第十三章 內能與熱機

華章文化 第頁第十三章內能與熱機第一節(jié)物體的內能【方式一】實驗演示：銅管乙醚實驗（素材見電子資源包）.銅管中的乙醚發(fā)生了什么變化，它為什么能將塞子頂起來？學習了今天的知識，同學們就能揭開謎底.【方式二】上課開始，用多媒體播放電影《流浪地球》點燃木星片段（素材見電子資源包）.學生觀察并思考當點燃氫氣與氧氣后是什么能量推動地球離開木星的引力軌道？學習了今天的知識，同學們就能揭開謎底.【方式三】通過前面動能、勢能的知識我們知道物體由于運動而具有動能；彈簧由于彈性形變而具有彈性勢能.物體內部的分子在不停地做無規(guī)則運動，分子間存在著相互作用的引力和斥力，那么分子有沒有能量呢？學習了今天的知識，同學們就能揭開謎底.詳見電子資源包1.關于內能概念的建立可以類比物體的動能和勢能，引出分子動能和分子勢能，類比機械能引出內能.2.注意內能與機械能的區(qū)別，物體內能和物體內部的分子熱運動和分子間相互作用情況有關，機械能和物體的運動情況有關.物體可以沒有機械能，但一定有內能.3.注意溫度、內能、熱量的區(qū)別與聯(lián)系，是本節(jié)難點.溫度是用來表示物體冷熱程度的物理量，是物體分子平均動能的標志；內能是狀態(tài)量，指物體內所有分子的分子動能和分子勢能的總和；熱量是過程量，指熱傳遞過程中內能的改變量.教學設計課題第一節(jié)物體的內能授課人教學目標知識與技能1.了解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系.2.知道熱傳遞過程中，物體吸收(放出)熱量，溫度升高(降低)，內能改變.3.能說出熱量的含義，知道熱量的單位是焦耳.4.知道做功可以使物體內能增加和減少的一些事例.過程與方法1.利用類比法，建立對內能概念的理解.2.通過探究找到改變物體內能的多種方法.3.通過演示實驗說明做功可以使物體內能增加和減少.情感態(tài)度與價值觀1.通過探究、觀察、實驗，激發(fā)學生主動學習的興趣.2.通過演示實驗使學生養(yǎng)成觀察能力，并使學生通過實驗理解做功與內能變化的關系.3.鼓勵學生自己查找資料，使學生養(yǎng)成自學的能力.教學重點1.內能、熱量概念的建立2.改變物體內能的方法教學難點溫度.內能.熱量概念的辨析教學活動教學步驟師生活動設計意圖新課導入通過前面動能、勢能的知識我們知道物體由于運動而具有動能；彈簧由于彈性形變而具有彈性勢能.物體內部的分子在不停地做無規(guī)則運動，分子間存在著相互作用的引力和斥力，那么分子有沒有能量呢？學習了今天的知識，同學們就能揭開謎底.培養(yǎng)學生對舊知識的理解概括能力，通過適當點撥引入內能概念新課教學教師板書課題并展示教學目標一、物體的內能1.內能【提問并展示對比圖片】類比物體的動能和勢能，同學們能得出分子具有的能量嗎？（PPT課件展示對比圖片）【教師引導學生回答】運動的物體具有動能，分子永不停息地做無規(guī)則運動，所以也具有動能；分子間的相互作用力類似彈簧，彈簧被壓縮或拉伸時具有彈性勢能，所以分子也具有勢能.【總結內能的概念】物體內所有分子無規(guī)則運動的動能，以及分子勢能的總和叫做物體的內能.2.內能的大小【討論交流】（1）熾熱的鐵水有內能，0℃的冰，是否具有內能？（2）50g、0℃的水和50g、40℃的水，誰的內能大？為什么？【教師引導學生回答】（1）冰冷的冰塊雖然溫度很低,但其內部的分子仍在做無規(guī)則運動,所以它具有動能.其分子之間同時存在相互作用力，所以分子之間具有分子勢能.所以0℃的冰也具有內能.(2)50g、40℃的水的內能更大.因為溫度越高分子無規(guī)則運動越劇烈，分子動能越大.