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1、第十三章内能第 1节 分 子热运动知识与技能：1.知道物质是由分子构成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2.能够识别并能用分子热运动观点解释扩散现象。3.知道分子热运动快慢与温度的关系。4.知道分子之间存在相互作用力。过程与方法：I.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。2.通过演示实验使学生知道物体的温度越高，分子热运动越剧烈。3.通过演示实验使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。情感、态度与价值观：用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，并使学生借助直接感知的现象认识无法感知的事实。重点：分子动理论的初步知识。难点：分子间的作用力。多媒体课件、可喷泗式酒精、装有红棕
2、色二氧化氮的集气瓶和一个空集气瓶、玻璃板、装有热水和冷水的两个烧杯、红墨水、滴管、注射器。一、情 景 导 入情景1在新型冠状病毒肺炎疫情防控期间，人们出门时经常携带可喷洒式酒精，随时进行手部消毒，如图所示。教师拿出准备好的酒精，对着空中喷几下，同学们闻到酒精的气味时立即举手示意。通过大家举手的先后顺序你能发现什么规律？我们为什么能闻到酒精的气味？这说明了什么问题？想要知道其中的物理道理就需要认真地学习本节课的内容。情景2多媒体展示图片：春天百花齐放、花香四溢。春暖花开、四处飘香，为什么我们在离花很远的地方就能闻到花香呢？通过本节课的学习，你就能知道原因了。二、合 傕 探 究知 识 点O物质的构
3、成 _ _ _ _ _ _ _ _ _提出问题春季迎春花开，夏季荷花满塘，秋季丹桂飘香，冬季腊梅傲放。我们的日常生活中充斥着各种各样的物质，那么这些物质是由什么构成的呢？9T多媒体演示教师在多媒体上展示图片：肉眼下的铁块、水和电子显微镜下的铁、水。肉眼下:铁块水电子显微镜下:铁水交流讨论小组之间交流讨论一杯水是由无数个小水滴组成的，那么小水滴又是由什么构成的呢？构成它的微粒大小是怎样的呢？_归纳总结(1)保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子或原子。(2)常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。(3)分子的体积非常小，一定质量的物体中包含的分子个数非常多，人们通常以10rm为单位来量度分
4、子的直径。SC_材料拓展分糖假说究竟什么是“分子”？组织学生讨论“分糖假说”：取一粒糖，设法将其分割成2粒,而后将这2粒分成4粒、8粒、16粒、32粒每分一次，取其中一粒加以检查，如果这粒糖仍具有糖的性质甜味，就再往下分，假设分到某种程度，取其中一粒再分时就失去了糖的本性，那么这个最小的颗粒就是糖分子。物质也与糖一样，是由它们各自的分子组成的。知 识 点 物 分子热运动演示实验1教师做课本实验：在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开（如图），抽掉玻璃板后，过一会儿，看到上面空瓶中也出现了红棕色。z提出问题上面空瓶出现红棕色现象说明了什么？将空瓶
5、与装有红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置，重做这个实验能否得出相同的结论？交流讨论同学们分组讨论以上问题，并说出自己的看法。归纳总结不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。实验拓展教师在多媒体上播放液体之间和固体之间发生扩散现象的电子视频。（视频详见教学课提出问题同学们观察到了什么现象？说明了什么问题?交流讨论同学们分组讨论观察到的现象及出现该现象说明了什么问题。b_归纳总结除了气体之间可以发生扩散现象外，液体之间也可以发生扩散现象，扩散的快慢与物体的温度有关。知 识 点 分子间的作用力_演示实验拿出准备好的注射器，分发给几位同学，拧下针头，拉开活塞，用大拇指堵住针头的一端，用
6、力压活塞，有什么感觉？将活塞中的空气换成水，再做一做上面的实验，又有什么感觉？（同学们轮流做该实验）-9T_多媒体演示多媒体演示课本中两个紧压在一起的铅柱下面挂钩码的实验。（视频详见教学课件）1th演示分不同引力实的交流讨论同学们分组讨论推拉活塞时为什么会有那种感觉？两个铅柱相互挤压为什么可以黏在一起？b_归纳总结分子之间有间隙，分子之间既有引力又有斥力。完成本书赠送 随堂反馈手册对应内容。第1节 分 子 热 运 动物质是由分了构成的分了是保持物质原来性质不变的最.小微粒-分了的大小以IOm为单位来量度-分子热运动一分子在不停地做无规则的运动一定义扩散现象-影响因素L说明的问题L固体、液体、气
