九年级物理第十四章内能的利用第四节热机导学案

第十四章 内能的利用
一、单元教学分析
本章概述本章首先从内能转化的角度，在上一章做功改变内能的基础上，展示了如何利用内能，从而引出了热机。

之后，介绍了热机的分类并详细地介绍了汽油机的基本工作原理并通过对比介绍了柴油机。

在此基础上，又结合热机的工作过程，讨论了燃料的热值和的效率，热机的效率一方面是对热机性能的评估，另一方面也为能量的转化和守恒进行了铺垫。

最后，在结合各种实际例子的基础上介绍了能量的转化，并进而给出能量守恒定律，从而使热学部分的知识组成一个有机的整体。

二、单元教学思路
本章所讨论的问题偏重技术 从汽车怎样获得机械能引入新课， 引导学生猜想到可能是内能转化为机械 再通过演示实验直接证明消耗内能可以做功，直观地展示出热机中能量转化的基本过程，认识汽油机和柴油机的构造和工作过程。

效率包括燃料的利用效率，也包括热机的效率。

因此，教材从热值和热机的效率两部分展开。

最后从物理学的基本定律之一能量守恒定律总结，从能量观点对以前所学物理知识进行综合。

三、单元教学目标
1.了解能量及其存在的不同形式。

描述各种各样的能量和生产、生活的联系。

2.通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。

3.从能量转化的角度认识燃料的热值。

4.了解热机的工作原理。

知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

5.知道能量守恒定律。

列举日常生活中能量守恒的实例。

有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。

6.从能量的转化和转移的角度认识效率
四、思维导图。

九年级人教版物理上学期导学案目录第十三章内能第一节分子热运动第二节内能第三节比热容第十四章内能的利用第二节热机的效率第一节热机第二节热机的效率第三节能量的转化和守恒第十五章电流和电路第一节两种电荷第二节电流和电路第三节串联和并联第四节电流的测量第五节串、并联电路中电流的规律第十六章电压电阻第一节电压第二节串、并联电路中电压的规律第三节电阻第四节变阻器第十七章欧姆定律第一节电压和电阻的关系第二节欧姆定律第三节电阻的测量第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用第十八章电功率第一节电能电功第二节电功率（第一课时）第二节电功率（第二课时）第三节测量小灯泡的电功率第四节焦耳定律第十三章内能第一节分子热运动明确学习内容教材P1－5●厘清学习目标1.知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，并且其运动快慢与温度有关。

2.能识别扩散现象，并能用分子动理论的观点进行解释。

●清晰重点难点重点分子动理论的实步知识。

难点分子间存在着相互作用力。

●自主预习练习1.自习课本，归纳本节应学习、掌握的知识点。

2.独立完成《学生用书》中“自主学习案”部分练习题。

●激情导入十分拿一瓶香水打开盖，学生闻到香味。

展示PPT3教师：“香水是由什么组成的？”引导学生回答出“分子。

”教师：“那你们看到香水分子了吗？为什么看不见呢？”引导学生回答出“分子很小。

”教师：“小到什么程度，谁知道？谁能描述？可以看书回答？”学生描述分子。

展示PPT4教师：“你们闻到香味了吗？香水在瓶子里，你怎么会闻到？（怎么会到你的鼻子里？）”引导学生回答出“分子运动”并板书。

教师：“物体运动与分子运动是有本质的区别的，你们看给分子运动起个什么名好呢？”引出“热”并板书●聚焦主题合作探究探究一认识扩散现象，了解分子的热运动1.演示实验：课本P3图131—2，学生观察并思考：（1）该实验说明了。