【步步深入】觀看知識點小視頻總結內能的影響因素【教師引導學生總結】(1)一切物體都具有內能.(2)物體的內能與物體的質量、溫度和狀態(tài)有關.3.內能與機械能的區(qū)別【思維拓展】你能辨析內能和機械能嗎？（組織學生討論）【教師引導學生總結】二、改變物體內能的兩種途徑【過渡語】如何判斷一個物體的內能是否發(fā)生了變化？1.做功【演示實驗一】壓縮空氣點火教師演示實驗，把活塞迅速壓下去，讓學生觀察發(fā)生的現(xiàn)象，并思考.【學生活動】會看到硝化棉燃燒.小結：壓縮空氣做功，機械能轉化為內能，使空氣的內能增大,溫度升高.【聯(lián)系生活】你還知道哪些類似的例子？（適時展示）【教師引導學生回答】（1）給自行車打氣時，氣筒底部比氣筒壁的溫度高.（2）摩擦生熱……【過渡語】對物體做功，內能增加，那么，反過來物體對外做功，會出現(xiàn)什么情況？【演示實驗二】氣體膨脹對外做功教師演示實驗，提示學生觀察當瓶塞跳出時瓶內的變化，并思考.【學生活動】當瓶塞跳出時，會看到瓶口出現(xiàn)“白霧”.小結：物體對外做功，內能轉化為機械能，物體的內能減少，溫度降低.2.熱傳遞【引導實驗】你有哪些方法可以使你的手變熱？可以親自實踐也可以說出設想.（1）組織學生實驗、討論.（2）引導學生對各種方法進行分類，并說出分類的依據.【教師引導學生回答】(1)雙手相互搓(2)手放在書上摩擦(3)用嘴向手上哈氣(4)用暖風機取暖(4)用電暖器取暖……【自主學習】閱讀課本P36《熱傳遞可改變內能》及《熱量》的相關內容，回答問題熱傳遞發(fā)生的條件是什么？熱傳遞有哪幾種方式，是怎樣改變內能的？熱量的含義及單位.【教師點撥】發(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在溫度差，與物體的狀態(tài)，物體間是否接觸都無關.總結：（1）在熱傳遞的這三種形式中，熱傳導時，物體內各部分的物質不發(fā)生移動；對流時，物體內各部分物質之間會流動，對流主要發(fā)生在氣體或液體中；熱輻射不需要介質，如太陽的光和熱就是通過熱輻射的方式傳到地球的.熱量是物體內能改變的量度，因此不能說物體含有熱量.熱傳遞傳遞的是能量，不是溫度，是內能從一個物體轉移到另一個物體.【教師總結】要使物體的溫度升高，可以通過做功的方式，也可通過熱傳遞的方式，所以做功和熱傳遞在改變內能上是等效的.做功的實質是能量之間的轉化，熱傳遞的實質是能量的轉移.三、溫度、內能、熱量的辨析引導學生辨析溫度、內能、熱量三個物理量之間的關系【教師總結】一、溫度、內能、熱量的區(qū)別1.熱量是過程量；溫度、內能是狀態(tài)量2.單位區(qū)別3.表述區(qū)別（1）溫度只能說“是、降低、升高”；（2）熱量只能說“吸收、放出”；（3）內能只能說“有、具有、改變”.二、溫度、內能、熱量的聯(lián)系熱傳遞可以改變物體的內能，使內能增加或減少，但溫度不一定改變.通過類比引導學生歸納內能的概念培養(yǎng)學生的自學能力課堂小結見PPT課件課堂檢測見PPT課件課后作業(yè)見《名校課堂》板書設計教學反思第二節(jié)科學探究：物質的比熱容【方式一】新疆氣候的特點之一：晝夜溫差較大.一般是白天氣溫升高快，夜里氣溫下降快.許多地方最大的晝夜溫差在20～25℃.在吐魯番，年平均晝夜溫差為14.8℃，最大晝夜溫差曾達50℃.塔克拉瑪干沙漠南沿的若羌縣，年平均晝夜溫差為16.2℃，最大晝夜溫差達27.8℃.一天之內好像經歷了寒暑變化，白天只穿背心仍然揮汗，夜里蓋上棉被方能安眠.這些現(xiàn)象在全國是罕見的.