7、体都在做无规则的运动分了之间存在相比的作用力分子的作用力与分子间距离有关-同时存在，同时消失本节是学生在学完宏观物体的有关知识后，对微观世界的知识进一步探究学习，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。但由于分子的运动无法直接观察探究，所以本节课主要采用实验为主，以计算机模拟的方法为辅组织教学。本节需要考察的知识与技能内容比较抽象，在学习过程中，要充分调动学生的积极性，以学生分析、讨论为主，在教师引导的基础上，以“提出问题实验探究一一分析归纳一一得出结论”为主线的思维过程进行教学，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结能力。第2节 内 能知识与技能；1.了解内能的概念，知道内能与温度的关系。2.知
8、道热传递可以改变物体的内能。3.知道内能的概念和单位。4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。过程与方法：1.通过探究找到改变物体内能的两种方法。2.通过演示实验说明做功与物体内能变化的关系。3.通过查找资料了解地球的温室效应。情感、态度与价值观：1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。2.通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。3.培养良好的科学态度和求实精神，帮助学生树立勇攀科学高峰的理想和志向。重点：内能概念；改变内能的两种方式：做功与热传递。难点：对分子势能和内能的理解。多媒体课件、粗铁丝。、情景导入h _情景1如图，同学
9、们小时候经常玩的玩具回力汽车，它运动时动能是从弹性势能转化而来的，而真正的汽车开动时它的动能从何而来？原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。那么，什么是内能呢？通过本节课的学习，同学们就会知道什么是内能、怎么改变物体的内能 手压 回力”玩,具车，只 要 往 后-,退一点，松手后 它的动力从它就能往前跑。何而来呢？叱 _情景2多媒体展示图片：有 关 人类对“热”的渴望的图片（主要是为了说明人类对热的认知过程）。钻木取火 点燃火柴取暖热水袋取暖教师设问：热是一种能量吗？如果是，那么它能做功吗？二、合作探究内能1.内能的概念提出问题湍急的流水能推动水车，拉开的弹弓能将弹丸射出流水、弹
10、弓都具有能量。同学们还记得动能、势能和机械能的概念吗？多媒体展示教师在多媒体上展示踢足球及两个同学拉弹簧的图片。v _类比导入(1)运动着的足球具有动能运动着的分子具有内能。(2)弹簧形变产生的作用力使弹簧具有势能分子之间的作用力使分子具有分子势能。(3)动能和势能的总和称为机械能分子热运动的动能和分子势能的总和称为内能。归纳总结构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。2.影响内能大小的因素b _ _ _ _ _ _ _ _ _提出问题通过前面的学习，我们知道分子的热运动与温度有关，那么内能的大小与什么因素有关呢？b _ _ _ _ _ _
11、_ _ _ _多媒体演示教师向同学们展示图片：冰山、课桌上的笔记本(同学们也可自己观察课桌上的书本)，同学们回想一下平时热牛奶的情景。b_交流讨论同学们分组讨论交流老师展示的图片中的物体是否具有内能，并讨论交流平时热牛奶时,拿一盒牛奶放入热水中，牛奶也变热了，此时牛奶的内能是否改变？-9T_归纳总结(1)一切物体都具有内能(任何情况下都有)。(2)物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。(3)对于同一物体，其内能的大小与物体的质量、温度和状态有关。(4)材料不同的物体无法比较它们的内能大小。知 识 点 豺 物体内能的改变-9T_提出问题秋冬季节，天气寒冷，北风呼啸，走在上学的路上，手会感到
12、非常冷。同学们想象一下怎样才能让自己的双手变暖和呢？b_交流讦论同学们分组讨论让手变暧的方法。引入课题大家说了这么多让手变暖、内能增加的方法，那么要改变物体的内能，我们从能量转移或转化的角度来归纳一下，究竟有几种方法呢？1.热传递改变物体的内能b_多媒体展示教师向同学们展示图片：暖水袋取暖、给水加热、小太阳电热器取暖。交流讨论同学们分组进行交流，讨论上述现象中物体内能是否发生改变？改变内能的方式是什么？归纳总结利用热传递的方式可以改变物体的内能；当温度不同的两个物体相互接触，或同一物体的不同部位温度不同时，高温物体的内能减小，低温物体的内能增加。2.做功改变物体的内能演示实验拿出准备好的粗铁丝
