课时）【教学目标】：知识与技能通过观察知道做功是改变物体内能的另一种方式；2.了解热机的构造和基本原理，知道热机的工作过程伴随着能量的转化；3.能从能量转化的角度认识燃料的热值，并能熟练使用Qqm 进行相关计算。过程与方法1.组织学生通过改变物体内能的实验过程，知道改变内能的另一种方法做功；2.组织学生观察内燃机的构造，培养学生是识图能力；3.通过实验理解热值的含义，同时体会控制变量法是研究物理问题的一种重要方法。情感态度与价值观1.通过动手实验，观察实验，培养学生爱动手，爱动脑，爱思考的品质；2.培养学生环保意识，提高学生的社
2、会责任感；3.初步领会合理使用能源与节约能源的个人价值与社会价值。 【教学重点、难点】教学重点：通过观察、实验，认识机械能与内能可以相互转化，进而全面了解改变内能的两种方法。教学难点：热机的工作原理，初步了解汽油机一个工作循环中的四个冲程，特别是压缩冲程和做功冲程中的能量转化情况。【教学器材】铁丝，空气压缩仪，水蒸汽冲开橡皮塞演示装置，汽油机模型【教学过程】第一课时创设情境引入课题：1、为什么汽车高速行驶时，轮胎温度会升得很高？甚至爆胎？ 2、知道燃料是怎样使汽车发动机工作的吗？同学们刚刚各抒己见，有对的也有错的，不过没关系，等我们学完机械能和内能的相互转化这一课就会明白其中的道理。板书：机械
3、能和内能的相互转化合作交流、解读探究：一.做功-改变物体内能的方法先请大家观看一段录象-运动的砂轮。边看边介绍过程。请大家思考，为什么切割钢筋的时候会有火？有火花以为着温度怎么样？大家手头有许多物品，例如铁丝、砂纸、橡皮、小尺、衣服甚至是双手。你可以使你手头的一些物品发热吗？可以讨论、试一试，然后告诉我你采用什么方法使什么物体发热。-对同学们所提出的方法进行分析在上述活动中，这些物体温度升高,说明它的内能增加,物体增加的内能从何而来？之前我们学过，热传递的方式改变物体内能，刚才有热传递的例子吗？而热传递只是能量由高温物体转移到低温物体，开始是内能后来还是内能，能的形式没有变化。其余几个例子，例
4、如弯折后的铁丝发热，他的内能增加也通过热传递吗?如果不是，又是从哪来的内能呢？演示：手对铁丝用力，又有一段距离，手对铁丝做功了。看来，铁丝增加的内能是通过做功得到的。可见，一、做功是改变物体内能的另一种方式。（板书）再看实验-“空气压缩引火仪”。同学们观察到什么现象？能解释一下这个现象吗？棉花达到着火点而燃烧，因为空气温度升高了，说明内能增大了，那么为什么空气的的内能会增大呢？-手对活塞用力压缩空气，并且作用了一段距离，对空气做功，使空气内能增加，温度升高达到棉花的着火点，从而使其燃烧。板书：可以说，通过 1、做功使机械能转化为内能。这下知道为什么汽车高速行驶时，轮胎温度会升得很高？同学们能举
5、出生活中其他一些通过做功使机械能转化为内能的实例吗？a.在公路上飞奔的汽 车紧急刹车时，车轮后冒出浓烟。b.齿轮式打火机打火。c.擦火柴。d.钻木取火。很好，以上事例都说明了，对物体做功，物体的内能就会增大。是机械能转化为内能。再看铁丝，如果我给大家一根发热的铁丝，你知道它是通过哪种方法发热的吗？是做功还是热传递？可见，做功和热传递在改变物体内能上是等效的。不同点在于，热传递时能的形式不变，而做功这种方式，能的形式要发生改变。 2、思考：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：1、电子式火花发生器：将内能转化为机械能