【方式二】在非洲的撒哈拉大沙漠里，午后的氣溫常升到50℃以上，地表氣溫更是能夠達到70～80℃，在鐵鍬上打上一個生雞蛋，不到5min就能煎熟.但是到了夜晚卻很涼爽，氣溫常會降到20℃以下！你知道這是為什么嗎？【方式三】投影圖片：夏日的海灘，白天海灘上的沙子熱得燙腳，而海水非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，而海水卻仍然暖暖的.同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣？詳見本節(jié)電子資源包1.注意溫度計、天平的正確使用，實驗中注意安全.2.比熱容的概念比較抽象，因此通過實驗總結出來是一個好辦法，做好演示實驗，引導學生有意識地觀察和思考至關重要.實驗前明確實驗要研究的是質量相等的不同物質，升高相同溫度時吸收的熱量是否相同.在實驗前要格外強調杯子內的水和煤油質量相同，兩個酒精燈（或電加熱器）也是完全相同的，這些實驗條件對學生正確得出比熱容概念是非常重要的.當學生觀察到煤油的溫度上升得快時，要引導學生認識到相等質量的不同物質在吸收相同熱量時，升高的溫度不同，并進一步引申到其他物質.最后引導學生怎樣描述物質的這一特性，從而得出比熱容的概念.3.為鞏固學生對比熱容概念的理解，可以多聯(lián)系實際，列舉一些日常生活中的現(xiàn)象，并運用比熱容進行解釋.課題第二節(jié)科學探究：物質的比熱容授課人教學目標知識與技能1.了解比熱容的概念，了解一些常見物質比熱容的大小，知道比熱容是物質的物理特性之一.2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象.3.能根據比熱容進行簡單的熱量計算.過程與方法通過演示實驗、探究活動，培養(yǎng)觀察能力和動手能力情感態(tài)度與價值觀利用探究性學習活動，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)解決問題的能力.教學重點1.學生在整合知識的基礎上進行實驗設計，修正實驗方案，選擇實驗器材進行實驗.2.學生主動獲取知識，建構框架，自主得出比熱容的概念.教學難點理解比熱容概念并能利用它解釋有關現(xiàn)象．教學活動教學步驟師生活動設計意圖新課導入【教師PPT展示】利用PPT展示故事：在非洲的撒哈拉大沙漠里，午后的氣溫常升到50℃以上，地表氣溫更是能夠達到70℃－80℃，在鐵鍬上打上一個生雞蛋，不到5min就能煎熟.但是到了夜晚卻很涼爽，氣溫常會降到20℃以下!提出問題：為什么沙漠地區(qū)晝夜溫差這么大？提出問題，引起學生的興趣新課教學教師板書課題并展示教學目標一、探究物質吸熱或放熱規(guī)律【過渡語】從經驗知道，要燒開溫度相同的一壺水和半壺水時，哪壺水需要吸收的熱量多？若都是一壺水，燒成開水和燒成溫水誰吸收的熱量多呢？提出問題：物體溫度升高吸收熱量的多少與哪些因素有關呢？【教師引導學生回答】質量和升高的溫度.提出問題：那么，將相同質量的銅塊和鐵塊加熱，使它們升高相同的溫度，需要的熱量相同嗎？【教師引導學生回答】需要的熱量不同，并得出猜想與假設：說明物體吸收熱量的多少還可能與物質的種類有關.【設計實驗與制訂計劃】實驗目的：比較不同物質吸熱能力實驗方案：方案①:取等質量的水和煤油，讓它們吸收相同熱量后，比較溫度升高的多少，此時溫度升高多的物質吸熱能力弱.方案②:取等質量的水和煤油，讓它們升高相同的溫度后，比較吸收熱量的多少，此時吸熱多的物質吸熱能力強.實驗器材：天平、停表、溫度計、攪拌器、相同規(guī)格的酒精燈（或電加熱器）和燒杯．