教学过程
一、复习预习
1.内能是物体所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何情况下都有内能。
2.热传递是改变物体内能的一种方式。热传递的实质是能量从高温物体传到低温物体或者同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
3.比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
二、知识讲解
考点/易错点1
做功和能量转化
（1）做功是改变内能的另一种方式。外界对物体做功，物体内能会增大；物体对外界做功，物体内能会减小。
（2）做功的实质是其他形式的能与内能的相互转化。
物体对外界做功，内能转化为机械能。
考点/易错点2
热机的工作原理和四个冲程
（1）热机是将燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能再转化为机械能的装置。如汽油机、柴油机。
（2）汽油机的工作过程
内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动两周，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程的辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
（3）热机的效率：用来做有用功的那部分能量个燃料完全燃烧所释放的能量之比，叫热机的效率。由于热机在工作过程中存在各种能量损失，所以热机的效率总小于1。其中废气带走的能量最多，设法利用废弃的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
考点/易错点3
热值
（1）定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：焦耳/千克，即”J/kg “，读作”焦耳每千克“。 （3）质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是不同的。 （4）公式：m
q Q
=，其中Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示该燃料的热值
考点/易错点4
热量计算
（1）物体吸、放热的简单计算：t cm Q ?=
①吸热：)(cm 0t t Q -=吸；
②放热：)(0t t cm Q -=放。t 0表示物体初温，t 表示物体末温。 （2）燃料热值的相关计算
①固体、液体燃料完全燃烧释放热量：mq Q =放； ②气体燃料完全燃烧释放热量：Vq Q =放。 （3）热机、燃具效率：%100?=
）
量（燃料完全燃烧释放的能）
用来做有用功的能量（总有用Q Q η
三、例题精析
【例题1】
【题干】一台四冲程内燃机转速为600转/分，则
A.每分钟内做功150次，共有600个冲程
B.每分钟内做功600次，共有1 200个冲程
C.每秒内做功20次，共有10个冲程
D.每秒内做功5次，共有20个冲程
【答案】D
【解析】内燃机一个工作循环有四个冲程，曲轴转动两圈，做功一次。所以，每
分钟内，内燃机转动600转，即300个工作循环，做功300次，共有1200个冲程。故A、B选项错误。内燃机每分钟转600转，即每秒钟转10转，完成5个工作循环，做功5次，共有20个冲程，故C选项错误，D选项正确。
【例题2】
【题干】下列过程中，将内能转化为机械能的是( )
A.流星在大气层中穿行
B.用热水泡脚，脚感觉暖和
C.汽油机的压缩冲程
D.水沸腾时水蒸气顶起水壶盖
【答案】D
【解析】流星在大气层中穿行是机械能转化为内能，故选项A不正确.用热水泡脚，脚感觉
暖和属于热传递，是水的内能转移给脚，使脚的内能增加，故选项B不正确.汽油机的压缩冲程是将机械能转化为汽油和空气混合物的内能，使其内能增加，温度升高，故选项C不正确.水沸腾时水蒸气顶起水壶盖，是水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，故选项D正确. 【例题3】
【题干】汽油的热值是4.6×107J/kg，它的意义是（）
A.燃烧1kg的汽油放出4.6×107J/kg的热量
B.燃烧1kg的汽油放出4.6×107J的热量
C.1kg的汽油完全燃烧放出4.6×107J的热量
D.1kg的汽油完全燃烧放出4.6×107J/kg的热量
【答案】C
【解析】热值是单位质量的燃料完全燃烧时释放的热量，故C选项正确。
四、课堂运用
【基础】
1．汽车油箱的汽油用掉一半后，关于油箱内汽油的说法正确的是（）
A．它的质量变为原来的一半
B．它的密度变为原来的一半
C．它的热值变为原来的一半
D．它的比热容变为原来的一半
【答案】A
【解析】汽车油箱中的汽油用掉一半后，汽油的质量减少一半，但密度、热值和比热容是不变的.故选项A正确。
2．关于“热机”，下列说法中错误的是（）
A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%
B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C．用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性
D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱【答案】A
【解析】A、使用热机不可避免的要克服机器部件摩擦做额外功，效率不可能达到100%，所以A是错误的。B、“绿色出行”可以减少热机工作时的二氧化碳和热量的排放，是减少城市热岛效应的措施之一，所以B是正确的。C、水的比热容比较大，在升高相同的温度需要吸收更多的热量，所以利用水来降低热机的温度，所以C是正确的。D、水凝固时体积变大，就会胀坏水箱，所以冬天要把水箱中的水放出，所以D是正确的．
3．四冲程汽油机在工作过程中，内能转化为机械能的冲程是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
【答案】C
【解析】做功冲程是内能转化为机械能的冲程，燃料燃烧的化学能转化为内能，高温高压的燃气推动活塞做功。故C选项正确。
4. 下列实例中，属于机械能转化为内能的是（）
A. 冬天，嘴对着双手哈气
B．流星穿过大气层时发热发光
C．汽油机的做功冲程
D．不锈钢汤勺放在热汤中
【答案】B
【解析】A、冬天，嘴对着双手哈气，是利用热传递的方式改变内能的。不符合题意。B、陨石坠入地球大气层成为流星，是陨石和空气摩擦生热的过程，是机械能转化为内能的过程。符合题意。C、汽油机的活塞在燃气推动下运动，内能转化为机械能。不符合题意。D、不锈钢汤勺放在热汤中，是内能的一种转移。不符合题意。故选A。
5．图所示为四冲程汽油机的一个冲程，下列说法正确的是（）
A．这是压缩冲程，机械能转化为内能
B．这是压缩冲程，内能转化为机械能
C．这是做功冲程，机械能转化为内能
D．这是做功冲程，内能转化为机械能
【答案】B
【解析】点燃电火花气体温度升高内能增大，气体压缩活塞对外做功，这是做功冲程，内能转化为机械能，故选C。
【巩固】
6．四冲程汽油机做功冲程中，汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（）
A．内能减少B．温度升高C．密度增大D．分子热运动加快
【答案】A