6、2、水蒸汽推瓶塞实验。塞子蹦出说明塞子获得什么能量？是什么能转化为塞子的机械能？找个同学解释：当塞子跳起时，瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时，温度降低，本身的内能会减小。是内能转化为机械能。2、做功可以使内能转化为机械能。还可以举一些例子吗？-火箭升空、射击、炸弹爆炸、水烧开时把壶盖顶起等。二.热机其实内能转化为机械能最直接的应用就是热机，也就是热力发动机，即把燃料燃烧产生高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。下面我们以汽油机为例，共同研究热机的工作原理。（展示汽油机结构，对照汽油机的模型思考。）幻灯片：1汽油机的主要结构是哪几个部分？2什么叫冲程？3吸气冲程吸入汽
7、缸的是什么？ 4压缩冲程中能量如何转化？5什么时间点燃燃料？6做功冲程能量如何转化？7一个工作循环曲轴旋转几圈？活塞往返几次？对外做功几次？教师对关键处进行点评，小结，并指出燃热机的广泛应用促进了人类文明的进步，但也带来了严重的环境问题。a、吸气冲程：进气门 打开，排气门关闭，活塞向下运动。b、压缩冲程：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动。 机械能转化为内能。c、做功冲程 ：进气 门关闭，排气门关闭，活塞向下运动。内能转化为机械能。d、排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。完成想一想。读一读：热机的发展历程；小结：请大家说一说今天的收获。作业：学习手册。 板书设计：机械能和内能的相
8、互转化（一）一.做功是改变物体内能的另一种方法1、做功可以将机械能转化为内能2、做功可以将内能转化为机械能二热机1、汽油机构造：火花塞、进气门、排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴2、冲程：活塞由汽缸一端到另一端的过程3、汽油机工作的一个循环：a、吸气冲程： b、压缩 冲程：c 、做功冲程 ：d、排气冲程：第二课时创设情境引入课题：同样都是用热机，为什么有的汽车用汽油机有的用柴油机，还有的用天然气？可见不同的燃料燃烧放出的热量可能不同，板书：燃料的热值交流合作解读探究：一.燃料的热值为了便于理解和简化为热值的理解，变通课本中的实验，而用生活实践作说明，农村家庭中都有大灶，若同样烧一锅水，一是用草，二
9、是用树枝（木材）你选择用哪种燃料？若分别用两种燃料烧的话，哪一种用量多？根据农村学生的生活经验都能得到结论：木材比草好烧，也不难理解同样烧一锅水，用草要比木材多，上升为理论，需要同样多的热量，木材燃烧要比草燃烧用量少，也即同样多的木材与草燃烧，木材要比草放出的热量多。层层引导得出热值的概念：单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量。学生读课本明确燃料的热值符号、单位。物理意义。教师解释概念本身及完全燃烧的含义：学生试着解释汽油的热值的物理意义。二关于热值的计算：问：“ 如何知道一定质 量的燃料完全燃烧时放出的热量？” mqQQ：热量 m: 质量 q：燃料的热值学生理解并作计算，一是燃烧放热计算，
10、一是与水及其他物体吸热升温结合作计算。例：小梅放学后，用煤炉帮妈妈烧水，由于各种原因，煤燃烧放出的热量只有 20能被水吸收，现在要将 5温度为 20的水烧开（1 标准大气压），请你帮助小梅计算一下烧开这些水，要多少千克的无烟煤？解析：本题综合了热量的计算和燃料燃烧放出热量的计算这两方面的知识。由于煤燃烧放出的热量只有 20被水吸收，从而建立这两个知识点之间的联系。读一读：阅读化石燃料的燃烧和环境保护，使学生认识燃烧与环境及能源的关系，并作讨论怎样提高燃料燃烧放热的利用率小结：师生共同完成小结内容作业：学习手册。板书设计：机械能和内能的相互转化（二）一热值的概念：单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量。单位：焦耳每千克 （J）二关于热值的计算： mqQ