（2）叫扩散。

小组讨论：列举生活中常见的扩散现象，如：，。

人教版九年级第十四章内能的利用第2节《热机的效率》导学案【学习目标】1.知道热值的概念，能简单计算燃料燃烧放出的热量。

2.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向。

3.知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。

【学习重点】燃料热值的概念和计算燃料燃烧放出的热量。

【学习难点】热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施。

【自主预习】阅读课本内容，完成下列填空：1．我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

在数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

可用字母q来表示，它是燃料的一种热性，于物质的种类有关。

2．燃料热值的单位是焦每千克，符号是J/kg。

但是对于气体燃料，热值的单位是焦每立方米。

3.燃料燃烧过程中。

燃料储存的化学能转化为内能。

4．对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失了，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

5.热机的效率是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少（选填“多”或“少”）的燃料，从而节约能源，减少污染。

【合作探究】1.相同质量的不同燃料，在燃烧情况相同时时放出的热量是__不同____的。

（选填“相同”或“不同”）2.相同质量的同种燃料，燃烧时放出的热量一定相同吗？探究活动一：阅读燃料的热值，并回答下列问题：①燃料的种类很多,有固态的也有液态的还有__气__态的，例如_天然气等。

燃料的燃烧是一种_化学_ 反应，燃烧过程中燃料的_化学能得到释放，转化为__内__能。

②1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

③热值是燃料的一种__属性____，其物理量符号是___q___。

他的单位（字母）是_____J/kg____。

④干木材的热值是_1.2×107J/kg_，其物理意义是__1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是_1.2×107J。

人教版九年级物理上册第十四章《热机》学习任务单及作业设计【学习目标】1.以蒸汽机和内燃机为基础，知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。

2.了解汽油机的构造和工作过程。

3.了解柴油机与汽油机的主要区别。

【课前学习任务】复习：改变物体内能的两种方式。

【课上学习任务】学习任务一：学习、了解蒸汽机的工作原理：学习任务二：学习、了解内燃机的工作过程：1.内燃机——2.汽油机的四个冲程：冲程冲程冲程冲程（1）吸气冲程：进气门，排气门，活塞向运动，混合物进入汽缸。

（当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积，气压，把汽油和空气的混合物压进汽缸）（2）压缩冲程：进气门排气门都，活塞向运动，活塞对汽油和空气的混合物做功，活塞的能转化为汽油和空气混合物的能。

使汽油和空气混合物的内能，温度。

（3）做功冲程：进气门排气门都，火花塞产生，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，燃气的能转化为活塞的能。

（4）排气冲程：进气门，排气门，活塞向运动，把废气排出汽缸。

（当活塞向上运动时，汽缸内气体的体积，气压，当汽缸内的气压大于大气压时，废气被排出汽缸。

）学习任务三：汽油机与柴油机的主要区别种类汽油机柴油机结构吸入物质点火方式学习任务四：热机的概念：【作业设计】1.下面是汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程2.请填写下列各示意图对应的冲程名称：【参考答案】1. C2. 压缩冲程吸气冲程做功冲程排气冲程。

第十四章内能的利用第1节热机【教学目标】1、知识与技能●了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。

●知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。

●知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。

●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

2．过程与方法●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。

●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。

●通过分析汽油机和柴油机的构造与工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。

3．情感态度与价值观●通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。

●通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，扩展学生的知识面，养成学生的环保意识。

●了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。

【教学重点】热机的工作原理和汽油机的工作过程【教学难点】汽油机和柴油机的异同点和能量转化世界上第一辆汽车世界上最快的汽车你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课要学习的知识——热机，将会揭开它神秘的面纱。

板书课题：§14.1热机（设计意图：设置问题悬念，让学生感受热机的威力，诱发学生强烈的探索欲望，由生活走向物理。

）听讲，愉快地进入新课学习。

二、探究过程：（一）热机1、热机的原理【演示实验】如图：在试管内装少许水，用一层红色塑料薄膜裹着棉花塞在试管中上部，利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间，当水沸腾时，水蒸汽会慢慢推动塞子向试管口运动，让学生观察现象。