【解析】两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故气体的内能减少、温度降低，分子热运动减慢；气体质量不变，体积变大，故气体分子的密度减少。故选项A正确。
7．2013年2月15日，一颗数十吨的陨石被地球俘获，在加速下落的过程中，陨石与大气剧烈摩擦、迅速升温、猛烈燃烧，犹如一颗火球扑向俄罗斯．陨石下落过程中，其能量转化过程是（）
A．重力势能一动能一内能 B．动能一重力势能一内能
C．重力势能一内能一动能 D．内能一重力势能一动能
【答案】A
【解析】陨石在加速下落的过程中，高度降低，故重力势能减小，加速下落，故动能增大，陨石燃烧，说明内能增大，说明能量的转化过程是重力势能一动能一内能，A是正确的。8．“可燃冰”是天然气与水在高低温条件下形成的类冰状的结晶物质。我国近期在南海海底发现了“可燃冰”。如图所示，燃烧lm3可燃冰释放出的能量与燃烧164m3
天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”( )
A．具有较大的热量
B．具有很高的热值
C．只有燃烧时才有内能
D．未点燃时只具有化学能
【答案】B
【解析】A、热量指物体在热传递过程中转移能量的多少，不能说“具有”，所以A错误。B、热值指单位体积或质量燃料完全燃烧释放热量的多少，所以B正确。C、一切物体在任何情况下都具有内能，所以C错误。D、未点燃时，“可燃冰”还具有内能，所以D错误。故选B。
9．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则（） A ．甲的质量一定大 B ．甲的热值一定大 C ．甲的比热容一定大 D ．条件不足，无法判断 【答案】D
【解析】燃料燃烧释放的热量与燃料的质量和热值有关，与比热容无关，故选D 。
10．如图所示的装置是流行于我国民间玩具式的走马灯。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将向上运动；运动的热空气便推动纸风车和固定在
转轴上的纸马转动。下列几种现象中与这种走马灯工作原理相同的是（）
A ．煤炭的燃烧
B ．电风扇通电转动
C ．放烟花时，礼花腾空而起
D ．植物进行的光合作用 【答案】C
【解析】走马灯的工作原理是将内能转化为机械能。A 、煤炭燃烧，将化学能转化为内能，故A 不符合题意。B 、电风扇通电转动，电能转化为机械能，不符合题意。C 、礼花腾空而起，将内能转化为机械能，符合题意。D 、植物光合作用，将太阳能转化为化学能，不符合题意。故选C 。
11．质量为10kg 的水，温度由10℃升高到20℃所吸收的热量是J ；如果这些热量由燃烧焦炭来提供，那么需要完全燃烧g 的焦炭。[不考虑热量损失，c 水=4.2×103J/（kg?℃），q 焦炭=3.0×107J/kg ] 【答案】4.2×105；14 【解析】根据物体吸热公式)(cm 0t t Q -=吸，求出水吸收的热量；再根据燃料燃烧放热公式mq Q =放求出焦炭的质量。
12．柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg 柴油能放热J ，该柴油机能对外做功J 。（柴油的热值为3.3×107J/kg ） 【答案】6.6×107；1.98×107
【解析】柴油机通过燃料燃烧，将燃料的内能转化为机械能。先根据燃料燃烧放热公式
mq Q =放求出2kg 柴油燃烧释放的热量多少；再根据柴油机对外做的功占燃料释放热量的
30%，算出柴油对外做的功。
13．随着生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识，请你解答： （1）汽油机是汽车的“心脏”。一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min ，此汽油机每秒钟完成个做功冲程；
（2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将(选填“升高”、“不变”或“降低”)； 【答案】15；降低
【解析】汽油机一个工作循环有吸气、压缩、做功和排气四个冲程，曲轴转动2转，曲轴转速为1800r/min ，即30r/s ，每秒钟曲轴转动30转，完成15个工作循环，即15个做功冲程。
汽油机冒“黑烟”，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的热量的比值减小，故效率降低。 14．如图所示是在胶卷盒内注入氢气和氧气后点火爆炸产生水的实验装置，据此研制的氢气爆炸发动机是新型环保发动机，在气缸中注入适当的氢气与氧气的混合物，采用电火花点火后发生爆炸，产生强劲动力。图中的点火过程相当于内燃机的_________冲程，实质是将氢气的化学能转化为高温高压燃气的________能，通过推动活塞做功转化为__________能。
【答案】做功；内；机械
【解析】电火花点火，将氢气的化学能转化为高温高压燃气的内能，通过推动活塞做功转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。
【拔高】
15. 如图所示，取一只透明胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮。 （1）实验中，你将观察到的现象是：。
（2）请你写出影响实验成败的一个原因可：。
（3）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的能减少，转化为能。 （4）根据这个原理，可以制造出的机器是。 【答案】（1）塑料盒盖飞出去（2）塑料盒盖盖得太紧或酒精太少（3）内；机械（4）热机 【解析】酒精燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为机械能，将塑料盖推出去，燃气内能减少。当塑料盖盖得太紧或酒精太少时，可能会发生燃气内能不足以将塑料盖推出去的现象，影响实验成败。热机的工作原理也是将内能转化为机械能。
16．随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW 。若小汽车行驶的距离为100km ，汽油的热值q=4.6×107J/kg ，小汽车发动机的效率为25%。求: （1）运动的时间；
（2）发动机所做的功； （3）消耗汽油的质量。（结果保留一位小数）
【答案】（1）5000s （2）1.0×108J （3）8.7kg 【解析】（1）小汽车速度：v=72km/h=20m/s ，则运动时间t=s/ v=100km/20m/s=5000s 。 （2）发动机所做的功：W=Pt=20000W×5000s=1.0×108J （3）汽油完全燃烧释放的热量mq Q =，而Q W =
η，故有：qQ
W
m ==8.7kg 。
17．某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg 的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg 无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l07J/kg 。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少?
（2） 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3） 此锅炉的效率是多少?