13、，让一同学来回弯折铁丝，并让另一同学感受一下弯折处的温度变化。同学们可轮流做该实验。提出问题铁丝弯折处的温度是怎样变化的？b_交流讨论同学们根据实验中的感受，交流讨论铁丝弯折处温度的变化情况。多媒体展示教师用多媒体向同学们展示用打气筒向烧瓶内打气活塞跳出的电子视频。(视频详见教学课件)归纳总结对物体做功，其他形式的能转化为内能，物体的内能增加；物体对外做功，内能转化为其他形式的能，物体的内能减少。知 识 点 温度、内能、热量之间的区别归纳总结(1)温度表示物体的冷热程度，从分子动理论的观点来看，温度是分子热运动的剧烈程度的标志，对同一物体而言，温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“含有”
14、“有”或“没有”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”，不能在热量前加“含有”“有”或“没有”。材料拓展热量与生命你是否发现，即使我们喝下大量冰镇饮料或在热水浴池中泡上很长时间，我们的体温也不会有多大变化。身体放热或吸热时，体温为什么不降低或升高呢？原来，在人和一些动物的下丘脑中（位于大脑皮层下面），有一个负责保
15、持体温不变的“调节器”。当喝下冰镇饮料后，胃壁温度降低，胃部神经将凉的感觉信号传给了下丘脑,它立即发出指令加快血液循环，把大量热量带到胃壁，保持了胃的正常温度。当外界温度降低时，下丘脑立即发出指令，加快新陈代谢多产生热量，还发出指令使毛孔收缩，减少散热，以保持正常体温。然而，下丘脑的调节功能是有限度的。若外界温度过低，新陈代谢产生的热量将补偿不了由于身体表面蒸发、传导和呼吸引起的热量损失，于是体温下降，严重时就会造成死亡。因此，人在冬天要穿上棉衣御寒；生活在寒冷环境中的动物都有厚厚的毛皮,一只北极熊，不必加快新陈代谢的速度，就能在一50 C的环境中舒舒服服地过日子。当外界温度较高时，人和动物就
16、要向外界加快散热以保持体温。例如，人在热水浴时,下丘脑发出指令加快皮肤的血液循环，大量出汗散热，同时加快呼吸，使热量随气体和水分一同排出，从而有效地防止了人体温度的上升。有的动物没有汗腺，向外散发热量就有些困难了，狗就是这种动物之一。夏天狗总是张着嘴、伸着舌头，它就是靠伸长的舌头蒸发水分来散发热量的。应用物理学概念和规律来研究生命运动，已经形成一门新的交叉学科生物物理学。完成本书赠送 随堂反馈手册对应内容。第 2 节 内 能内能是个较为抽象的概念，在教学中我采用了类比的方法，希望学生在旧知识的基础上能较好地理解内能概念；这种教学方法是我们物理教学中的重要方法，教会学生掌握这种方法意义重大。本节
17、课通过探究活动，使学生体会到了改变物体内能的方式有两种：一是做功；二是热传递。探究实验帮助学生有了一定的感性认识，从而降低了他们学习本节知识的难度。在物理教学中实验探究教学的作用不容忽视，实验探究不但帮助师生攻克教学中的难点，而且实验探究方法的设计及小组交流讨论可以培养学生的探究和创造能力以及合作精神，本节课就力图让学生通过探究实验及小组讨论来完成本节重要的教学内容，在教给学生学习方法的同时，让他们体验到成功的“喜悦”，提高学生学习物理的兴趣，使师生取得良好的教与学的效果。第 3节 比 热 容知识与技能：1 .了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。2 .尝试用比热容解释简单的自然现象。
18、3 .能根据吸热公式Q啖=。一加）和放热公式Q放=5 7（加一。进行简单的热量计算。过程与方法：1 .通过猜想物体吸收的热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验方案，然后进行实验，并对实验数据进行分析、比较、归纳，经历比热容概念的建立过程。2 .通过运用水的比热容较大这一特性理解一些简单现象，认识物理与生活的紧密联系。情感、态度与价值观：利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养学生解决实际问题的能力，提高学生关心人类赖以生存的自然环境的意识。重点：比热容概念的理解，根据吸热和放热公式进行简单的热量计算。难点：应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题，利用吸热和放热公式
19、进行热量的计算。第 1 课 时 比 热 容多媒体课件、电加热器、两个烧杯、水、食用油、温度计、停表、天平。、情景导入多媒体展示质量和初温相同的沙子和水在相同酒精灯下加热相同时间后，温度升高不同的图片。这还不简单，沙子吸收的热量多呀！质量相同的水和沙子,加热相同的时间，为什么沙子升温快？这两位同学的对话内容是否正确？这节课我们就来探究这个问题!二、合作探究;二1;/e 比较不同物质的吸热能力提出问题在探究“比较水和食用油的吸热能力”时，怎样才能得到相同质量的水和食用油，怎样比较水和食用油吸收热量的多少？叱 _ _ _ _ _ _ _ _ _演示实验教师用课前准备好的实验器材完成课本“比较不同物质