（提示：为节约时间，可用热水或提前加热；试管口对着空处，塞子不要塞得太紧，以防危险。

）出示问题让学生思考：（1）看到什么现象？（2）棉花塞被顶向管口，推动塞子的能量来自哪里？仔细观察现象。

结合看到的现象讨论交流，回答问题：塞子慢慢向试管口运动。

水蒸气的内能转化为塞子的机械2、热机种类与发展史3、内燃机（3）水蒸气具有的内能从何得到？总结：在这个实验中，酒精燃烧的化学能→水和水蒸气的内能→塞子的机械能，这个实验虽然简单，我们也可以从中发现，利用内能可以做功，人们由此发明了利用内能做功的机械——热机。

第十四章内能的利用（复习课）导学案主备：赵永迪审核：郑丽茹【学习目标】（一）知识与技能：1.知道热机的构造及其工作原理；2.掌握热机的效率，会利用热值进行计算。

（二）过程与方法：能够熟练的理解和掌握能量的转化分析。

（三）情感、态度与价值观：形成积极向上，团结协作的学习氛围,学会与同伴的合作交流。

【学习重点】效率的计算和能量的转化【学习难点】利用热值计算效率【教学资源】多媒体课件、教材【知识回顾】请设计并绘出本章知识点的树状图（不拘一格）【自主学习】1.热机的发展及工作过程。

2.如何提高热机的效率？3.为什么永动机无法造出？【合作探究】任务一：热机1、热机分哪几类，它经历了怎样的发展？2、汽油机和柴油机的构造有什么不同？3、正确理解工作循环、冲程。

四个冲程各有什么作用？4、汽油机和柴油机分别有哪些方面的应用？任务二：热机的效率1、什么是燃料的热值，其与什么有关?2、关于热值的公式是什么？编写一道计算题。

3、举例说说如何提高热机的效率？任务三：能量的转化和守恒1、举例说明各种能量之间是可以发生相互转化的。

2、能量守恒定律的内容：【学后反思】【达标检测】1．下列机械不是热机的是（）A、蒸汽机B、内燃机C、喷气式发动机D、电动机2．单杠四冲程内燃机在工作过程中，将机械能转化为内能的是（）A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程3．下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是（）A.在吸气冲程吸入的物质不同B.点火方式不同C.工作过程中能量转化的形式不同D.用途不同4．一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min，则每s做功的次数为（） A.10 次 B.20 次C.30次D.40次5．汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（）A.甲做的有用功多B.甲比乙用的汽油少C.完全燃烧相等的汽油，其内能转化为有用功的能量甲比乙多D.相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油节约一些6．热机的热效率总小于1，下述原因中，错误的是（）A.热机工作时排出的废气的温度还很高，要带走一部分热量B.热机的一些部件在运动时要克服摩擦做功C.燃料燃烧时使热机温度升高，也要向周围散失一些热量D.许多热机设计和制造不够精良7.关于燃料的热值，以下说法正确的是（） A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的8.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多9.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg・℃).10.太阳能是21世纪重点发展的能源之一．太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车．如图17－45所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积为S＝8 m2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0＝1 kW，在晴朗的天气，电池对着太阳产生的电压为U＝120 V，并对车上的电动机提供I＝10 A的电流，试问：(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150 N，则汽车的行驶速度是多大?【教学反思】。

第十四章内能的利用14．1 热机【学习目标】1．了解热机的工作原理。

2．了解汽油机的基本工作原理。

3．了解柴油机的基本工作原理。

【重点难点】汽油机与柴油机的工作原理以及工作过程中的能量转化情况。

学习内容一：热机学习指导：阅读课本P17－P18文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。

【自学检测】1．人们发现内能可以做功，利用内能做功的机械叫热机。

2．燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。

3．内燃机分为汽油机与柴油机两大类。

它们分别用汽油与柴油作为燃料。

【合作探究】教师巡视辅导。

演示P17图14.1－1，请学生观察后讨论如下问题：1．点然酒精后，有什么现象发生？答：听到“呯”的一声，看到塞子飞出去，瓶口附近出现“白2．塞子为什么会飞出去？瓶口为什么会出现“白雾”？答：酒精燃烧给试管中的水加热，试管内产生大量的水蒸汽，当管内的气压大到一定程度时，塞子在水蒸汽压力的作用下就会飞出去。