【答案】（1）6.3×l07J/kg （2）2.04×l08J （3）31%
【解析】（1）)(cm 0t t Q -=吸=4.2×l03J/(kg·℃)×200kg×(100℃-25℃)=6.3×l07J/kg （2）mq Q =放=6kg ×3.4×l07J/kg=2.04×l08J （3）%100?=
放
吸
Q Q η=31%
课程小结
一、改变物体内能的一种方式----做功
外界向物体做功，物体的内能会增大；物体向外界做功，物体的内能会减小。 二、热机：将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置
汽油机一个工作循环有进气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转动两转，对外做功一次。 三、燃料的热值： 单位质量的某种燃料完全燃烧时所放出的热量 燃烧放热公式：Q 放=mq
课后作业
【基础】
1．下列有关热和能的说法中正确的是（ ） A.物体内能增大，一定从外界吸收热量 B.汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 C.物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈 D.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
2. 下列关于能量转化的说法中错误的是（ ）
A. 用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，内能转化为机械能
B. 陨石进入大气层成为流星时，机械能转化为内能
C. 壶中的水沸腾时，壶盖不停地跳动，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能
D. 用打气筒给车胎打气时，壶盖不停地跳动，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能
3. 汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，如图所示，表示内能转化为机械能的冲程是 ( )
4. 下列关于热机和环境保护的说法，正确的是 （ ）
A ．热机的大量使用会造成环境污染
B ．热机的效率可以达到100%
C ．热机排出的废气都是无害气体
D ．热机产生的噪声，可以被消声器完全消除
【巩固】
5．四冲程内燃机工作的共同特点错误的是 A ．都有燃料进入汽缸
B ．将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功
C ．都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能
D ．一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成 6. 我国发射的宇宙飞船在完成任务后，返回地面指定地点，宇宙飞船在下落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速直线运动，则宇宙飞船在匀速下降的过程中，它的（） A ．动能不变，势能减小，内能增大 B ．动能不变，势能增大，内能减小 C ．动能减小，势能不变，内能增大 D ．动能增大，势能减小，内能不变
7. 柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg 柴油能放热J ，这些热通过该柴油机的转化能对外做有用功J 。（柴油的热值为3.3×l07J ）
8. 城市中到处可见的违章“小广告”，严重影响着城市市容市貌，被称为“城市牛皮癣”，已成为城市管理中的一大“顽症”。在创建“宜居港城”活动中，小敏和同学们一起到街头巷尾用砂纸清除那些违章“小广告”；砂纸表面很粗糙，是为了__________摩擦力（填“增大”或“减小”），过了一会儿，小敏感觉砂纸发热，是因为机械能转化为_________能，这是通过________方式改变的。
【拔高】
9．目前，“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的效
率越来越受到人们的重视。
（1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。
A B C D
（2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一．厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下；
①测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V0（L），发动机输出功率为P0（kW）；
②使用燃料：93#汽油[热值为q0（J/kg）、密度为ρo（kg/m3）]。
请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率。
参考答案
1．C
【解析】A、物体内能增大，可能是从外界吸收了热量．也可能是外界对物体做了功，不符合题意；B、汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，不符合题意；C、分子运动的快慢与温度有关，物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈，符合题意；D、燃烧时放出的热量不仅仅跟燃料的热值有关，跟燃料的多少及燃烧情况等都有关系，不符合题意。故选C。2．A
【解析】A、用砂轮磨刀，刀温度升高，是机械能转化为内能，不符合题意，故选A。
3．C
【解析】汽油机内能转化为机械能的是做功冲程，进气口和排气口关闭，曲轴向下运动，故选C。
4．A
【解析】A、热机工作时会排出废气，污染环境，符合题意；B、热机工作时存在能量损耗，效率无法达到100%，不符合题意；C、热机会排出一氧化碳等有害气体，不符合题意；D、热机的噪声只能减弱，不能消除，不符合题意。故选A。
5．D
【解析】A、在内燃机工作时，都有燃料进入气缸中，故正确但不符合题意；B、都有做功冲程，即都是将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外做功，故正确但不符合题意；C、都有做功冲程，但不能将全部的内能转化为机械能，故错误但符合题意；D、一个工作循环中吸气、压缩和排气三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，做功冲程是通过燃料产生的高温高压的燃气做
功完成的，故正确但不符合题意。故选C 。 6．A
【解析】宇宙飞船在下落，所以高度减小，则重力势能减小，所以B 、C 不符合题意；宇宙飞船做匀速直线运动，所以速度不变，动能不变，所以D 不符合题意；由于空气阻力作用，所以内能增大。故选A 。 7．6.6×107，1.98×107J
【解析】（1）完全燃烧2kg 柴油放出的热量：mq Q =放=3.3×107J/kg×2kg=6.6×107J ， （2）该柴油机对外做的有用功：W 有=η×Q 放=30%×6.6×107J=1.98×107J 。 8．增大；内；做功
【解析】砂纸在摩擦的过程中发热，这是一个摩擦生热的现象，此过程是将机械能转化为内能。是通过做功的方式使物体内能增加的。
9．（1）克服摩擦耗能；废气带走热量（2）0
00
9104q V P ρ?
、机械能与内能的相互转化 1、炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用_______ 的方法减少了气体的内能.食物放进冰箱后温度降低，是用 _____________ 的方法减少了食物的内能. 2、随着人们生活水平的提高?轿车已逐步进入我国普通百姓家中.已知某国产骄车每行 驶100km消耗8L汽油(1L = 10-3用)，汽油的密度为0.71 x 103kg/m3、热值为4.6 X 10 7J /kg .则 (1) ____________________________________________ 10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是J . (2)该汽车行驶100km消耗的汽油的 质量是________ kg . (3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/ h的速度匀速行驶时， 它所受到的阻力等于 _________ N. 3、质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5C,水吸收的热量为______________ J。这是通过_______________的方法改变了水的内能。( C K= 4.2 X 103J/kg?C) 4、比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容 _ (填“相 同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块[c铜=3.9 x 102 J / (kg ?C )] 和铅块[c铅=1.3 x 102 J / ( kg ?C )]，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为: ;若铜块温度升高了100 C,则它吸收了J的热。 5、木炭的热值是 3.4x10 7J/kg ，完全然烧500g木炭，能放出J 的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为n，柴油的热值为q。将质量为
