1、從生活走向物理 從物理走向社會 機械能與內能的相互轉化1通過活動，認識到做功是改變物體內能的一種方式，是其他形式能向內能的轉化過程；2通過觀察、分析內能轉化為機械能的現象，知道熱機的工作原理；3借助模型或掛圖等媒體，了解四沖程汽油機的基本結構及其工作過程；4通過閱讀“熱機的發展歷程”，了解內能的利用在人類社會發展史上的重要意義；5通過探究，知道不同燃料的熱值不同，會查熱值表，會進行燃料燃燒放熱的簡單計算，能從能量轉化的角度認識燃料的熱值；6通過閱讀“化石燃料的燃燒和環境保護”一文，認識燃燒排放物對環境的影響，培養環保意識，初步認識能源與人類生存和社會發展的關系。【教學目標】設 疑：內能與機械能

2、之間沒有必然的聯系呢? 復習引入：1內能的概念。任何物體都具有內能；物體內所有分子做無規則運動的動能 和分子勢能的總和叫做物體的內能。2.機械能的概念動能和勢能統稱為機械能為什么汽車高速行駛時，輪胎的溫度會升得很高？ 拿一根橡皮筋先碰一下你的額頭，再快速地將它來回拉幾下，然后用橡皮筋碰一下額頭，它有什么變化？小實驗 取一根棉線，把線的一端捏在左手的拇指與食指之間，用右手很快地把線從左手兩指間拉出來，手指有什么感受？（注意：手拉動的速度不能太快，以免手指劃傷）。 把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦，圖釘的溫度有什么變化？同學們采用哪些辦法可以使鐵絲溫度升高內能增大？歸類

3、:一種是通過熱傳遞的方式，而另一種是通過做功的方式來實現的。做功改變物體內能的另一種方法由上述活動可知: 是改變物體內能的另外一種方式.做功 僅憑鐵絲溫度升高內能增大這一現象，能否斷定是通過熱傳遞方式還是做功方式來實現的？看一看空氣壓縮引火儀做功與熱傳遞對改變物體的內能是等效性。熱傳遞方式改變內能是內能的轉移過程，能的形式沒有變；而做功方式改變內能是機械能與內能的轉化過程，能的形式已經發生改變。想一想：機械能可以轉化為內能.那么內能能不能轉化為機械能呢?演示點火爆炸-將內能轉化為機械能您觀察到什么現象? 在此過程中,酒精燃燒后的燃氣對外做功,燃氣的 能減少,轉化為 能.內機械汽車急剎車時，車輪

4、停止轉動，但由于 汽車還要向前運動，使車輪與地面的摩擦增大，輪胎表面溫度急劇升高，此過程中發生了機械能向 的轉化慣性內能從滑梯勻速下滑過程中，動能_，機械能總量_；臀部有灼熱感，這是通過_方式來改變內能的。不變減少做功下列實例中，通過做功改變物體內能的是( )A、將沸水倒入茶杯后，茶杯變得燙手B、超載貨車的剎車片經常處于高溫狀態而炭化，容易造成剎車失靈C、冬天，曬太陽取暖D、將冰凍食物放入溫水中解凍B以下四種情形，通過熱傳遞方式改變物體內能的是（ ）A.鉆木取火 B.燒水水變熱 C.鋸木頭木頭發熱 D.兩手摩擦發熱B在如圖所示的滾擺實驗中，發現滾擺每次上升的高度逐漸減小，此過程中能量的變化情況

5、為( )A機械能增加，內能減小 B機械能減小，內能增加C機械能減小，內能不變 D機械能不變，內能增加下列過程中內能轉化為機械能的是A石頭被太陽曬熱 ( )B隕石墜落大氣中C火箭發射升空的過程中D放在冰箱里的食物溫度降低BC（07綿陽）下列與內能有關的說法，正確的是( )A.內能的改變必須通過做功才能實現B.同一物體的機械能增加，其內能也增加C.內能可以通過做功轉變為機械能D.熱傳遞一定是從內能多的物體傳到內能少的物體C小結：1.用做功的方法可以改變物體的內能。如：克服摩擦做功、壓縮氣體做功，都是對物體做功，使物體的溫度升高，內能增加，機械能轉化成內能的過程。對物體做功，物體的內能增加。物體對外

