2019-2020年九年級物理上冊 第十二章 內能和熱機（4課時）教案 （新版）滬粵版.doc

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2019-2020年九年級物理上冊 第十二章 內能和熱機（4課時）教案 （新版）滬粵版 12.1認識內能 一、教學目的： 1．知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關 2．知道什么是內能，物體溫度改變時內能也要隨之改變 3．知道內能與機械能是兩種不同形式的能 二、教學重點和難點： 1內能以及內能改變與溫度改變的關系 2內能與溫度變化的關系 三、教具準備： 紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水 四、教學過程： （一）、復習分子運動論的基本觀點 由已學過的機械能知識類比得出內能的概念 （二）、內能 物體內大量分子無規(guī)則運動具有的動能和勢能的總和叫物體的內能 （三）、內能與溫度的關系 物體溫度越高，物體內分子運動速度越大，分子動能大，內能越多 分子的無規(guī)則運動劇烈程度與溫度有關，因此此種運動又叫熱運動． （四）、比較內能與機械能的區(qū)別 內能是物體內部分子熱運動和相互作用決定的能，與物體微觀結構有關； 機械能是宏觀物體機械運動有關的能量 教材圖14－3所示兩幅圖片展示了改變物體內能的兩種方式：做功和熱傳遞。教學中可以利用這兩幅圖，讓學生觀察圖片、閱讀圖下文字，知道改變物體內能可以采取兩種途徑：做功和熱傳遞。 學生以小組為單位，每個小組準備鐵絲、酒精燈、熱水、錘子、鐵砧、砂布等，讓學生自己想辦法并實際操作，改變鐵絲的內能。學生可能會想出許多辦法，如用熱水燙、用酒精燈燒、來回彎折鐵絲的某一部位、用錘子敲打鐵絲的某一部位、把鐵絲在砂布上來回摩擦等。教師組織學生匯報展示時，對各種不同方法，要引導學生梳理歸類，使學生明確改變物體的內能有兩種不同的途徑：做功和熱傳遞。 例題：甲、乙兩塊冰的質量相同，溫度均為-10℃．甲冰塊靜止于地面，乙冰塊靜止在距地面10m高處，則這兩個冰塊相比較 （ ） A．機械能一樣大 B．乙的機械能大 C．內能一樣大 D．乙的內能大 答案：選項B、C （五）、小結 內能與溫度有關 （六）、作業(yè) 五、教學后記： 12.2熱量和熱值 一、教學目的： 1、了解熱量的概念。 2、知道熱量是在熱傳遞過程中物體內能改變的多少。 3、了解熱值的概念，會根據(jù)熱值來計算燃料完全燃燒放出的熱量。 4、會根據(jù)實際需要選擇燃料。 二、教學重點和難點： 1、熱量的概念。 2、探究水的吸熱與質量、溫度變化的關系。 四、教學過程： （一）、物理學中，把在熱傳遞過程中物體內能改變的多少叫做熱量。 教師要引導學生明確，熱量是為了描述和量度熱傳遞過程中內能的變化而引入的,熱量是一個過程量，它對應于熱傳遞的過程。 一個物體的溫度即使很高，也不能說它含有的熱量多；反之，物體的溫度低，也不能說它含有的熱量少。 如果沒有發(fā)生熱傳遞，即它的內能沒有改變，就談不上熱量。 在熱傳遞過程中，高溫物體內能減少，放出熱量，低溫物體內能增加，吸收熱量。 （二）．燃料的熱值 方法1、觀察課本上的“幾種燃料的熱值”表格，說明不同的燃料，即使質量相同，完全燃燒放出的熱量也是不同的，這個特性可以用熱值表示，并給出定義和單位，并結合簡單的例題會計算有關熱值的習題． 例題：把5kg40℃的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃燒值為1.2107J/kg，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收） 分析：利用吸熱公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出將水燒開要吸收多少熱量，解題時應注意在標準大氣壓下，水的沸點是100℃，即水燒開時的溫度為100℃，再利用燃料的燃燒值求干木柴的質量． 解答：Q吸=Cm(t-t0)=4.2103J/(kg℃)5kg(100℃-40℃)=1.26106J 因為Q吸=Q放=1.26106J 所以干木柴質量 （三）．有效利用燃料 教師分析實際取暖的有關問題，使學生認識到燃料很難完全燃燒，而且放出的內能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分，把有效利用的熱量與理想情況下放出的熱量的比值稱為爐子的效率，可以畫出比例圖，學生分析并理解爐子的效率是哪些部分之比． 對于提高爐子的效率和燃料的利用率可以由學生閱讀資料，分組討論得出．提高燃料利用率也是由學生閱讀資料，教師可以提供一些有關的課外資料，主題是提高燃料的利用率，形成學生可持續(xù)發(fā)展的觀念． （四）、小節(jié) （五）、作業(yè) 五、教學后記： 12.3研究物質的比熱容 一、教學目的： 1、嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象． 2、能根據(jù)比熱容進行簡單的熱量計算． 3、了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種屬性． 二、教學重點和難點： 1、比熱容的概念和熱量有關計算． 2、理解比熱容概念并能利用它解釋有關現(xiàn)象． 三、教具準備： 電加熱器 四、教學過程： （一）、引入新課 在學生理解“水溫度升高時吸收的熱量和水的質量、溫度升高的度數(shù)有關，水的質量越大，溫度升高的度數(shù)越多，吸收的熱量越多”的基礎上，讓學生討論所有的物質，在質量相等、溫度升高的度數(shù)也相等時，吸收的熱量之間的關系。 （二）、進行新課 (1)演示實驗：出示盛有等質量的水和煤油的兩只燒杯，但我們明顯地看出兩者的體積不相同，這是為什么？（請學生回答）不同的物質其密度不同，密度是物質的屬性。 介紹電加熱器（俗稱：“熱得快”），強調電加熱器每一秒鐘放出的熱量是一定的，兩個電加熱器是相同的，在相同的時間里它們放出的熱量也是相等的。 請兩名同學幫助觀察溫度計，并隨時報告溫度。 實驗結果：煤油溫度升得快。這表明質量相等的水和煤油在溫度升高的度數(shù)相同時，水吸的熱量比煤油多。 (2)比熱容：換用其他物質，重復實驗，得到的結果是類似的。就是說，質量相等的不同物質，在溫度升高的度數(shù)相同時，吸收的熱量是不同的。那么，我們應該怎樣表示上述實驗所反映的物質特性呢？ 單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。 比熱是通過比較單位質量的某種物質溫升1℃時吸收的熱量，來表示各種物質的不同性質。 (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。 (4)比熱表 比熱是物質的一種特性，各種物質都有自己的比熱。物理學中，常把由實驗測定的物質的比熱，列成表格，便于查找。 課本中列出了幾種物質的比熱，請同學們查出鋁的比熱及它的單位。你能具體地說明鋁的比熱的物理意義嗎？（提問） 從表中可以看出，各物質中水的比熱最大。在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。水的這個特征對氣候的影響很大。在受太陽照射條件相同時，白天沿海地區(qū)比內陸地區(qū)溫升慢，夜晚沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中，沿海地區(qū)溫度變化小，內陸地區(qū)溫度變化大。在一年之中，夏季內陸比沿海炎熱，冬季內陸比沿海寒冷。 水比熱大的特點，在生產(chǎn)、生活中也經(jīng)常利用。如汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器，在工作時要發(fā)熱，通常要用循環(huán)流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。 （三）、小 結： 通過一些具體問題的討論，使學生進一步理解比熱的概念。 （四）、作業(yè)布置： 五、教學后記： 12.4熱機與社會發(fā)展 一、教學目的： 1.常識性了解汽油機的基本構造和工作原理。 2.常識性了解柴油機與汽油機在構造和工作過程中的異同點。 3.常識性了解四沖程內燃機工作過程中的能量轉化。 二、教學重點和難點： 1、常識性了解柴油機與汽油機在構造和工作過程中的異同點 2、提高讀圖視圖能力。 三、教具準備： 內燃機示教模型(帶電燈指示)，教學掛圖。 四、教學過程： （一）.復習 （二）.進行新課 內燃機：燃料在氣缸內燃燒的熱機〉 最常見的內燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機。 1．汽油機用汽油作燃料的內燃機 （1）構造(出示模型或掛圖。邊指示邊講解)。進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。(介紹名稱的同時，介紹各功能) 沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程。 （2）工作原理。 內燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程。 〈吸氣沖程〉〈壓縮沖程〉〈做功沖程〉〈排氣沖程〉 此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。在一個工作循環(huán)中有四個沖程，活塞往復兩次，曲軸轉兩周，對外做一次功。 （3）能的轉化：在做功沖程燃氣對活塞做功，內能轉化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成。 2．柴油機：用柴油作燃料的內燃機。柴油機與汽油機的區(qū)別： ①柴油機與汽油機的相同點：都是內燃機；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程。 ②柴油機與汽油機的不同點：構造方面：些油機沒有火花塞，而在相應位置上安裝的是噴油嘴。 吸入的氣體不同，點火方式不同 （三）．1．熱機是利用燃料來做功的裝置。 　化學能轉化成機械能（做功）。 2．熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。 　熱機效率是熱機性能的一個重要指標。 　熱機的各種損失中，廢氣占最多，應減小廢氣的能量損失。 3．如何提高熱機效率的效率？ 讓燃料盡可能充分燃燒，減小內能損失，運動部件潤滑良好。 4．內能對環(huán)境的影響。 ?。?）廢氣污染（CO、SO 、酸雨）。（2）噪聲污染。 5．保護環(huán)境，減小污染措施。 ?。?）改進燃燒設備，采取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。 （2）提高內能的綜合利用率。 （3）充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源（如太陽能等）。 6．分層練習評析。 7．小結。 8．布置作業(yè)： 五、教學后記：