《机械能和内能的相互转化》教学反思 通过对这节课不断地琢磨、仔细地推敲，反复地修改，认识越来越深，教学设计的思路也越来越清晰。 1、明确教学目标。能从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面来确定教学目标，符合《物理新课程标准》。教学过程设计注意紧密地围绕着教学目标。在教材处理和教法选择上，注意从学生探究与交流的角度突破难点、突出重点。 2、教学思路设计,符合教学内容实际，符合学生实际，教学思路层次清晰，各个教学环节的过渡很自然、到位。在整个教学设计中，教师始终发挥着课堂组织者和学习引导者的作用，使学生通过活动、观察、思考、讨论、归纳、交流等行为自然地掌握所学知识，这一点充分体现了“以学生的主体、以教师为主导”的新课程理念。 3、注意物理与生活的紧密联系。每个重要的知识点的得出都能先根据学生的一些已有经验总结，学完以后让学生列举相关的生活实例。这样既能达到练习巩固知识点的目的，同时又体现从生活走向物理，从物理走向社会的新课程教学理念。 4、体现了物理课的实验性与趣味性。通过学生生活体验引入新课，激发了学生学习新知识的兴趣；通过采取哪些办法可以使橡皮温度升高，让学生思考动手做一做，汇报自己各种方法并归类，培养讨论问题、分析问题的能力；通过演示空气压缩引火仪，分析棉花燃烧成因和能量转化，活跃了学生的思维并且提高了学生归纳总结的能力；在体验物体对外做功可以使物体的内能减小，用气球放气感受手与气球接触处的.温度变化，既锻炼了学生的动手能力，又调动了学生的积极性。 当然，本课设计的不足也还是有不少的。比如： 1、备学生不足，问题设置“过度”开放，比如在气球放气实验中，提问“气球为什么会升空？其过程的能量转化怎样？”就导致学生无从入手，摸不着头脑，出现了漫无边际的现象。如果变“过度”开放为“适度”开放，在每个大问题下面设置几个小问题，用问题串的形式将它们紧凑的联系在一起。比如在这儿
机械能与内能的相互转化 教学内容： 机械能与内能的相互转化 1、活动：研究做功能否改变物体的内能。 2、活动：演示点火爆炸----将内能转化为机械能。 3、热机：介绍汽油机的结构、汽油机的一个工作循环、能量转化情况。 4、生活·物理·社会：热机的发展历程。 教学目标： 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式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、借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 4、通过阅读“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。 教学重点： 1、认识到做功是改变内能的另一种方式。 2、介绍四冲程汽油机的构造和工作过程。 教学难点： 介绍四冲程汽油机的构造和工作过程，四冲程汽油机的工作过程和其中的能量转化。 教学方法： 创设情景提出问题，通过几个活动说明做功可以改变物体的内能，联系实际引出热机的概念。 教学用具： 铁丝、空气压缩引火仪、细线、汽油机模型等 教学过程：
一、实验复习，热传递是改变内能的一种方式 学生实验，说出现象 二、看图设问，明确学习目标，激发学习兴趣 为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高？ 燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 三、参与活动，感受做功能否改变物体的内能 活动：用多媒体以图片形式展示：做一做内容。 学生实验，触摸弯折，有何感觉？ 说明：物体的内能增加了。是怎样实现的？ 板书：做功是改变物体内能的另一种方式 通过空气压缩引火仪实验，感受做功是改变物体内能的另一种方式 教师演示，学生看一看 让学生说现象 说明：活塞压缩引火仪中空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉絮的着火点，棉絮燃烧起来。 用多媒体以图片形式展示：议一议 学生讨论，完成问答。 师生归纳知识点。 四、播放点火爆炸——将内能转化为机械能 学生阅读课文 老师播放视频，（如进行实验操作要注意安全） 学生观看，用所学知识解释，并说出其中能量的转化 内能机械能 板书：热机的原理：内能转化为机械能 用多媒体以图片形式展示热机 学生说一说生活中还有哪些热机 以汽油机为例，(关于柴油机下节课学习)通过多媒体图片介绍汽油机结构图、
物理九年级上册第十二章机械能和内能（培优篇）（Word版含解析） 一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难） 1．如图所示，甲、乙、丙图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择____ 两图进行实验；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须___（填“相等”或“不相等”）； (2)在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表： 燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/（J/kg）12040 2.4×106 22030 根据表中数据计算：完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J，燃料2的热值是____J/kg； (3)比较不同物质的比热容实验时，记录数据如下表： 加热时间/min0123456 液体a25262728293031 液体b25272932343638 可知道：对液体a和液体b都加热6min，液体a吸收热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”），比热容较大的是__________。 【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]比较不同燃料的热值，应用不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲乙两图进行实验。 [2]比较不同物质的比热容，应用相同的燃料给不同的液体加热，所以应选择甲丙两图进行实验。 [3]在实验中用上控制变量法进行探究，所以要探究不同燃料的热值，除了燃料种类不同，其它物理量要控制相同，即液体的种类及其质量、初温要相同；同理要探究不同物质的比热容时，除了液体种类不同，其它物理量要相同，即热源、燃料的质量要相同。 (2)[4]由表格数据知，完全燃烧20g燃料1放出的热量 Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J [5]完全燃烧10g燃料1放出的热量 44 1 4.810 1 J2J 1 22 .410 Q Q == =??? 放放 而甲图中，液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量，设液体的质量为m，据Q吸=cm(t-t0)得，液体a的比热容 () 3 4 1 10J 2 2 .4 1.210J ()(0) 40 Q Q c m t t m t t m m ? ==== --? ? - 吸放 ℃℃ 乙图中，燃料燃烧放出的热量 Q放2 =Q吸2=cm(t＇-t0＇)= 3 4 1.210J (3020) 1.210J m m ?-= ? ? ?℃℃ 则燃料2的热值 4 6 2 1.210J 1.210J/kg 0.01kg Q q m ? ===? 放2 燃料 (3)[6][7]在甲和丙中，用相同的热源给液体加热，在相同的时间内放出的热量相同，则a、b液体吸收的热量相同。分析表格数据知，吸收相同的热量，液体a升温慢，其比热容较大。 2．小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ为水平面，AP段长为L，表面光滑；PQ段粗糙，实验开始时，木块的细绳拉直，质量为M的木块位于P点，质量为m的重物恰好置于地面，将木块从P向右拉至A，放手后木块向左运动，最终停在B点，PB长为x。不计空气阻力、滑轮摩擦。 (1)木块在AB段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）___________；木块经过
课题：动能势能机械能 课型：新授课时间： 执笔：赵永锁审核：姜佑祥 [学习目标]１、知识与技能： （1）了解能量的初步概念。 （2）知道什么是动能及影响动能大小的因素。 （3）知道什么是势能及影响势能大小的因素。 （4）知道机械能和机械能是可以相互转换的。 2、方法与过程： （1）通过观察和分析，知道机械能和势能的相互转换 （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。 3、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，体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。 （3）学会自己查找资料，培养自学的能力。 [学习重点] （1）能量概念的建立;（2）动能和势能概念的建立 [学习难点]（1）探究动能与那些因素有关的实验 （2）探究重力势能与那些因素有关的实验 [学法指导]自学、实验探究、关键点拨、练习巩固等相结合 [学习过程] 一、导入谈话： 自然界的物体和能量是分不开的，那我们今天就来好好研究一下。 二、自学自测： 自主学习文本，完成自测作业 （1）、江河里流动的水具有能。如果在江河上修筑拦河坝，抬高坝内水位就能增大坝内水的能。当这些水流下带动发电机发电时，机械能转化为能。（2）、“跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，助跑是为了（） A．增大运动员的惯性B．增强运动员表演的观赏性 C．增大运动员的动能D．避免运动员受伤 （3）一游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能______，机械能______。(填“增大”、“减小"或“不变")。 三、互学互助： 小组合作探究，课堂展示成果 出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功？ 利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。 不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