6、做功，物體的內能減少。如：氣體膨脹，對外做功，物體的溫度降低，內能減少，內能轉化為機械能。2.做功與熱傳遞對改變物體的內能是等效的1.改變物體內能有哪幾種方法？ 2.壓縮空氣對空氣做功，空氣的 內能如何變化？能量怎樣轉化？3.氣體膨脹對物體做功,氣體的內能如何變化？能量怎樣化？復習燃料是怎樣使汽車發動機工作的？熱機熱機是將燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置.進氣門 排氣門火花塞汽缸活塞連桿曲軸進氣排氣點火燃料在里面燃燒壓縮氣體連接活塞與曲軸把直線運動變為圓周運動汽油機由哪些主要部件組成？汽油機在工作時,活塞在汽缸里做往復運動,活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程叫做一個沖程.信息

7、快遞汽油機的一個工作循環 吸氣沖程：進氣門 排氣門 活塞 運動 被吸入汽缸壓縮沖程：進氣門排氣門 活塞運動被壓縮，溫度，能轉化能做功沖程：當活塞快到汽缸頂端時，打火，點燃，氣體燃燒，產生的燃氣，推動活塞運動，能轉化能排氣沖程：進氣門 排氣門 活塞運動，將排出汽缸打開關閉向下燃料和空氣的混合氣體關閉關閉向上燃料和空氣的混合氣體 升高機械能內能火花塞混合氣體高溫高壓向下內能機械能關閉打開向上廢氣內燃機立體視頻想一想：汽油機完成一個循環 1.汽油機各主要部件的作用是什么?2.曲軸旋轉圈,活塞往復次.3.活塞經歷四個沖程, 分別為 沖程 沖程 沖程沖程。其中 沖程時燃氣對外做功.4.壓縮沖程和做功沖程

8、中能量是怎樣轉化的?兩兩吸氣 壓縮做功排氣做功柴油機的啟動算一算一臺單缸四沖程汽油機每分鐘轉 1800 轉，則該汽油機在 1min內 做功多少次？ 生活 物理 社會熱機的發展歷程蒸汽驅動三輪車內燃機渦輪噴氣發動機火箭發動機中國航空航空夢想 1. 什么樣的裝置叫熱機？燃料燃燒過程中能量是如何轉化的？ 2. 汽油機的一個工作循環包括哪幾個沖程？其中壓縮沖程和做功沖程中能量是怎樣轉化？復習3. 汽油機的一個工作循環中，曲軸旋轉幾周，活塞往復幾次？ 溫度燃料加熱前的水溫/燃料燃盡后的水溫/水溫的變化/ 10克酒精10 克碎紙片 活 動 比較質量相同的不同燃料完全燃燒時放出的熱量 議一議：質量相同的不同

9、燃料完全燃燒時放出的熱量的多少不便直接測量，你打算怎么處理這一問題？需要哪些器 材？三 燃料的熱值實驗表明:相同質量的酒精與碎紙片燃燒后,酒精比碎紙片放出的熱量 .更多的實驗表明:質量相等的不同燃料,完全燃燒所放出的熱量一般是 (相同/不相同).多不相同想一想：質量相同的不同燃料完全燃燒后，燒杯中水溫的變化一樣嗎？這說明了什么？ 1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值(heat value).用q表示燃料熱值單位：國際單位 焦/千克 J/kg常用單位 焦/米3 J/m3完全燃燒即燃燒時化學能全部轉化為內能煤油 4.6X107木炭 3.4X107汽油 4.6X107無煙煤 3.4X1

10、07氫氣 14.3X107石油 4.4X107焦碳 3.0X107天然氣 4.4X107柴油 3.3X107煙煤 2.9X107煤氣 4.2X107酒精 3.0X107干木柴 1.2X107 氣 體 液 體 固 體一些燃料的熱值（J/kg） 不同的燃料的熱值不同，如 無煙煤的熱值是 3.4X107J/kg,表示1Kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是3.4X107J天然氣的熱值是4.4X107J/m3, 表示1m3天然氣完全燃燒放出的熱量是4.4X107J質量為m的燃料完全燃燒所放出的熱量為: Q = m q或 Q = V q例題 熱值是燃料的一種屬性，小華學習后總結了一些知識，其中錯誤的是（ ）A

