內(nèi)能與熱機(jī)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級(jí) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第十二章 內(nèi)能與熱機(jī)
第一節(jié) 溫度與內(nèi)能
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理。
2.學(xué)會(huì)正的確的使用溫度計(jì),學(xué)會(huì)攝氏度的讀法和寫法。
3.了解內(nèi)能的概念,能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
4.知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內(nèi)能改變。
5.了解熱量的概念,熱量的單位是焦耳。
6.知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例。
學(xué)時(shí)安排
本節(jié)用2學(xué)時(shí),第一學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)溫度及測(cè)量,第二學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)能、改變內(nèi)能的方式及熱量。
第一學(xué)時(shí)
課前準(zhǔn)備
1.家庭實(shí)驗(yàn)
自制空氣溫度計(jì):
材料:帶橡膠蓋的玻璃瓶子(一些口服液的瓶子),廢舊圓珠筆芯(或細(xì)玻璃管),自制紅水(紅墨水之類)。
方法:在瓶里裝1/3左右的紅色水;把廢舊圓珠筆芯穿過橡膠蓋;把筆芯插入瓶底塞緊瓶塞(最好用膠或蠟把管和塞之間封死,防止漏氣);通過筆芯向瓶?jī)?nèi)輕輕吹氣到紅色水在管內(nèi)的水位恰當(dāng)為止;把制作好的裝置的小瓶放到熱水和冷水中觀察管內(nèi)紅色水柱的變化。
2.收集信息
(1)用家里的函數(shù)表分別測(cè)出早上7:00、中午12:00和晚上17:00的氣溫并記錄下來。(2)聽取天氣預(yù)報(bào)記錄三個(gè)城市的天氣預(yù)報(bào)。

3.自帶物品
自制空氣溫度計(jì)
4.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會(huì)了什么,有哪些疑問,請(qǐng)簡(jiǎn)要記錄下來:

合作探究
一、溫度
活動(dòng)1:
春夏秋冬四季在不停的變換。春天,柳枝飛揚(yáng);夏天,酷暑難耐;秋天,層林盡染;冬天,銀裝素裹。想一想:冬天和夏天的感覺有什么不同?
冷到什么程度,熱到什么程度,天氣預(yù)報(bào)是如何表示冷熱程度的?
閱讀課本22頁溫度部分及加油站。

二、溫度的測(cè)量
活動(dòng)2:桌子上有三只燒杯,分別裝有熱水、溫水和冷水,把左右手的一只手指分別放入熱水和冷水中稍停留一會(huì),再同時(shí)把這兩只手指放入溫水中,兩個(gè)手指的感覺是否一樣呢?憑感覺能否判斷溫度的高低,是不是一定可靠呢?

活動(dòng)3:和周圍其他同學(xué)展示自己制作的溫度計(jì),交流制作過程并進(jìn)行相互評(píng)價(jià),并討論為什么你的“溫度計(jì)”的小瓶放入熱水中管內(nèi)的液面會(huì)上升,放入冷水液面會(huì)下降呢?觀察老師提供的幾種液體溫度計(jì)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合你的空氣溫度計(jì)討論液體溫度計(jì)的制作原理是什么呢?
活動(dòng)4:閱讀下面表格思考、討論為什么有的溫度計(jì)中的液體用酒精而有的溫度計(jì)用水銀呢?

物質(zhì)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)
水銀-39357
酒精-11778.5

活動(dòng)5:溫度計(jì)的正確使用方法
閱讀課本23頁了解溫度計(jì)的使用方法,并試著用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度。 說 明

本活動(dòng)的主要目的是要學(xué)生從自身體會(huì)了解到溫度是表示冷熱程度的,越熱的物體溫度越高,越冷的物體溫度越低。(此活動(dòng)以多媒體相配合效果更佳)
溫度的單位學(xué)生在小學(xué)自然中已有基礎(chǔ)可通過閱讀自學(xué)完成,但要注意糾正學(xué)生的錯(cuò)誤讀法。