第十二章机械能和内能 12.3 机械能和内能的相互转化 一、填空题: 1 ?如图1所示，将铁丝快速地反复弯折几次，然后用手指在弯折处触摸一下，有 的感觉，这是由于物体的内能__________ 的缘故。 2?如图2所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地 塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的 按钮。这时我们可以看到：盒盖____________ ，同时听到“呼”的一声响。在此过程中，酒精 燃烧后产生的燃气对_______________ 做功，燃气的 __________ 能减少，转化为 ____________ 的台 匕冃匕。 3 ?热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的______________ 能转化为 __________ 能的装置。 4 .汽油机完成一个工作循环: 冲程是燃气对外做功的过程； (2 )曲轴旋转 ________ 周，活塞往复___________ 次； (3)压缩冲程中 ___________ 能转化为____________ 能；做功冲程中 __________ 能 转化为__________ 能。 5?如图3所示为热机工作时的某种程示意图，该冲程是 ______________ 冲程。图3 6. ___________________________ 1kg某种燃料所放出的热量叫做这种燃料的热值。已知木炭的热值为 _ 3.4X 107j/kg, 其物理意义是_________________________________________ 。 7.0.3kg的酒精完全燃烧放出了 _________________ 9.0 x 106J的热量，则酒精的热值为; 5kg酒精的热值又是 多少呢？答：________________ 。 &热机的热效率较低，一方面是由于燃料的不完全燃烧而损失了部分能量，另一方面能量损失较大 的是____________ 冲程所释放的_______________ 带走了大量的热，以及在______________ 冲程中消耗部分能量 (1)活塞经历四个冲程：分别为____________ 和排气冲程，其中, 9?如图4所示，属于热传递方式改变物体内能的是 ( U两手相搓 变暖和 D.向F压活塞使 气体軽度升高 图1 图2 A.锯木头时 锯子发热 阳光照射使 水温升高 )
《机械能与内能的相互转化》教案 班级_______姓名_______ 【学习目标】 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程； 2、通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式 【学习重点】 从生活实例中认识，并能用实例说明做功能改变物体的内能 一、课前自主学习： 1给你一块冰，你有哪些方法可以使它熔化？ 2、寒冷的冬天，为了使手暖和起来，你常采用什么方法？ 3、在瓦特的故乡——格林诺克的小镇上，家家户户都是生火烧水做饭。有一次，他在厨房里看烧开水。起初，水壶的壶盖很安稳，隔了一会儿，水快开了，暮地，壶里的水蒸汽冒出来，推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母说：“什么玩艺使壶盖跳动呢？”根据你的预习，你能帮瓦特的祖母回答吗？答： 总结：以上材料说明_____ _是改变物体的内能一种方式，_ _____是改变物体内能的另一种方式。 二、课内互动学习： 一、讨论课前准备 1、将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸弯折处，感觉_____，说明铁丝的内能_______了（“增加”、“减少”或“不变”），______能转化为_____能，仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象，______（能或不能）断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的，说明做功与热传递对于_____________________________是等效的。 二、实验探究做功如何改变内能 1、演示压缩空气引火仪的实验 在厚壁玻璃管的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压，实验中看到_______________，说明_______________________________________________。 例：自行车轮胎打气时，打气筒也会_______，这也是____________________________的缘故。搓搓手会感觉热是由于____________________________。钻木取火是由于__________________________等。 结论：通过以上活动可知：外界对物体做功，物体的温度__ __，内能____ __，实质是______能转化为______能 2、演示点火爆炸 ⑴在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，发现盒盖被_____，在此过程中，酒精燃烧，把酒精的_____能转化为燃气的_____能，然后，高温高压的燃气对外做功，推动盒盖，燃气的____能减少，转化为盒盖的_____能。 ⑵在试管中装适量的水并将瓶塞盖紧，用酒精灯加热试管底部，一段时间后，发现瓶塞被水蒸气_____，水蒸气的____能转化为瓶塞的____能，水蒸气的温度____，发生______ 现象，所以在试管口周围会
机械能和内能知识点 一、机械能 （一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量） 动能 1、动能：物体由于而具有的能量。 2、影响动能大小的因素：和。（要求会探究，注意控制变量法） （质量不同的小车从同一斜面的同一高度自由滑下，到达水平面时速度大小相等） 势能 1、弹性势能：物体由于发生而具有的能量。 2、在一定限度内，形变物体的越大，其能就越大。 3、重力势能：的物体具有的的能量。 4、影响重力势能大小的因素：和。（要求会探究，注意控制变量法）机械能（要求会指出物体具有什么形式的机械能）统称为机械能。动能和势能的转化（会从例子中指出能量的转化） 二、内能 1、内能：物体内所有做无规则运动的和的总和。一切物 体在任何时候，内能都不可能为零。 2、内能与温度的关系：物体的温度升高，其内能，反之内能。 物体的内能不只与温度有关：对于同一个物体，可以说温度越高，内能越大；但“温度越高的物体，内能就越大”这种说法是错误的。 3、热运动：物体内部大量分子的无规则运动。 “墨水在冷热水中的扩散”实验表明：温度越高，分子无规则运动得越快。 4、内能和机械能的关系：任何情况下，物体都具有内能；而在有的情况下，物体的机械能 可能为零。物体的内能与分子动能和分子势能有关；而机械能与物体的机械运动情况有关。 三、改变内能的两种方法 1、热传递(能量的转移) ①发生的条件：有温度差。停止的条件：温度相等。 ②热传递传递的是能量，而不是温度。
③当物体由于热传递改变它的内能时：内能若增大，则它的温度可能升高，也可能不变（晶体的熔化、液体的沸腾）；内能若减小，则它的温度可能降低，也可能不变（晶体的凝固）。 ④叫热量。 （热量是一个过程量，一般说“吸收多少热量”、“放出/释放多少热量”，而不能说“有多少热量”、“含有/具有多少热量”、“···的热量是多少”。） A、单位：焦（J） =? B、计算公式：Q cm t 2、做功（能量的转化） ①机械能→内能：对物体做功，物体的内能增加； 内能→机械能：物体膨胀对外做功，物体本身的内能减少。 ②应用：热机——将能转化为能的装置。 汽油机：一个工作循环，个冲程，曲轴旋转圈，活塞往复次，对外做功次。吸气冲程：活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合气体。 压缩冲程：活塞向上运动，压缩混合气体，能→能。点燃混合气体。 做功冲程：高温高压的燃气推动活塞向下运动，能→能。机器动力来源。 排气冲程：活塞向上运动，将废气排出气缸。 四、燃料的热值 1、燃料燃烧的过程：能→能。 2、燃料的热值（q）：kg某种燃料燃料放出的热量。 3、燃料燃烧放出热量的计算公式：单位： 焦炭的热值是3×107J/kg，表示：。 4、热值是燃料本身的属性，不同的燃料一般热值不同。热值只与燃料的种类有关，与质量、 燃烧的程度无关。