20、吸热的情况”的实验。_ _ _ _ _ _ _ _ _交流讨论同学们交流讨论加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度时，它们吸收热量的多少有什么不同？讨论这两种物质的吸热情况是否存在差异？_ _ _ _ _ _ _ _ _归纳总结质量相同的不同物质升高相同的温度时，吸收的热量是不同的，即不同物质的吸热能力是不同的。知 识 点 比热容V_知识引入为了表示不同物质的吸热情况不同，物理学中引入了比热容这个物理量0多媒体展示教师在多媒体上展示生活中常见物质的比热容表：一些物质的比热容物质比热容c/J-(kg-)-1物质比热容c/J-(kg-)-1水4.2 X 103铝0.88X103酒精2.4
21、X103干泥土约 0.84 X103煤油2.1 X103铁、钢0.46 X 1()3冰2.1 X103铜0.39 X 103色拉油1.97X 103水银0.14X 103沙石约 0.92 X103铅0.13X 103V_归纳总结(1)一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容，用符号C表示，单位：J/(kgC)。(2)水的比热容是4.2 X l()3 j/(kgJ C),表 示1 k g的水温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量是4.2 X 1()3 j。(3)比热容是反映物质自身性质的物理量，不同的物质，比热容一般不同。完成本书赠送
22、随堂反馈手册对应内容。第3节 比 热 容第1课 时 比 热 容 提出问题-进行猜想探究过程)-制定计划与设计实验-进行实验与收集数据L分析与论证 定义L-单位L物理意义比热容是本节的教学重点，也是初中物理教学中的一个难点。通过本节教学要让学生建构起比热容的概念，了解比热容较深的内涵、较广的外延，在正确理解比热容物理意义的基础上，能结合常见物质的比热容表，联系实际讨论一些日常现象。本节课在教学设计上要充分体现学生的主体地位，在教学中让学生经历探究的各个环节。本节的探究活动采用的是一种开放式的探究模式，充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性，以加深学生对比热容概念的理
23、解。第2课时 比热容的应用及热量的计算多媒体课件。一、情景导入多媒体展示图片：三峡水库。三峡水库的修建大大增加了当地的水域面积，这对当地的气候有影响吗？九年级的小卓同学在网上看到了一段资料：“据当地有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定的影响，夏天气温将比原来下降2 左右，冬天气温将比原来升高2 左右。”专家们为什么会作出这样的预测？通过本节课的学习，我们便能揭开谜底。二、合作探究知 识 点.比热容的应用多媒体展示我就纳闷，同在一个太阳下，温度差距咋就这么大呢？-9T_提出问题沙子和水均受太阳同样的照射，为什么沙子很烫脚而水却是凉凉的？交流讨论同学们
24、交流讨论为什么沙子比水烫脚？得出结论：水的比热容大，等质量的水和其他物质相比，吸收同样的热量，水的温度升得慢，吸热或制冷效果好；降低同样的温度，水放出的热量比较多，取暖效果较好。叱 _归纳总结水的比热容较大这一特性的应用：由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量多，可用作冷却剂或用来取暖；由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。材料拓展城 市“热岛效应”城 市“热岛效应”是一种城市市区气温明显高于外围郊区的现象。在近地面等温线图上，郊区气温相对较低，而城区则形成一个明显的“高温区”，就像突出海面的岛屿，由于这
25、种岛屿代表高温的城市区域，所以被称为城市“热岛城市气候最显著的特点之一就是城市“热 岛 效 应 城 市“热岛”现象是多种因素综合作用的结果。造 成“热岛效应”的原因主要有以下两个方面：一是地表被覆无机化。越来越多的地表被建筑物、混凝土和柏油所覆盖，比热容大，反射率小，能有效地储存太阳辐射的热量；绿地和水面面积减少，蒸发作用减弱，大气中的热量难以释放。二是人工排热器增加。大城市里商场林立，商业街越来越多，这些地方建筑密集，热量不易散发；人口集中，风扇、空调的功率更是惊人，能源消耗大；城市中心和边缘的工厂在生产中，机器不断地排放出大量的热能；城市的交通工具都是一个个大的散热器，在各种人为的散热源中