天平的作用是控制煤油和水的質量相同；停表的作用是通過記錄在加熱方式相同的情況下，通過加熱時間反映物質吸收熱量的多少；溫度計的作用是控制或比較物體溫度升高的多少；相同規(guī)格的酒精燈（或電加熱器）是使兩種物體在相同時間內吸收的熱量相同.【進行實驗與收集證據】1.取相同質量的水和煤油分別倒入兩只燒杯中，按照上圖組裝實驗器材.2.觀察并記錄加熱前兩液體的初溫t1，預先設定好液體加熱的末溫t2.3.分別給兩液體加熱，記下加熱的開始時刻.加熱時，上下反復緩慢地提拉攪拌器.4.當一種液體溫度達到t2時，記錄該液體加熱的最終時刻，計算該液體加熱的時間t.對另一液體作同樣的觀察、操作和記錄.當熱源相同時，兩液體升高溫度相同的情況下，加熱時間越長的液體從熱源吸熱越多.液體名稱液體質量m/g液體初溫t1/℃液體末溫t2/℃加熱時間t/min液體吸熱情況“多”或“少”5.將用過的煤油和水倒在指定的器皿內，整理好實驗器材.【分析與論證】1.相同質量的水，升高相同的溫度時，吸收的熱量幾乎是相同的，用煤油做的實驗也能得出相同的結論.2.相同質量的水和煤油，升高相同的溫度時，水吸收的熱量比煤油多.【實驗結論】相同質量的同種物質，升高相同的溫度，吸收的熱量相同；相同質量的不同種物質，升高相同的溫度，吸收的熱量不同.【反思評估】各組實驗數據可能有較大的差異.原因之一是實驗中所使用的的酒精燈在相同時間內供給的熱量有差異，因此，實際上研究對象在單位時間內吸收的熱量并不完全相等；原因之二是實驗中有熱量損失.【教師引導學生回答】由本次實驗可以看出，水和煤油吸收熱量的差異，是由它們的種類決定的.不同物質吸熱能力不同.相同質量的不同物質，升高相同溫度，吸收的熱量不同.【教師PPT展示小結（板書）】不同物質吸熱能力不同.不同物質，在質量相等，升高的溫度相同時，吸收的熱量不同.二、物質的比熱容【過渡語】由上述實驗我們可以看到質量相同的不同種物質，升高相同的溫度，吸收的熱量是不相同的.怎樣表示不同物質這種性質上的差別呢？這也是我們今天要學到的一個新的物理量——比熱容！【教師引導學生分析】要在相同條件下比較，即必須讓質量相同、溫度升高也相同，而質量都取單位質量（1kg），溫度都取升高1℃，比較起來最為方便.讓學生類比密度的定義方法，用比值定義法給比熱容下定義.引導學生說明常見物質的比熱容數據所表示的物理意義.【教師PPT展示】閱讀課本P42常見物質的比熱容.結合比熱容表，說說你對物質比熱容的認識.【例題講解】例如圖裝置，用鐵夾將溫度傳感器、兩個試管固定在鐵架臺上，兩試管裝有質量相同的不同種液體，溫度傳感器的探頭部分與試管內的液體良好接觸，傳感器通過數據采集線與計算機相連接，在計算機上得到的實驗圖象如圖所示，下列說法正確的是（D）A．加熱t(yī)1時間，甲吸收熱量多 B．甲的比熱容大 C．甲、乙升高相同的溫度，甲吸收熱量多 D．吸收相同的熱量，甲升溫比乙多【教師PPT展示小結（板書）】三、水的比熱容大的應用【過渡語】查常見物質的比熱容表可知，水和砂石的比熱容分別是多少？【教師引導學生回答】【教師提問】那大家能用水和沙石比熱容不同來解釋下面幾個問題嗎？1.吐魯番夏天最高溫度大多在四十多攝氏度，居中國之首，而火焰山又是吐魯番最熱的地方，其表面溫度最高曾達到八十多攝氏度.但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度，空調都不用開.這是為什么呢？2.談起夏日海風，你可知道，在沿海地區(qū)陸地表面的氣溫比海面的氣溫晝夜變化顯著，白天和夜晚的風向往往是不同的，你知道白天風是從哪里吹向哪里？夜晚呢？3.鋼筋水泥都市，給我們的生活帶來方便的同時，也給我們帶來諸多不便，比如，炎炎夏季，都市氣溫往往比郊外要高3℃～5℃，這就是熱島效應，應該如何應對呢？