第十章 机械能和内能 一、机械能 1.能量：定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 单位：焦耳（J ）。能量是表示物体对外做功本领大小的物理量，所以能量 与功的单位相同。 理解：一个物体“能够做功”并不一定“要做功”，也不是“正在做功”或者“已经做功”。 2.动能：定义：物体由于运动而具有的能量。 影响因素：物体的速度与质量（22 1mv E k = ） 探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的速度越大、质量越大，动能就越大。 3.势能：分类：重力势能和弹性势能 （1）重力势能：定义：物体由于被举高所具有的能量。 影响因素：物体的相对高度和质量（mgh E p =）。 探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的质量越大位置越高，重力势能越大。 注意：一个物体重力势能的多少取决于零势能面的选取，物体的位置高度是指物体相对于零势能 面的高度。 （2）弹性势能：定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。 影响因素：物体的弹性形变程度与材料（材料的弹性）。 探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的弹性越好、弹性形变越大，弹性势能越大。 4.机械能：定义：动能与势能的总和称为机械能。 机械能守恒定律：内容：一个物体只有重力或弹力做功时，只会发生动能与势能之间的转化，机 械能的总量保持不变，我们就说机械能守恒。 例：质量一定的物体，如果从高处加速下落时，只受重力作用，不受空气阻力，则动能越来越大， 重力势能减小，整个过程中，重力势能逐渐转化为动能，机械能守恒；若下落过程中有空气阻力，则除了重力做功外还有其它力做功，部分重力势能转化为动能，但还有部分重力势能转化为物体的内能（摩擦生热），机械能不守恒。 二、内能 1.分子动理论：（1）物质组成：一切物体都是由分子和原子组成； （2）分子热运动：分子在不停的做无规则运动； （3）相互作用力：分子间存在着相互作用的引力和斥力。
12、4 机械能与内能的相互转化 马甸中学董道武 教学内容： 机械能与内能的相互转化（第一课时） 1、活动：研究做功能否改变物体的内能。 2、活动：演示点火爆炸----将内能转化为机械能。 3、热机：介绍汽油机的结构、汽油机的一个工作循环、能量转化情况。 4、生活·物理·社会：热机的发展历程。 教学目标： 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式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、借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 4、通过阅读“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。 教学重点： 1、认识到做功是改变内能的另一种方式。 2、介绍四冲程汽油机的构造和工作过程。 教学难点： 介绍四冲程汽油机的构造和工作过程，四冲程汽油机的工作过程和其中的能量转化。 教学方法： 创设情景提出问题，通过几个活动说明做功可以改变物体的内能，联系实际引出热机的概念。 教学用具： 铁丝、空气压缩引火仪、细线、汽油机模型等
教学过程： 一、实验复习，热传递是改变内能的一种方式 学生实验，说出现象 二、看图设问，明确学习目标，激发学习兴趣 为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高？ 燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 三、参与活动，感受做功能否改变物体的内能 活动：用多媒体以图片形式展示：做一做内容。 学生实验，触摸弯折，有何感觉？ 说明：物体的内能增加了。是怎样实现的？ 板书：做功是改变物体内能的另一种方式 通过空气压缩引火仪实验，感受做功是改变物体内能的另一种方式 教师演示，学生看一看 让学生说现象 说明：活塞压缩引火仪中空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉絮的着火点，棉絮燃烧起来。 用多媒体以图片形式展示：议一议 学生讨论，完成问答。 师生归纳知识点。 四、播放点火爆炸——将内能转化为机械能 学生阅读课文 老师播放视频，（如进行实验操作要注意安全） 学生观看，用所学知识解释，并说出其中能量的转化 内能机械能 板书：热机的原理：内能转化为机械能 用多媒体以图片形式展示热机 学生说一说生活中还有哪些热机
机械能和内能知识归纳 1．一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。 2．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。 3．运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。 4．势能分为重力势能和弹性势能。 5．重力势能：物体由于被举高而具有的能。 6．物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。 7．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。 8．物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。 9．机械能：动能和势能的统称。（机械能=动能+势能）单位是：焦耳 10. 动能和势能之间可以互相转化的。 方式有：动能重力势能；动能弹性势能。 11．自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。 1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。（内能也称热能） 2．物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。 3．热运动：物体内部大量分子的无规则运动。 4．改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。 5．物体对外做功，物体的内能减小； 外界对物体做功，物体的内能增大。 6．物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大； 物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。 7．所有能量的单位都是：焦耳。 8．热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。（物体含有多少热量的说法是错误的） 9．比热（c ）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热。 10．比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热
就相同。 11．比热的单位是：焦耳/(千克·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。 12．水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。 13．热量的计算： ①Q吸=cm(t-t0)=cm△t升（Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克·℃)；m是质量；t0是初始温度；t 是后来的温度。 ②Q放=cm(t0-t)=cm△t降 1．热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是：焦耳/千克。 2．燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm；（Q放是热量，单位是：焦耳；q是热值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克。 3．利用内能可以加热，也可以做功。 4．内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。 5．热机的效率：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，叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标 6．在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 1、（09安徽）一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体在下滑的过程中（） A．动能不变，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能减小，机械能减小 C．动能增大，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能减小 2、（09潍坊）荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋千时，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（） A.动能一直增大，重力势能一直减小 B.动能一直减小，重力势能一直增大 C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