該活動(dòng)主要是讓學(xué)生體會(huì)到要準(zhǔn)確判斷溫度需要測(cè)量。

該活動(dòng)中教師要做好引導(dǎo)工作。

溫度計(jì)的使用及示讀也是本節(jié)課的重點(diǎn),一定要通過學(xué)生的親自測(cè)量牢固掌握。

第二學(xué)時(shí)
課前準(zhǔn)備
1.復(fù)習(xí)回憶
(1)物質(zhì)是由_________構(gòu)成的,構(gòu)成物質(zhì)的分子在永不停息的做______________;分子之間有___________________;分子間還有相互_____________。
(2)什么是動(dòng)能,什么是重力勢(shì)能,什么是彈性勢(shì)能,什么是機(jī)械能?
2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會(huì)了什么,有哪些疑問,請(qǐng)簡(jiǎn)要記錄下來:
合作探究
三、內(nèi)能
活動(dòng)6:把構(gòu)成物質(zhì)的分子與運(yùn)動(dòng)的足球相類比。
空中飛行的足球由于運(yùn)動(dòng)而具有____能,構(gòu)成物質(zhì)的分子也做著永不停息無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以分子也具有____能;空中的足球由于有高度受到地球的吸引力而具有勢(shì)能,分子之間有間隔而且相互之間有作用力,所以分子也具有______;足球所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的和是機(jī)械能;那構(gòu)成物質(zhì)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。但機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān),在特定情況下有可能為零;物體的內(nèi)能與物體內(nèi)分子的運(yùn)動(dòng)有關(guān),物體內(nèi)所有分子都不停做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所有的物體都具有內(nèi)能。
活動(dòng)7:分別向盛有熱水和冷水的燒杯中滴入一點(diǎn)紅色墨水觀察它們的擴(kuò)散有什么不同?
現(xiàn)象: ,說明分子運(yùn)動(dòng)的快慢與___________有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)的越 ;因此,物體內(nèi)能的大小與_____有關(guān),同一物體的溫度越高內(nèi)能越______。
四、改變內(nèi)能的方法
活動(dòng)8:思考回憶:冬天手很冷時(shí),你都是通過什么的方法使手暖和起來的?這些方法有什么不同?
1、雙手用力相互搓一搓,雙手有什么感覺?
實(shí)驗(yàn)并觀察:在一個(gè)配有活塞的后玻璃筒中放一團(tuán)有乙醚的小棉花,用力把活塞迅速壓下去。你會(huì)觀察到什么現(xiàn)象?為什么?

向下壓活塞時(shí),活塞壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣,對(duì)筒內(nèi)的空氣______。棉花燃燒起來表明筒內(nèi)的空氣內(nèi)能______,溫度_____,達(dá)到棉花的著火點(diǎn)。
將一根鐵絲快速反復(fù)彎折多次,鐵絲彎折處就會(huì)發(fā)熱,鐵絲的溫度______,內(nèi)能______。
這些實(shí)驗(yàn)都表明對(duì)物體做功可以使物體的內(nèi)能________。
2、實(shí)驗(yàn)并觀察:在瓶?jī)?nèi)(或中號(hào)試管)裝入少量的水,用帶有玻璃彎管的塞子稍塞緊,用打氣筒向管內(nèi)充氣,當(dāng)塞子被沖出時(shí)觀察管口發(fā)生的現(xiàn)象。

瓶塞被氣體沖出,氣體對(duì)瓶塞_________,內(nèi)能_______,溫度_______,水蒸氣遇冷凝聚成了小水滴。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了物體對(duì)外做功,內(nèi)能______。
上述實(shí)驗(yàn)表明可以通過___________的方法改變物體的內(nèi)能,
物體對(duì)外做功,內(nèi)能________,對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能______。
活動(dòng)9:閱讀課本25頁探究2及加油站,并說出我們冬天常采用的取暖方式,討論改變內(nèi)能的另一種方法熱傳遞。
五、熱量
閱讀課本25頁熱量部分。

第二節(jié) 科學(xué)探究:物質(zhì)的比熱容
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。
2.嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單自然現(xiàn)象。
3.能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算。
學(xué)時(shí)安排
本節(jié)用2課時(shí),第1學(xué)時(shí)認(rèn)識(shí)比熱容,用比熱容解釋簡(jiǎn)單自然現(xiàn)象,第2學(xué)時(shí)根據(jù)比熱容進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算。
課前準(zhǔn)備
1.收集信息
(1)在家中觀察:同樣燒開一壺水和半壺水,哪個(gè)需要的時(shí)間長(zhǎng)?
(2)加熱同一壺水,讓水溫升高10℃和升高20℃需要的時(shí)間一樣嗎?
2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會(huì)了什么,有哪些疑問,請(qǐng)簡(jiǎn)要記錄下來。
合作探究
一、探究物質(zhì)吸熱多少與物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系
活動(dòng)1
回憶收集的信息,同樣燒開一壺水和燒開半壺水哪個(gè)時(shí)間長(zhǎng)?
填一填
物質(zhì)吸熱的多少與_______有關(guān),________越大,吸收的熱量越多
二、探究物質(zhì)吸收熱量的多少與升高溫度的關(guān)系
活動(dòng)2
回憶收集的信息,讓同樣質(zhì)量的水溫度升高10℃和20℃,哪個(gè)吸熱多?