【教師引導學生回答】1.沙子的比熱容較小，在吸放熱相同時，溫度變化較快.故而白天與晚上溫差較大.2.水的比熱容比泥土沙石的大，白天太陽照射時，海面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，陸地上方的熱空氣上升，海面上的冷空氣補充，所以白天風從海面吹向陸地.夜晚海面溫度下降較慢，陸地溫度下降較快，海而上的熱空氣上升，陸地上的冷空氣補充，所以夜晚風是從陸地吹向海面.3.種草種樹，增加水蒸氣蒸騰；修建人工湖，利用水的吸熱本領強，來調節(jié)氣溫.【教師總結】1.由于水的比熱容較大，一定質量的水升高（或降低）一定溫度吸收（或放出）的熱量很多，有利于作冷卻劑或用來取暖.2.由于水的比熱容較大，一定質量的水吸收（或放出）很多的熱量而自身的溫度卻變化不多，有利于調節(jié)氣溫.【例題】1.以下四種現(xiàn)象中，與水的比熱容有很大關系的是（ABD）A．汽車的發(fā)動機用循環(huán)流動的水來冷卻B．生活中往往用熱水取暖C．夏天灑水降溫D．灘涂濕地溫差小2.如圖，水稻是喜溫作物，在每年三四月份育秧時，為了防止霜凍，傍晚常常往秧田灌水，第二天太陽升起后，再將秧田里的水放出，你能解釋原因嗎？答：水稻是喜溫作物，在每年三四月份育苗的時候，為了防止霜凍，夜晚降溫時，由于的比熱容較大，放出一定熱量時，溫度降低得少，對秧苗起了保溫作用.四、熱量的計算【過渡語】水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），表示什么物理意義呢？【教師引導學生回答】質量為1kg的水，溫度升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量.【步步深入】那么質量為2kg的水，溫度升高1℃，要吸收多少熱量？質量為2kg的水，溫度升高2℃，要吸收多少熱量？【教師總結】【例題展示】1.一個質量為250g的鋼件，加熱到560℃，然后在空氣中自然冷卻，室溫為20℃，這個鋼件在冷卻過程中放出多少熱量?[鋼的比熱容為0.46×103J/(kg·℃)]1.解：Q吸=cm(t0-t1)=0.46×103J/(kg·℃)×0.25kg×(560℃-20℃)=6.21×104J2.水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），初溫為30℃、質量為2kg的水吸收2.1×105J的熱量后溫度將升高到多少℃？2.解：由Q吸＝cm△t可知水吸熱后升高到的溫度：△t＝＝25℃由△t＝（t﹣t0）得水的末溫：t＝△t+t0＝25℃+30℃＝55℃3.如圖是質量為100g的某物質溫度隨加熱時間的變化圖像，前10min它吸收的熱量是7.2×103J.求該物質的比熱容解：由圖像可知，該物質10min升高溫度：△t＝50℃﹣20℃＝30℃，由Q吸＝cm△t得，該物質的比熱容：c＝＝2.4×103J/（kg?℃）培養(yǎng)學生的發(fā)散思維鍛煉學生用物理知識解釋生活應用的能力，知識與實際相結合課堂小結見PPT課件課堂檢測見PPT課件課后作業(yè)見《名校課堂》板書設計教學反思第三節(jié)內燃機【方式一】生活中人們常常利用內能來加熱物體，比如：生火做飯、取暖、燒制瓷器、冶煉鋼鐵等.除此以外，人們還能利用內能來做什么呢？我們來看下面一個小實驗.演示實驗或播放視頻片段：利用內能來做功.導入語：內能是如何來做功的呢？它做功的實質又是什么呢？這節(jié)課我們就來研究這些問題.【方式二】多媒體展示圖片導入語：汽車奔馳、列車飛駛，一日千里！萬噸巨輪劈波斬浪、遠涉重洋！飛機刺破蒼穹、翱翔藍天！