26、，来自工厂、家庭炉灶、冷气、采暖等固定热源散发的热量约占;，而汽车、摩托车、电车等移动热源散发的热量约占土。都市越大、现代化程度越高(高楼、大厦、柏油路和水泥路越多)，“热岛效应”就越明显，“热岛效应”是城市化进程的副产品。“热岛效应”的危害不容忽视。首先，酷热天气的增加给人们生活和工作带来严重影响，损害人类身体健康，甚至造成一些人因中暑而死亡；其次，“热岛”现象加剧了大气污染，城市地面散发的热气形成近地面暖气团，使城市烟尘流通受阻，形成对人体有害的“烟尘穹隆”；再次，“热岛效应”造成局部地区水灾，城市产生的上升热气流与潮湿的海陆气流相遇，就会在局部地区上空形成乱积云，而后降下暴雨，每小时降水
27、量可达1 0 0 m m 以上，从而在某些地区引发洪水，造成山体滑坡和道路塌陷等；此外，“热岛”现象还会导致气候、物候失常。近年广州出现的木棉早开、芒果秋实等现象就是“热岛”现象所致。知 识 点.热量的计算提出问题不同物质的吸热本领不同,物质吸收热量的多少与质量、温度变化、比热容有什么关系？-9T_交流讨论同学们交流讨论得出：物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比，计算公式。咪=C 7 (f 一切；物体放出热量的计算公式。放=C 7(f o-f)。M _知识延伸在利用热量的公式进行相关计算时，要注意单位的统一，千万不可乱用单位。Q-J、m-kg、T(f、f o、A
28、 f)-、c-J/(kg-)叱 _ _ _ _ _ _ _ _ _例题展示已知水的比热容是4.2 X103 J/(kg C),根据它的物理意义来计算：(1)1 k g 水温度升高1 吸收的热量是多少？(2)2 k g 水温度升高1 吸收的热量是多少？(3)2 k g 水温度升高5 0 吸收的热量是多少？【答案】解：(l)2 i=c/ni A h=4.2X IO3 J/(kg-)X 1 k gX 1 =4.2 X 1O3J；(2)Q2=c m2f 2 =4.2 Xl()3 j/(k g.)X 2 k gX 1 =8.4 X 1()3 j；(3)。3 =，巾3 h=4.2 X 1()3 j/(kg
29、.)X2k gX 50 =4.2 X 105 Jo完成本书赠送 随堂反馈手册对应内容。第 3 节 比 热 容第2 课时比热容的应用及热量的计算-用作冷却剂或取暖-调节温度1水的比热容大溢比 热I容的一应用 I1（热量的计算I纵观本节课的设计，不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学，这一个个精心设计的问题，组成一个步步攀升的台阶，带领学生走向科学的殿堂。在不违背新课程标准的前提下，在本节课教学过程中，对教材进行了一系列的创新，如问题的提出方式、探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力。第十四章内能的利用第 1 节 热 机知识与技能：1.知道什么是热机。
30、2.知道四冲程内燃机的工作原理。3.知道内燃机工作过程中能量的转化关系。4.能说出柴油机与汽油机的异同。过程与方法：1.通过分析使学生了解可以利用内能来做功。2.利用活动模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。情感、态度与价值观：1.通过演示实验培养学生观察、分析问题的能力。2.通过阅读“科学世界”拓展学生的知识面。重点：热机的工作原理。难点：汽油机的工作过程及能的转化过程。多媒体课件、酒精灯、铁架台、软木塞、试管、水、火柴等。一、情 景 导 入多媒体展示图片:汽车、火车、轮船、飞机。我们出行时使用的交通工具：汽车、火车、轮船、飞机为什么能在交通运输方面大展神威呢？这节课让我们一起来走进它们
31、，走进热机，了解它们的工作原理吧！二、合 作 探 究知 识 点 热 机-9T_提出问题我们经常使用的交通工具很多都用到了热机，那么，热机的工作原理是什么呢？演示实验如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开。交流讨论这个实验虽然简单，却展示了蒸汽机的工作原理，同学们交流讨论此实验中能量的转化过程，以此来分析出蒸汽机的工作过程。归纳总结把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，内燃机又分为汽油机和柴油机两大类。材料拓展内燃机的起源第一台实际使用过的内燃机，是 1859年法国工程师勒努瓦制造的，这是一台煤气机，效率很低
32、。1876年德国工程师奥托制成了按四冲程原理工作的煤气机，这是内燃机划时代的进步。后来，人们也把内燃机的四冲程循环称为“奥 托 循 环 1892年，德国工程师狄塞尔提出了压缩点火式内燃机的设计原理，经过多次试脸和改进，于 1897年制成第一台压燃式内燃机，使用液体燃料，热效率比以前的内燃机都高。内燃机的发明，使热机的效率由蒸汽机的10%左右，提高到了 40%左右。而且由于内燃机轻巧，适于用在交通工具上，对促进交通运输业的发展起了关键的作用。知 识 点 初 汽油机多媒体展示多媒体展示汽油机的剖面图动画。汽 引 火花塞进气门一排气门归纳总结(1)汽油机的构造：汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴
33、、火花塞等。(2)活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程。-9T多媒体展示多媒体展示汽油机的工作过程(即汽油机的四冲程)。吸 气 冲 程 压 缩 冲 程做 功 冲 程 排 气 冲 程交流讨论同学们交流讨论四个冲程的具体工作情况，并完成表格。四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程进气门开闭情况排气门开闭情况能量转化情况t r _归纳总结(1)汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。(2)在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次；在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。(3)在这四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、
34、压缩和排气冲程。期 只 点 柴油机工 _多媒体展示多媒体展示柴油机的剖面图动画。_ _ _ _ _ _ _ _ _提出问题(1)观察柴油机的剖面图，分析比较汽油机与柴油机在构造上有哪些区别？(2)对照汽油机的工作过程，分析柴油机的工作过程。交流留论同学们观察对比汽油机与柴油机的剖面图，交流讨论两者之间的区别；并对照汽油机的工作过程，交流讨论柴油机的工作过程。_ _ _ _ _ _ _ _ _归纳总结(1)汽油机与柴油机的区别:名称区别汽油机柴油机构造火花塞喷油嘴吸入的物质吸入空气和汽油的混合物只吸入空气燃料点火的方式点燃式压燃式(2)柴油机的工作过程：柴油机一个工作循环也包括四个冲程。在一个工
35、作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次；在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。在这四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。完成本书赠送 随堂反馈手册对应内容。第 1节 热 机d热机工作原理:内能转化为机旋砌热机 一1,、汽油机1内燃机,L柴油机工作循环 吸气冲程-压缩冲程j-做 功 冲 程 广L排气冲程存在能量转化生活离不开物理，物理离不开生活。物理知识来源于生活，最终又服务于生活。本节课从生活实际中的汽油机和柴油机是怎样工作的引出物理问题，最后又用物理知识来解释，让学生体会到物理就在身边，感受到物理的趣味和价值，体验到物理的
36、魅力。教学中注重学生的主体地位，让学生充分发挥自己的观察能力、分析能力。本节课用了大量的多媒体课件进行教学，增加了教学的可观度，让学生有-种身临其境的感觉，很好地激发了他们学习物理的兴趣，效果很好。第 2 节 热 机 的 效 率知识与技能：i .知道热值的含义、单位及物理意义。2.会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算。3.知道热机效率的含义，了解热机能量的损失以及提高热效率的方法。4.列举热机对环境的影响。情感、态度与价值观：了解热机的使用对社会的贡献及带来的问题，感受自然科学的发展及先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染等问题，激发学生的社会责任感。重点：燃料的热值；热机效
37、率。难点：热值的相关计算；热机效率的理解。多媒体课件。、情景导入情景1教师使用多媒体播放天间一号探测器发射视频。（视频详见教学课件）为什么发射火箭上天要用氢作燃料，而不用汽油或酒精呢？这节课我们就来研究一下这个问题。情景2这是因为不同的燃料释放热的本领不同。老师,为什么大型工厂用煤作燃料而不用干木柴作燃料呢？教师播放多媒体，让同学们领悟对话，问同学们是否理解这段对话？为什么不同的燃料释放热量的本领不同？如何比较它们释放热量的多少？这节课就为大家来揭晓这些疑惑！二、合作探究嘘检燃料的热值提出问题同学们想一想：生活中，我们烧开同样一壶水，如果分别用木柴、煤和汽油来作燃料,消耗的燃料一样多吗？_多媒
38、体展示学 校 在 环 境 温 度 为 摩/约28网2 0 时，每天向学生提供1 0 0 k g开水，一 约1.1 6 k g若用以下燃料烧开、裸 这些水,则需一膝约0.7 3 k g交流讨论(1)试想一下为什么使用不同的燃料，消耗的燃料质量不同呢？(2)怎样比较燃料释放热量的能力呢？归纳总结(1)不同燃料释放热量的能力是不一样的。(2)比较燃料释放热量的能力的方法：取质量相同的不同燃料，让它们完全燃烧，比较释放热量的多少；让不同燃料释放出相同的热量，比较它们燃烧质量的多少。(3)我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用 q 表示，热值的单位是J/kg、J/m h_知