教学过程 一、复习预习 1.内能是物体所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何情况下都有内能。 2.热传递是改变物体内能的一种方式。热传递的实质是能量从高温物体传到低温物体或者同一物体的高温部分传到低温部分的过程。 3.比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。 二、知识讲解
考点/易错点1 做功和能量转化 （1）做功是改变内能的另一种方式。外界对物体做功，物体内能会增大；物体对外界做功，物体内能会减小。 （2）做功的实质是其他形式的能与内能的相互转化。 物体对外界做功，内能转化为机械能。 考点/易错点2 热机的工作原理和四个冲程 （1）热机是将燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能再转化为机械能的装置。如汽油机、柴油机。 （2）汽油机的工作过程 内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中，曲轴和飞轮均转动两周，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程的辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
（3）热机的效率：用来做有用功的那部分能量个燃料完全燃烧所释放的能量之比，叫热机的效率。由于热机在工作过程中存在各种能量损失，所以热机的效率总小于1。其中废气带走的能量最多，设法利用废弃的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 考点/易错点3 热值 （1）定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：焦耳/千克，即”J/kg “，读作”焦耳每千克“。 （3）质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是不同的。 （4）公式：m q Q =，其中Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示该燃料的热值 考点/易错点4 热量计算 （1）物体吸、放热的简单计算：t cm Q ?= ①吸热：)(cm 0t t Q -=吸； ②放热：)(0t t cm Q -=放。t 0表示物体初温，t 表示物体末温。 （2）燃料热值的相关计算 ①固体、液体燃料完全燃烧释放热量：mq Q =放； ②气体燃料完全燃烧释放热量：Vq Q =放。 （3）热机、燃具效率：%100?= ） 量（燃料完全燃烧释放的能） 用来做有用功的能量（总有用Q Q η 三、例题精析
机械能与内能的相互转化 【教学目标】 1．通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式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现象，知道热机的工作原理。 3．借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 4．通过阅读“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。 5．通过探究，知道不同燃料的热值不同，会查热值表，会进行燃料燃烧放热的简单计算，能从能量转化的角度认识燃料的热值。 6．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，培养环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。 【教学重难点】 1．通过探究，知道不同燃料的热值不同，会查热值表，会进行燃料燃烧放热的简单计算，能从能量转化的角度认识燃料的热值。 2．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，培养环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。 【教学过程】 由图两张图片。提出问题 ①为什么汽车告诉行驶时，轮胎的温度会升得很高？ ②燃料是怎样使汽车发动机工作的？（使学生产生疑问，不急于回答） 一、做功——改变物体内能的另一种形式 活动：研究做功能否改变物体的内能。 问：同学们采取哪些办法可以使铁丝温度升高，内能增大？ 启发学生开动脑筋，积极思维，并进行实验，再让学生思考对所提出的各种方法进行归类。 一种是通过热传递的方式 另一种是通过做功的方式来实现的——这就是我们这节课讨论的内容 演示（1）拿一根橡皮筋先碰一下额头，再快速地来回拉几下橡皮筋，然后再将它碰一下额头，感觉两次有什么变化。 演示（2）把图钉按在铅笔的一头，手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸上来回摩擦，然后用手
广洋湖中心初中九年级物理“学思导学”教师教案 课题机械能和内能课型复习授课时间 主备人潘永飞复备人审核人潘永飞审核意见 【导学】 1.知道动能、势能、弹性势能； 2.知道物体的内能，知道改变内能的两种方式； 3.理解比热容的概念，会用水的比热容大的特点解释生活中的现象，能进行简单的计算； 4.知道热值并能进行简单的计算； 【导疑】 1、一个物体能够_____________ ，这个物体就具有能量。 2、物体因为叫做动能．物体的动能大小与和有关，__ 越大，越大，物体具有的动能就越大。 3、物体由于______ ___ 叫弹性势能，物体由于_______ 叫做重力势能，____ 和____________统称为势能。 4、重力势能的大小与___________和_____________有关，__________越大，__________越高，重力势能越大；弹性势能的大小与_________有关，在一定限度内，_________越大，形变物体的弹性势能就越大。 5、_____和_____统称为机械能，动能和势能之间可以发生_____，都是不同形式的机械能。 6、物理学中，我们把物体内所有分子______和___________的总和叫做物体的__________。 7、热传递是___________的一种方式，只要两物体间__________，就会发生________。 8、改变物体内能的方法有_______和______，它们在改变物体的内能上是______（等效/不等效）。 9、我们把__________叫做热量，用符号_____表示。热传递过程中吸热的公式___________，放热的公式________________。 10、热机是___________________________的装置．热机工作时，活塞在汽缸内做往复运动，活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程，常见的汽油机有___个冲程，分别是_____、_____、______、_______，完成这四个冲程为一个工作循环，在一个循环中只有________冲程是燃气对外做功的过程，_____能转化成_____能；在压缩冲程中_____能转化成_______能；汽油机完成一个工作循环时，曲轴旋转______，活塞往复______。 11、______________________________叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，不同的燃料热值一般________；燃料完全燃烧是放出的热量公式：__________________。 【导思】 【例1】根据图中提供的信息回答下列问题。 （1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？ 回答：； （2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？ 回答：； （3）提出一个与物态变化有关的问题并回答。 问题：？ 回答：。
《机械能与内能的相互转化》教案（第一课时） 知识技能课 【理论支持】 1．建构主义理论. 学生是意义建构主体，强调课堂学习的自主性、情境性和社会性。学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识在原有经验基础上的意义生成，教师成为学生主动建构知识的帮助者、促进者，学生学习的合作者。 2．合作学习的理论.以生生互动合作为教学活动主要的取向，培养学生观察、动手、语言表达、分析问题、解决问题的能力，使课堂成为学生展示才华的舞台。 3．掌握学习理论.教学的艺术在于使学生花适当的时间就能掌握教学内容。几乎所有学生都能掌握90%以上的学习目标，这要求精心设计教材及学习程序。 【教学目标】 1．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。 （3）知道热机的工作原理。 （4）了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 2．方法与过程： （1）通过观察和分析，知道做功是改变内能的方式之一。 （2）通过自主探究活动，培养学生的观察、实验、分析问题、解决问题的能力。 3．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。 【教学重难点】 1.做功可以改变物体的内能，做功改变物体内能的实质。 2．汽油机的工作过程。 【课时安排】 一课时 【教学设计】 课前延伸 1．给你一块冰，你有哪些方法可以使它熔化？ 2．寒冷的冬天，为了使手暖和起来，你常采用什么方法？ 课内探究 一、情景导入 学生回答课前延伸的两个问题。 教师演示两个实验：1、两手相互搓，使温度计的示数上升。为什么？ 2、释放吹大的气球，开口处温度下降。为什么?
