内容正文:
12.4机械能与内能的相互转化
一、教学目标:
知识与技能:
(1)通过活动,认识到做功是改变物体内能的一种方式,是机械能向内能的转化过程。
(2)通过观察、分析内能转化为机械能的过程,知道热机的工作原理。
(3)借助模型或多媒体,了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。
方法与过程:
(1)通过观察和分析,知道做功是改变物体内能的方式之一。
(2)通过观察演示,认识汽油机,了解汽油机的四个冲程及能量的转化情况。
(3)体验用类比方法,加深对物理概念理解的过程,学会迁移学习。
(4)通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文,认识燃烧排放物对环境的影响。
情感、态度、价值观:
(1)有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。
(2)通过探究或体验探究的过程,激发主动学习的兴趣。
(3)通过汽油机的学习以及阅读“热机的发展历程”,了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
(4)通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”,初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
二、教学重难点
教学重点:做功可以改变物体的内能,汽油机的工作原理,理解热值的物理意义。
教学难点:做功可以改变物体的内能,理解热值的物理意义。
三、教学设计
第一课时
(一)引入新课
投影展示:课本P49插图12-28,为什么汽车高速行驶时,轮胎的温度会升高?
讲述:请同学们再看两个小实验。
演示1:两手相搓,使温度计的示数上升,为什么?
演示2:释放吹大的气球,开口处温度下降,为什么?
学生观察并积极思考。
引入:这些问题,都是本节课解决的问题。
(二)活动12.6研究做功是否改变物体的内能
1、做一做[来源:学科网ZXXK]
提问:同学们采用哪些办法可以使铁丝温度升高,内能增大?
学生思考并动手做一做后汇报自己所用的各种方法。教师将学生所提出的各种方法进行归类。
归纳:做功是改变物体内能的另一种方式。
2、看一看
演示:空气压缩引火仪
提问:你看到了什么?
3、议一议
(1)在上述活动中,物体增加的内能是从哪里来?能量是如何转化的?
(2)刚才同学们提出来很多方法,在这些方法中,哪些是用热传递的方式改变物体的内能的?哪些是通过做功改变物体的内能的?
(3)你能再举一些通过做功改变物体内能的实例吗?
(三)活动12.7观察点火爆炸现象
提问:请同学们再看一个小实验,注意观察并思考与以上所做的实验相比,观察到的现象是什么?请观察并思考。
演示:点火爆炸实验
提问:看到了什么?此现象说明了什么?
——盒盖飞出,盒内有“白气”出现,说明盒内气体对盒盖做功,内能减少,温度降低。内能转化为盒盖的机械能。
提问:此实验现象的原因与以上实验有什么不同?
——物体对外做功,内能转化为机械能
(四)热机[来源:学科网ZXXK]
讲述:这些实验都包含着一个划时代的道理:将燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能,产生巨大的动力。这就制成了热力发动机,简称热机。
——阅读、讨论、填写。
讲述:以汽油机为例介绍内燃式热机,下面请同学们阅读课本P51,结合彩图12-33、12-34认识汽油机的结构和工作过程。(播放汽油机工作过程的动画)
——积极发言,交流汇报,并在实物展台上结合讲解。
(五)阅读“生活.物理.社会”
(六)交流与小结
讲述:请同学们总结本节课内容。
学生进行小结。
四、作业布置[来源:学科网]
[来源:Z|xx|k.Com]
课堂作业一:
1.改变物体内能的方法有_____和_____两种。冬天我们感觉手冷时,我们可以将两手相互搓一搓,也可以用热水袋焐一焐。前者是用____方法使手的内能增加的,在用后种方法增加手的内能时,能量发生了______。
2.如图所示,是一种用 做燃料的内燃机,也就是 机。这是因为它的汽缸顶部有一个 。这个装置在 冲程末,
冲程初产生 ,使汽缸内的燃料燃烧起来。
3.四冲程内燃机在它的一个工作循环中,要顺次完成 、
、 、 四个冲程。在 冲程中,机械能转化成内能;把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的冲程是 冲程。
4.如图所示,下列是利用热传递方式来改变物体内能的是 ( )
5.一台柴油机的转速为2400R/min,则在1min内柴油机对外做功的次数是 ( )
A. 2400次 B. 1200次 C. 40次 D. 20次
6.四冲程的内燃机只有做功冲程燃气对外做功,其余三个冲程的运转要依靠( )
A. 活塞的惯性 B. 飞轮的惯性 C. 曲轴的惯性 D. 连杆的惯性
四