填一填
物質(zhì)吸熱的多少與_______有關(guān),_______越高,吸收的熱量越多。
(溫度變化用△t表示)
三、探究物質(zhì)吸熱的多少是否與物質(zhì)種類有關(guān)?
活動(dòng)3
1 提出問題
你認(rèn)為物質(zhì)吸熱的多少還與什么因素有關(guān)?
2 猜想與假設(shè)
根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn),提出你的猜想

3 制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
(1)討論:要探究物質(zhì)吸熱的多少是否與物質(zhì)的種類有關(guān),
應(yīng)保持_______和_______不變,
改變_______,比較_______。
(2)根據(jù)以上思路,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
器材:兩個(gè)相同的加熱器、兩支溫度計(jì)、兩個(gè)大燒杯、攪拌器、水、煤油
思考討論
(1)實(shí)驗(yàn)中,為什么要用相同的加熱器?吸熱的多少通過什么來體現(xiàn)?

(2)在實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量哪些物理量?怎樣測(cè)量?

1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集數(shù)據(jù)
序號(hào)液體
名稱液體
初溫
(℃)2min4min6min
溫度
(℃)△t
(℃)溫度
(℃)△t(℃)溫度
(℃)△t
(℃)
1水
2煤油

2.分析論證,得出結(jié)論

填一填
相同質(zhì)量的同種物質(zhì),吸收相同的熱量,升高的溫度是_______
相同質(zhì)量的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,升高的溫度是_______

四、比熱容概念的建立
活動(dòng)4

1.概念:

(1)查表:水的比熱容是_______
(2)物理意義_____________________________
(3)其他信息_______________________
五、比熱容的在生活中的應(yīng)用
活動(dòng)5
討論::(1)冬天為什么用熱水袋取暖?汽車?yán)鋮s劑為何用水?

(2)你知道為什么沙漠地區(qū)晝夜溫差大嗎?

讓學(xué)生類比密度、壓強(qiáng)等概念的建立得出比熱容的概念

應(yīng)用兩個(gè)練習(xí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的應(yīng)用

第二學(xué)時(shí)

課前準(zhǔn)備
預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會(huì)了什么,有哪些疑問,請(qǐng)簡(jiǎn)要記錄下來
合作探究
一 公式推導(dǎo)
活動(dòng)1

1. 水的比熱容是多少?物理意義是什么?

2. 1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是多少?

3. 2kg的水溫度 升高1℃吸收的熱量是多少?

4. m kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是多少?

5. 1kg的水溫度升高2℃吸收的熱量是多少?

6. 1kg的水溫度升高△t ℃吸收的熱量是多少?

7. m kg的水溫度升高△t ℃吸收的熱量是多少?

8. 如果換用其他的物質(zhì)呢?

填一填
熱量的計(jì)算公式________________________________
各物理量的單位分別是__________________________

二 熱量的計(jì)算
活動(dòng)2
要把2kg的水從20℃加熱到100℃,至少需供給多少熱量?
活動(dòng)3
質(zhì)量是100kg的鋼錠,溫度從1.3×103℃降到30℃,放出多少熱量?
說 明
本節(jié)安排的活動(dòng)較少,留出適當(dāng)時(shí)間讓學(xué)生做一些鞏固練習(xí)

該問題的引入通過雙邊活動(dòng)進(jìn)行

第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種,通過模型或掛圖了解汽油機(jī)、柴油機(jī)的構(gòu)造及工作原理,了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別。
2.能用文字或口頭表述內(nèi)燃機(jī)各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化。
課前準(zhǔn)備
1.家庭實(shí)驗(yàn)
在家中用水壺?zé),觀察水燒開時(shí)壺蓋的情況。思考:是誰把壺蓋頂起的?能量是如何轉(zhuǎn)化的?

2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會(huì)了什么。有哪些疑問,請(qǐng)簡(jiǎn)要記錄下來。
合作探究
一、熱機(jī)與內(nèi)燃機(jī)
活動(dòng)1:下圖是使用熱機(jī)作為動(dòng)力的現(xiàn)代交通工具,通過對(duì)四幅圖的分析你認(rèn)為熱機(jī)應(yīng)具備什么特點(diǎn)?
熱機(jī):
活動(dòng)2:討論:為什么有的熱機(jī)叫內(nèi)燃機(jī)?最常見內(nèi)燃機(jī)有哪幾種?