它們?yōu)槭裁茨茉诮煌ㄟ\輸方面大展神威呢？好，讓我們一起走近熱機，了解它們的工作原理吧！詳見本節(jié)電子資源包1.教學準備：鐵架臺、試管、橡膠塞、酒精燈、水、汽油機和柴油機模型等.2.做內能轉化為機械能的演示實驗時，橡膠塞不要塞得太緊，以免試管炸裂.3.教師在用動圖演示汽油機的工作過程時，要慢一些或點擊暫停，讓學生仔細觀察，逐一分析各沖程的工作特點.重點是活塞運動方向和進氣門、排氣門的開啟、關閉情況.課題第三節(jié)內燃機授課人教學目標知識與技能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.過程與方法通過分析汽油機和柴油機的構造、工作過程的異同，學習分析和比較的研究方法.情感、態(tài)度與價值觀了解內燃機在生產和生活中的應用，感受技術進步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用.教學重點內燃機各個沖程的工作狀態(tài)和能量轉化.教學難點汽油機和柴油機的構造和工作原理及工作過程的異同點.教學步驟師生活動設計意圖新課導入【導入語】汽車奔馳、列車飛駛，一日千里！萬噸巨輪劈波斬浪、遠涉重洋！飛機刺破蒼穹、翱翔藍天！它們?yōu)槭裁茨茉诮煌ㄟ\輸方面大展神威呢？好，讓我們一起走近熱機，了解它們的工作原理吧！展示圖片，用熱機的出現(xiàn)給人類生活帶來巨大變化引入新課，向學生介紹熱機簡史，為學習熱機做準備.新課教學教師板書課題并展示教學目標一、熱機【教師PPT展示】播放實驗視頻：內能轉化為機械能【教師引導學生思考】觀察這個實驗，在試管口會看到什么現(xiàn)象，實驗中能量轉化的情況？【教師引導學生作答】酒精燃燒的化學能轉化為水和水蒸氣的內能，水蒸氣把塞子沖出去，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能，同時，在試管口會看到白霧.【知識歸納】熱機的定義及能量轉化情況，并用課件展示.【過渡語】同學們知道生活中有哪些機械是利用內能做功的嗎？【學生自學】汽車、火車、輪船、飛機等.【教師PPT展示】展示各類熱機的圖片，并做介紹.【過渡語】這節(jié)的重點內容是內燃機各個沖程的工作狀態(tài)和能量轉化.內燃機有什么特點？生活中有哪些機械是內燃機？【知識歸納】內燃機的定義和種類，并用課件展示.【教師板書】1.定義：把燃料燃燒時釋放的內能轉變?yōu)闄C械能的裝置.2.熱機工作原理：燃料的化學能轉化為內能，內能轉化為機械能.3.內燃機定義：燃料直接在發(fā)動機氣缸內燃燒產生動力的熱機.4.內燃機種類：汽油機和柴油機.二、汽油機【過渡語】根據所使用燃料分為汽油機和柴油機兩大類，接下來就讓我們一起來學習汽油機吧.【教師PPT展示】四沖程汽油機模型圖，引導學生找出氣缸、活塞、進氣道、排氣道、進氣閥、排氣閥、曲軸連桿、飛輪、火花塞等各部分構造的位置.【教師引導學生思考】通過老師的簡單介紹后，指導學生閱讀課本P46《汽油機》相關內容，歸納出沖程的定義，以及汽油機工作的四個沖程.【知識歸納】1.汽油機工作時，活塞在氣缸內做一次單向運動叫做一個沖程.2.汽油機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.【過渡語】老師接下來詳細介紹一下四個沖程的特點，請同學們認真聽講，做好筆記.【教師PPT展示】介紹汽油機的工作過程和每個沖程的特點.播放汽油機工作過程的動畫，放慢播放速度，邊放映，邊提問題并請學生回答.重點是活塞運動方向和進氣閥、排氣閥的開啟、關閉情況.【教師板書】1.