39、识延伸(1)酒精的热值是3.0X 107 J/k g,代表的物理意义是1 k g 的酒精完全燃烧释放的热量是3.0X 107 J(2)根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论得出燃料燃烧时释放热量的公式：Q=6 或 Q=%,其中m 是燃料的质量，单位是kg；V是燃料的体积，单位是n?；q是燃料的热值，单位是J/kg、J/nP。知 识 点 修 热机的效率1.煤气灶的效率-9T_提出问题我们在日常生活中用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收？若不能，燃烧过程中又有哪些能量损失呢？b_交流讨论同学们交流讨论上述问题，提出自己的观点。煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量；装水的容器吸收了
40、一部分能量、煤气灶本身吸收了一部分热量、高温的烟气带走了一部分能量、还有一部分能量散失掉了，只有水吸收的热量才是有效利用的。h_归纳总结根据以上分析总结出煤气灶的效率的表达式为片费X I。2.热机的效率多媒体展示多媒体展示汽车燃料燃烧的能流图:圆 气 排 出 带 走 的 能 山丁机械传圻等，克服摩擦所消 耗 的 他 属 锈 料 很 爆 全 部 婷烧,燃料的化学能卢 能 全 部 拜 放 机真正根I、变为对外做斜 传 热 疝5、/7 口分修;。*_提出问题分析热机在工作过程中有哪些能量损失？如何用公式表示热机的效率？交流讨论同学们分组交流讨论：(1)热机在工作过程中的能量损失有哪些？(2)怎样用公
41、式表示热机的效率？归纳总结(1)用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。表达式为=*x 100%2总(2)提高热机效率的方法：使用上，正确使用、保养，保证良好的润滑；在设计和制造上，不断改进和革新；使运动零件之间的间隙得当；设法利用废气带走的能量。材料拓展汽车尾气近年来，机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源之一。机动车废气排放主要有油箱泄漏、燃料蒸发和排气管排放三种方式，其成分比较复杂，含有上千种化学物质。在城市路边，人们常常可以看到小轿车后面排气管喷出的团团白烟，柴油汽车和三轮摩托车还冒着滚滚黑烟，而且夹带着难闻的气味，加上喇叭声和汽缸振动的噪声，更是令人
42、厌恶。汽油通过汽车发动机燃烧产生动力后，要排出大量尾气。汽车尾气的危害程度主要取决于汽油的成分。过去，车用汽油通常都用四乙基铅作为防爆剂，这样的汽油叫做含铅汽油。含铅汽油使汽车排放的尾气中含有较高浓度的铅，对人体健康危害严重。鉴于此，我国已于2000年开始使用无铅汽油，相应的四乙基铅被一系列新型汽油防爆剂所取代。在我国，无铅汽油是指含铅量在0.013 g/L以下的汽油，所以无铅汽油并非含铅量为零的汽油，汽车尾气中仍然含有少量的铅。农村居民一般每天从空气中吸入体内的铅量约为1 g g.而城市居民尤其是街道两旁的居民每天吸入的铅量会大大超过这个数值。完成本书赠送 随堂反馈手册对应内容。第 2 节
43、热 机 的 效 率(-定义热机的效率燃料的热值-单位L燃料燃烧释放热量的公式-概念热机的效率L提高热机效率的途径本节课的重点是燃料的热值和热机的效率。在实际教学中利用能流图分析问题还是首次接触，可以结合图解帮助学生想象，提高学生观察能力和分析能力。本节的一个较大特点是紧密联系实际，考察了能量在具体过程中的损耗，要注意让学生细致地分析问题，养成缜密的思维形式。注意联系实际地教学，使学生能够将所学到的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题。教学中结合所生活的社区，思考关于节能和环境保护的问题。第 3 节 能量的转化和守恒知识与技能：i .知道能量可以转化和转移，并能区分转化和转移。2.知道
44、能量守恒定律，并能用能量守恒定律分析问题。3.知道永动机不可能实现。过程与方法：1.通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式的能量之间的相互转化。2.通过学生讨论，体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体。情感、态度与价值观：1.通过学生自己动手实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个简单的认识。2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识，为建立科学的世界观和科学的思维方法打基础。重点：能量的转化与能量守恒定律。难点：用能量的转化与能量守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量转化或转移的过程。多媒体课件。一、情 景 导 入h情景1达 芬