机械能与内能的相互转化 1．在汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是________冲程，将内能转化为机械能的是___________冲程. 2．冬天在室外用双手互相摩擦或者用嘴对着手呵气均可使手发热，前者是通过的方式增加 了手的内能；后者是通过的方式增加了手的内能。 3．热机是将内能转化成能的机器；热机一个工作循环由个冲程组成，其中 如图所示是热机的冲程。 4．随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某 国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L＝10-3m3)，汽油的密度为 0.71×103kg/m3、热值为 4.6×l07J／kg．则 (1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_________J． (2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是________kg． (3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于________N． 5．木炭的热值是 3.4x107J/kg ，完全然烧500g木炭，能放出J的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q。将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q＝______________，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功 W=_______________. 6．下列事例中，用做功方法改变物体内能的是 [ ] A．酒精涂在手上觉得凉B．锯木头时，锯条会发烫 C．冬天晒太阳，人感到暖和D．烧红的铁块温度逐渐降低 7．现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有[ ] A．较大的比热 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点 8．下述各种现象中，属于热传递改变内能的是[ ] A.锯条锯木头，锯条发烫 B.擦划火柴，火柴头着火 C.冬天对着手呵气，手变暖 D.电流通过导体，导体会发热 9．在使用打气筒给自行车轮胎打气时，当用力向下压活塞，对于筒内的气体来说，可以增大的物理量是：[ ] A ．内能 B ．热量 C ．体积 D ．质量 10．下列事例中，属于内能转化为机械能的是[ ] A．用打气筒打气，气筒壁发热 B．内燃机做功冲程中，燃气对外做功C．冬天对手哈气，手的温度升高 D．锯木头时，锯条发热
机械能和内能的相互转化（一） [教学目标]： 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程； 2、通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式 [课前尝试]: 复习 (1) 叫做物体的内能. (2)物体的内能跟 , , 有关. 温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。除了热传递改变内能的方法外，还有另一种改变内能的方法—即通过来改变物体的内能。 演示实验： 1．将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处，你感觉到。 铁丝的内能发生改变。（“有”、“没有”） 2．压缩空气引火实验。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉。 1．在上述活动中，物体增加的内能是从转化而来的，即能量是由 向转化的。 2．使物体的内能增加的方法可以是，也可以是的方法。结论：做功也是改变的一种方式。 看课本P47，图12-27所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，然后按动火花发生器的按钮，可观察到。在此过程中，酒精燃烧的的燃气对外使得燃气的内能，转化为能， 根据这一原理，可以制造出一种将能转化为能的机器。 热机是热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为能的装置。 汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的叫一个冲程。 [课堂点拨]: 知识点1: 做功改变物体的内能：
机械能和内能知识点文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
机械能 1．一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。 2．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。 3．运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。 4．势能分为重力势能和弹性势能。 5．重力势能：物体由于被举高而具有的能。 6．物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。 7．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。 8．物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。 9．机械能：动能和势能的统称。（机械能=动能+势能）单位是：焦耳10. 动能和势能之间可以互相转化的。 方式有：动能重力势能；动能弹性势能。 11．自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。 内能 1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。（内能也称热能） 2．物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。 3．热运动：物体内部大量分子的无规则运动。 4．改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。 5．物体对外做功，物体的内能减小； 外界对物体做功，物体的内能增大。 6．物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大； 物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。 7．所有能量的单位都是：焦耳。 8．热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。（物体含有多少热量的说法是错误的） 9．比热（c ）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热。 10．比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热就相同。 11．比热的单位是：焦耳/(千克·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。12．水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。 13．热量的计算： ① Q吸=cm(t-t0)=cm△t升（Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克·℃)；m是质量；t0是初始温度；t 是后来的温度。 ② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降
课题 动能和势能、机械能 教学目标 1、 能量 2、动能和势能、机械能 3、能量的转化 重难点透视 重点： 难点： 知识点剖析 序号 知识点 预估时间 掌握情况 1 2 3 4 5 教学内容 机 械 能 势能 重力 势能 定义：物体由于被举高而具有的能量。 决定其大小的因素： 物体的质量越大、举得越高，势能就越大 弹性 势能 定义：发生弹性形变的物体具有的能量。 决定其大小的因素： 物体的弹性形变越大、弹性越强，弹性 动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素： 速度越大、质量越大，动能就越大
要点1、能量 一个物体能够，我们就说它具有能量。能量的国际单位是。 （强调是“能够”，而不是“正在”或“已经”） 要点2、动能和势能、机械能 1、动能：物体由于而具有的能叫动能，物体质量越，速度越，则 物体动能越大。 2、势能： 重力势能：物体由于而具有的能，物体质量越，被举得越，它的重力势能越大。 弹性势能：物体由于而具有的能叫弹性势能，物体弹性形变越，它的弹性势能越大。 要点3、能量的转化 1、动能和势能的相互转化：动能和重力势能、弹性势能，可以相互。 2、机械能：和统称为机械能。动能和势能转化过程中，若不考虑其 它量损耗，则总机械能不变。 机械能＝＋ 例1、图1是探究动能大小与哪些因素有关的实验 （1）实验中你通过观察________知道动能的大小 （2）实验中采用________________方法，使得铜球和钢球到水平面的速度相同. （3）图甲和丙，探究的问题是___________. 例2、为探究重力势能的大小与什么因素有关，小华利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。 （1）实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。 （2）若要探究重力势能大小与高度的关系应选择图_________和图_________ 进行分析比较。 （3）图2和图3探究的问题是______________________________________。