汽油機的吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程中，只有做功沖程對外做功，將內能轉化為機械能，其余三個沖程依靠飛輪的慣性完成.2.汽油機1個工作循環(huán)有4個沖程，活塞往復運動2次，曲軸轉動2周，對外做功1次，有2次能量轉化.【例題展示】例1如圖所示是四沖程汽油機工作時四個沖程的示意圖，其中壓縮沖程是（D）例2在汽油機的四個沖程中，壓縮沖程把機械能轉化為內能；做功沖程把內能轉化為機械能.做功沖程使汽車獲得動力，排氣沖程排出了汽車的尾氣.三、柴油機【過渡語】學完汽油機之后，同學們是不是對柴油機很好奇？指導學生閱讀課本P47“柴油機”相關內容，回答問題.【教師提問】柴油機在構造上和汽油機有哪些不同？燃料是怎么點燃的？【知識歸納】①柴油機氣缸頂部沒有火花塞，有一個噴油嘴.②吸氣沖程只吸入空氣.③在壓縮沖程結束時，氣缸內空氣的溫度已經超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣便立刻燃燒起來.【教師PPT展示】柴油機的剖面圖，引導學生認識柴油機工作的四個沖程.【教師引導學生思考】柴油機與汽油機在工作過程中，有什么相同之處和不同之處呢？【教師PPT展示】引導學生分析比較出柴油機和汽油機工作過程的區(qū)別.（表格見PPT課件）【板書】柴油機與汽油機的區(qū)別用演示實驗激發(fā)學生的學習興趣，簡潔、直觀地闡述熱機的工作原理.對比學習可以使學生對兩種內燃機的特點了解得更加清楚.課堂小結見PPT課件課堂檢測見PPT課件課后作業(yè)見《名校課堂》板書設計教學反思第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護【方式一】怎樣才能使火箭中的熱機最大程度地發(fā)揮作用呢？為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？（視頻見PPT課件）.【方式二】復習：什么是機械效率？機械效率表示的是什么？導入語：熱機是把燃料燃燒時釋放的內能轉變?yōu)闄C械能的裝置，燃料燃燒獲得的內能能不能百分之百地被有效利用呢？當然不能，所以熱機跟所有機械一樣，也存在一個效率問題，這節(jié)課我們就來討論一下熱機的效率.詳見電子資源包1.“燃料及其熱值”應在學生從生活中體會到不同燃料燃燒釋放內能的本領不同的基礎上進行，可提前準備一些關于熱機效率、節(jié)能、燃料燃燒排放物污染與治理方面的資料給學生，或指導學生從有關的科普讀物、電影、電視、新聞媒體及網絡查尋與熱機有關的物理知識.2.講熱值時，注意強調“完全燃燒”.課題第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護授課人教學目標知識與技能1.知道燃料在燃燒的過程中，燃料的化學能轉化為內能.2.能說出熱值的單位及所表示的物理意義.3.理解熱機效率的含義，能大致說出提高熱機效率的途徑.過程與方法通過討論交流，培養(yǎng)學生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理的精神，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識.情感、態(tài)度與價值觀1.能從科學的角度讀懂媒體對與熱機有關的環(huán)境方面的報道，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識.2.能了解內能的利用和環(huán)境保護的關系，能激發(fā)起環(huán)境保護的意識.