人教版九年级物理第十四章内能的利用复习课教学设计

第十四章内能的利用复习课教学设计 教学目标： 知识与技能： 1、 了解四冲程汽油机的基本工作原理。 2、 从能量转化的角度认识燃料的热值。 3、 通过能量的转化和转移，认识热机效率。 4、 知道各种形式的能是可以相互转化的。 过程与方法：通过讲解让学生脑子里有一个系统的知识点。 情感态度与价值观：提高学生分析问题的能力。 教学重点： 1、 汽油机的工作原理及能的转化过程，难料的热值。 2、 能的转化和守恒定律。 教学难点：热机中的能量转化及损失，热机的效率。 教学方法：讲授式 学习方法：研讨式 教具准备：课件 教前设想：通过讲解让学生理解本课重难点。 模式流程： 知识回顾： 1、燃料燃烧：化学能转化为内能。 2、1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg 3、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变 成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的 形态、质量、体积等均无关。 4、热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能 5、内燃机四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 6、内能的获得——燃料的燃烧 燃料燃烧：化学能转化为内能。 7、关于热值的理解：① 对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、 “完全燃烧”。1kg 是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是 1kg，那么该燃料完全燃 烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全 烧尽，否则 1kg 燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。② 热值反映的是某种物 质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就 是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无 关。 （3）公式：Q＝mq（q 为热值）。 实际中，常利用 Q 吸＝Q 放即 cm(t-t0)=ηqm′联合解题。 （4）煤气的热值是 3.9×107J/m3，它表示：1m3 煤气完全燃烧放出的热量是 3.9×107J。 （5）火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输 （6）炉子的效率： ① 定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ② 公式：η=Q 有效/ Q 总= cm(t-t0)/ qm′ 8、内能的利用 （1）内能的利用方式： ⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 ⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。 （2）内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃 机。它主要有汽油机和柴油机。 （3）内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲 程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯 性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压 缩冲程将机械能转化为内能。 （4） 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的 效率。 公式：η=W 有用/ Q 总= W 有用/qm 提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。 （5）汽油机和柴油机的比较： 9、能量守恒定律：能量即不会凭空消失，也不会凭空产生，它只是从一种形式转化为其他 形式，或者从一种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。 知识运用： 完全燃烧 140 g 焦炭(焦炭的热值为 3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些热量的 30％被 水吸收，则能使 30kg 20℃的水温升高到多少度? 解析Q放=qm=3.0×107J/kg×0.14kg=4.2×106J Q吸=30%Q放 c水m水(t-t0)=30%Q放 t= 2、 请你思考：机械能转化为内能，以及内能转化为机械能，能否达到 100%的转化 答：能量转化的过程就是做功的过程,机械能转化为内能时,机械克服阻力做功,可以将机 械能 100%的转化为内能;内能转化为机械能时,需要克服摩擦做功,将一部分机械能又转 化为内能,所以,内能转化为机械能时不能达到 100%。 互助提高： 1、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（B） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 2、在图 15—5 所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（A） 图 15—5 A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙 3、关于热机错误的说法是（C） A.利用内能来做功的机器叫热机 B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 4、关于燃料的热值，以下说法正确的是（D） A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D.0.5 g 汽油和 2 kg 汽油，它们的热值是一样的 5、甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（C） A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多 B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少 C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多 D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多 6、如图 15—6 所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到 的现象是______________，在这个过程中能量的转化是__________.__________就是根据这 种道理制成的. (水蒸气把塞子冲出来 内能转化为机械能 热机) 图 15—6 反思总结：通过讲解让学生对本课的知识点有了更加深刻的认识并会运用到知识点中。