二、汽油機(jī)及工作原理
1、認(rèn)識(shí)汽油機(jī)
活動(dòng)3:看教材圖12?21,認(rèn)識(shí)汽油機(jī)各部分的構(gòu)造,并將主要部件的名稱填在左圖中。

2、了解汽油機(jī)的工作原理
活動(dòng)4:看教材圖12-22討論:這四個(gè)沖程中能量是如何轉(zhuǎn)化的?汽油機(jī)在做功沖程中是如何點(diǎn)火的?并將四個(gè)沖程的名稱及各沖程的特點(diǎn)填在下圖中。

三、柴油機(jī)及工作原理
1、認(rèn)識(shí)柴油機(jī)
活動(dòng)5:看教材圖12-23,指認(rèn)柴油機(jī)各部分的名稱。和同學(xué)交流柴油機(jī)與汽油機(jī)的構(gòu)造相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

2、了解柴油機(jī)的工作原理
活動(dòng)6:看圖12?24通過討論和交流,了解柴油機(jī)的工作原理,并將汽油機(jī)與柴油機(jī)的不同點(diǎn)填入下表。(可根據(jù)交流情況再補(bǔ)充內(nèi)容)

課堂小結(jié):本節(jié)課學(xué)到了哪些知識(shí)?用到了哪些方法?

交通工具中的發(fā)動(dòng)機(jī)就是熱機(jī)。

關(guān)注能量的轉(zhuǎn)化
注意進(jìn)氣門、排氣門的開關(guān)和活塞的運(yùn)動(dòng)情況。

重點(diǎn)關(guān)注與汽油機(jī)不同的部分

學(xué)會(huì)用對(duì)比法學(xué)習(xí)物理知識(shí)

給學(xué)生發(fā)揮的空間

第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同,建立燃料熱值的概念。
2.能利用燃料的熱值表計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。
3.了解熱機(jī)工作時(shí)能量的主要流向,對(duì)熱機(jī)效率有初步的認(rèn)識(shí),大致說出提高熱機(jī)效率的途徑。
4.能從生活中體會(huì)到燃料燃燒的重要性和廣泛性,同時(shí)還要注意到燃料燃燒所產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的影響,培養(yǎng)學(xué)生自覺的環(huán)抱意識(shí)。
課前準(zhǔn)備
1.收集信息
通過對(duì)生活的觀察和了解,收集各種燃料的名稱。如:汽油、煤炭、天然氣、煤氣、干木柴、植物秸稈等,并了解這些燃料時(shí)如何被使用的?將這些信息記錄下來,準(zhǔn)備課上與同學(xué)交流。
2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文,你學(xué)會(huì)了什么,有哪些疑問,請(qǐng)簡(jiǎn)要記錄下來:

合作探究
一、燃料的熱值
活動(dòng)1:觀察下列圖片,交流回答問題

1.以上材料具有哪些共性的特征?

2.你能將它們根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)分類嗎?如何分類?

3.若想將一壺水燒開,你有哪些燃料可以選擇?

4.在這些燃料中,你認(rèn)為利用哪種原料用量最少?為什么?

活動(dòng)2:閱讀教材燃料的熱值知識(shí)欄目中的內(nèi)容,完成下面的問題

二、熱機(jī)效率
活動(dòng)3:認(rèn)真閱讀教材圖12-27,回答下列問題
1.熱機(jī)工作時(shí),主要的能量損失表現(xiàn)在哪些方面?

2.你有幾種表達(dá)熱機(jī)效率的方法?寫出來與同學(xué)交流。

3.我們可以從哪些方面做工作來提高熱機(jī)效率?

4.在家庭中,我們經(jīng)常用天然氣灶來燒開一壺水。你能否仿照教材中的事例,畫出這一過程的能流圖。

三、環(huán)境保護(hù)
活動(dòng)4:閱讀下列圖片,回答問題

1.為減少燃料燃燒所造成的污染,你知道政府采取了哪些措施?

2.你親身經(jīng)歷過因環(huán)境污染所造成的生活不便或不適想象嗎?說出來,讓大家感受一下。
3.在日常生活中,我們可以從哪些方面對(duì) “環(huán)境”做出貢獻(xiàn)?

說 明
比較是歸納和總結(jié)的基礎(chǔ)。通過同中求異和異中求同的思維訓(xùn)練,對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法論教育。

利用生活事例,有意識(shí)地讓學(xué)生感受 “熱值”、走進(jìn)“熱值”。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/chusan/75648.html

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