45、奇是意大利著名的画家，他曾经设计了一个“永动机”，如图所示。达 芬奇认为，右边的钢球比左边的钢球离轮心更远些，致使两边受力不均衡，轮子会沿箭头方向转动不息。你认为这种“永动机”能够实现吗？通过本节的学习你很快就能给出答案了。叱情景2我们知道，刀具在砂轮上磨削时，刀具会发热；在暖气片上放有一瓶冷水，过一段时间后水会变热这些实例中，物体的内能为什么增加了？是凭空产生的，还是由其他形式能转化来的呢？这就是我们今天要学习的内容。二、合 作 探 究点0能量的转化1.自然界中的各种能量多媒体展示自然界中各种形式的能：压弯的直尺 高山上耸立的危石瀑布 太阳光-9T_归纳总结能量的形式很多，如机械能、光能、核
46、能、化学能、内能等等。机械能又包括动能和势能，自然界中具有动能的有风能、水能、潮汐能等；势能又包括重力势能和弹性势能。2.各种形式的能量的相互转化提出问题请同学们做以下简单的小实验：伸出双手放在面颊上，感受它的冷热，然后两只手快速用力摩擦一会儿，再放到面颊上感受它的冷热，有何发现？多媒体展示观察图片并分析体会各种形式能量之间的转化。钻木取火 木材燃烧植物光合作用 太阳能电池叱 _ _ _ _ _ _ _ _ _归纳总结(1)搓手小实验表明一部分机械能转化为了内能，导致双手发热，可见不同形式的能量在一定条件下可以相互转化。(2)在自然界中，能量的转化是普遍存在的，各种形式的能量在一定条件下都可以
47、相互转化。知 识 总 豺 能量守恒定律1.能量守恒定律提出问题各种形式的能量之间在发生转化的过程中，是不是越来越少呢？之 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _多媒体展示多媒体展示将乒乓球从一定高度落下在地面弹跳的频闪照片。交流讨论同学们分组交流讨论为什么乒乓球弹起的高度越来越低？损失的能量到哪儿去了？能量是否在不断消失？教师引导学生得出能量守恒定律。归纳总结能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从i 种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。(“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是：能量转化或转移的过程)
48、h_材料拓展能量守恒定律的表达形式(1)保守力学系统在只有保守力做功的情况下，系统能量表现为机械能(动能和势能)，能量守恒定律具体表达为机械能守恒定律。(2)热力学系统能量表达为内能、热量和功，能量守恒的表达形式是热力学第一定律(热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变)。(3)相对论力学在相对论里，质量和能量可以相互转变。即质量改变带来能量变化，能量守恒定律依然成立。历史上也称这种情况下的能量守恒定律为质能守恒定律。(4)流体力学在流体力学中有一种边界层表面效应，又 称“伯努利效应”，是指流体速度加快时，物体与流体接触的界面上
49、的压力会减小，反之压力会增加，伯努利效应是流体力学中的能量守恒定律。伯努利因发现这一现象并成功解释它而创立了流体力学。(5)电磁学根据楞次定律，感应电流所产生的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，这种阻碍的结果就使得电磁感应的过程中将其他形式的能量转化为电能，感应电流形成回路，再将电能转化为其他形式的能量。也就是说，楞次定律所揭示的感应电流与原磁场的关系本质仍然是能量转化的关系，即能量守恒定律。2.永动机提出问题现代社会日新月异，当科学技术发展到一定程度时，永动机可以实现吗？-9T_交流留论同学们交流讨论上述图片中机械的工作过程，并猜想永动机能否实现？归纳总结永动机是不可能实现的，因为能量转化是有
50、方向的，虽然能量的总量保持不变，但物体在运动过程中，总会有一部分机械能转化为内能，能够被再次利用的机械能越来越少，所以永动机不可能“永动”。b_材料拓展永动机的发展研究永动机的想法起源于印度，最终传到了西方。在欧洲，早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出来的。从哥特时代起，永动机的设计方案越来越多。17世纪和18世纪时期，人们又提出过各种永动机设计方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，也有利用同名磁极之间排斥作用的。宫廷里聚集了形形色色的企图以这种虚幻的发明来挣钱的方案设计师。有学识的和无学识的人都相信永动机是可能的。这一想法像海市蜃