11、1kg焦炭的熱值與1t的熱值一樣大B 1g酒精的熱值比1kg干木材的熱值大C 煤氣的熱值比煤高，所以燃燒煤氣 放出的熱量多D 燃料的開發與使用加快了人類的發 展，但也給人類帶來了危害C例題 天然氣是當今家庭中使用較普通的一種能源，現用天然氣來燒水 為使2kg水從20升高到100水需要吸收多少熱量？ 吸cm(t-t0)4.2X103J/(kg )2kg(100 - 20)= 6.72X105J天然氣完全燃燒放出的熱量有40被水吸收，則需要完全燃燒多少立方米的天然氣？天然氣的熱值是8.4X107J/m3 吸= 40放= 40V q 吸 6.72X105JV = = 40q 40X 8.4X107J

12、/m3 = 0.02m3 使用天然氣、液化石油氣與過去燒稻草、樹枝等相比，有哪些優點？熱值大 污染小更容易完全燃燒熱效率高讀一讀 化石燃料的燃燒和環境保護能量與環境 1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值(heat value).用q表示 燃料熱值單位：國際單位 焦/千克 J/kg 常用單位 焦/米3 J/m3質量為m的燃料完全燃燒所放出的熱量為: Q=mq或 Q=Vq燃料的燃燒和環境保護 你學到了什么？www.1冰的熔化 例1. 在下圖中，各種做功的形式中，能量是怎樣轉化或轉移的？綜合你的表述，總結一下從能量的角度看，各種形式做功的實質。例2（2004年江蘇省淮安市中考題）以下的

13、日常生活事例，通過做功來增加物體內能的是（ ）A給自行車車胎打氣，氣筒發燙 B放進太陽能熱水器中的水,溫度升高C點燃的爆竹騰空而起 D用水壺燒水，水蒸氣將壺蓋頂起例：3 例4.下圖為我國成功發射的長征三號火箭升空的情景，請你試著分析一下，它在工作過程中能量轉化的過程，你是否知道它利用了哪種類型的熱機？1.（徐州04年中考題）內燃機在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹而做功，此時這些氣體的溫度和內能變化的情況是 A內能減少，溫度降低 B內能增加，溫度升高 C內能減少，溫度升高 D內能增加，溫度降低練習2.（揚州04年中考題）如圖2所示，此圖是汽油機的 沖程。在此沖程中，氣缸中的氣體體積 ，壓強 。（填

14、“變大”、“變小”或“不變”）3.（無錫04）冬天雙手捧著熱水袋會感到暖和，這是利用 方式增加了手的內能；雙手反復摩擦也會感到暖和，這是利用 的方式增加了手的內能。4.（常州04）改變物體內能的方式有做功和熱傳遞兩種，在汽油機的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物使它的溫度升高，是通過 方式增加了燃料混合物的內能；為了不讓柴油機在工作時溫度升得太高，在設計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這樣就可以通過 得方式降低汽缸的溫度（減少汽缸的內能）5（常州中考題）柴油機是工農業生產中常用的熱機，已知某型號柴油機得效率是30%，在柴油機內完全燃燒2Kg柴油能放熱 J，這些熱通過柴油機得轉化能對外做有用功 J，（柴油的熱值是3.3X107J/Kg）蘇州S195型柴曲機的部分技術規格如表所示汽缸數汽缸直徑額定功率轉速燃油消耗率冷卻方式195mm8.8kW2000R/min0.27kg/(kWh)蒸發水冷其中，“額定功率”是指柴油機正常工作時對外所做機械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油機正常工作時，每輸出1kWh的能量柴油機所消耗柴油的千克數，已知柴油的熱值為3.3107Jkg，水的比熱容4.2103J(kg),則(1)若柴油機的水箱中貯有10kg冷卻水，當水的溫