教學重點體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領不同，建立燃料熱值的概念.對熱機的效率有初步的認識，能大致說出提高效率的途徑.教學難點熱機中的能量轉化及損失，熱機效率的計算.教學步驟師生活動設計意圖新課導入學習新課之前，我們先來了解一個小男孩的困惑.【視頻引入】在電影《十月的天空》中有這樣的一個片段，小鎮(zhèn)男孩霍默曾在村民的見證下發(fā)射了自己制造的火箭，只見火箭倏然起飛，穿云破霧直刺蒼穹.霍默在制造火箭的過程中，曾被一個問題困擾，怎樣才能使火箭中的熱機最大程度地發(fā)揮作用呢？（視頻見PPT課件）通過影片視頻引導學生思考，對本節(jié)課內容產生好奇心新課教學教師板書課題并展示教學目標一、燃料的熱值【教師PPT展示】由生活中不同燃料燃燒的情景，引出日常生活中燃料的種類有哪些？【教師總結】固體燃料、液體燃料、氣體燃料【學生思考】生活中燒開一壺水，你會選擇什么燃料？為什么呢？【教師總結】經驗告訴我們，燒開同樣一壺水，消耗的干木柴、煙煤或其他燃料的質量都不同；消耗等質量的干木柴、煙煤或其他燃料，能燒開水的質量不同，也就是放出的熱量不同.【教師引導學生總結】不同燃料的放熱本領不同.【教師總結】為了研究燃料釋放熱量的能力，人們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質量之比，叫做這種燃料的熱值.熱值表示燃料釋放熱量的能力，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、形態(tài)、體積、是否完全燃燒均無關.【教師講解PPT展示】熱量的計算公式：Q放＝qm（固體和液體）Q放＝qV（氣體）Q放—完全燃燒發(fā)出的熱量—單位：焦耳（J）q—燃料的熱值—單位：焦耳每千克（J/kg）或焦耳每立方米（J/m3）m—燃料的質量—單位：千克（kg）V—燃料的體積—單位：立方米（m3）【教師PPT展示注意事項】公式使用情景【教師PPT展示小結（板書）】1.定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質量（或體積）之比，用字母q表示.2.物理意義：1kg（氣體為1m3）某種燃料完全燃燒放出的熱量.3.熱量公式：固體（或液體），Q＝mq；氣體，Q＝qV.4.單位：固體（或液體），焦每千克（J/kg）；氣體，焦每立方米（J/m3）.【教師PPT展示互動】教師展示一些燃料的熱值，以某種固體燃料或氣體燃料為例描述它的熱值的物理意義，并讓學生描述其他燃料熱值的物理意義，加強理解.【例題展示】例1關于燃料的熱值，下列說法正確的是（B）A.燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關B.燃料的熱值與燃料的種類有關C.燃料的熱值與燃料的多少有關D.燃料的熱值與上面三個因素都有關針對練習1杯中的某種液體燃料倒掉一半后，對剩余半杯液體的描述不正確的是（A）A.熱值減半B.密度不變C.質量減半D.比熱容不變例2計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量.柴油的熱值為4.3×107J/kg.解：由Q＝mq得，釋放的熱量：Q＝mq＝4kg×4.3×107J/kg＝1.72×108J針對練習2根據熱值表，計算一下10m3氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？氫的熱值是1.4×108J/m3.解：由Q＝qV得，放出熱量：Q＝qV＝1.4×108J/m3×10m3＝1.4×109J【教師