管内的水蒸汽对塞子做了功，内能减少，温度降低，水蒸汽遇冷液化，形成“白雾”。

3．从酒精灯点燃到塞子飞出去，能量是怎么转化与转移的？答：酒精具有化学能，燃烧后化学能转化为内能，内能通过热传递的方式转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸汽，水蒸汽推动塞子做功，内能转化为塞子的动能。

4．在大屏幕上展示P18图14.1－2，这个内燃机与刚才的演示实验装备在结构上有什么相同点？活塞——塞子汽缸——试管5．它们工作时能量转化有什么共同点？共同点：能量转化过程相同，都是燃料燃烧后的内能转化为机械能。

【展示交流】教师掌握情况。

【精讲点拨】1．在演示实验中，塞子不能塞得太紧，否则有可能引起试管爆裂。

2．内燃机与其它热机的能量转化方式一样：内能转化为机械能。

不同点在于内燃机的燃料在汽缸内燃烧，所以称之为“内【即时练习】1．完成P21第1题。

2．内燃机的特点是：燃料在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。

九年级物理导学案（全册）目录第十三章内能第1节分子热运动............................................................：（01）第2节内能..................................................................：（04）第3节比热容（第1课时）....................................................：（07）第3节比热容（第2课时）....................................................：（10）第十四章内能的利用第1节热机............................................................... ：（13）第2节热机的效率........................................................... ：（16）第3节能量的转化和守恒..................................................... ：（19）第十五章电流和电路第1节两种电荷（1）.........................................................：（22）第1节两种电荷（2）.........................................................：（25）第2节电流与电路（1）.......................................................：（27）第2节电流与电路（2）.......................................................：（30）第3节串联和并联（1）.......................................................：（32）第3节串联和并联（2）.......................................................：（35）第3节串联和并联（3）.......................................................：（38）第4节电流的测量............................................................：（41）第4节串、并联电路中电流的规律..............................................：（44）第十六章电压、电阻第1节电压..................................................................：（47）第2节串、并联电路中的电压规律（1）.........................................：（50）第2节串、并联电路中的电压规律（2）.........................................：（52）第3节电阻..................................................................：（55）第4节变阻器................................................................：（58）第十七章电压和电阻第1节电流与电压和电阻的关系................................................：（61）第2节欧姆定律..............................................................：（64）第3节电阻的测量............................................................：（67）第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用（1）...................................：（70）第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用（2）...................................：（73）第十八章电功率第1节电能电功（1）........................................................：（76）第1节电能电功（2）........................................................：（78）第2节电功率（1）...........................................................：（80）第2节电功率（2）...........................................................：（83）第3节测小灯泡的电功率（1）.................................................：（86）第3节测小灯泡的电功率（2）.................................................：（88）第4节焦耳定律（1）.........................................................：（91）第4节焦耳定律（2）.........................................................：（94）第十九章生活用电第1节家庭电路..............................................................：（97）第2节家庭电路中电流过大的原因.............................................：（101）第3节安全用电.............................................................：（104）第二十章电与磁第1节磁现象与磁场（1）....................................................：（107）第1节磁现象与磁场（2）....................................................：（110）第2节电生磁...............................................................：（112）第3节电磁铁电磁继电器....................................................：（116）第4节电动机.............................................................. ：（119）第5节磁生电...............................................................：（123）第二十一章信息的传递第1节现代顺风耳—电话.....................................................：（126）第2节电磁波的海洋.........................................................：（128）第二十二章能源与可持续发展第1节能源.................................................................：（130）第2节核能.................................................................：（132）第3节太阳能...............................................................：（135）【学习内容】第十三章内能第1节分子热运动【学习目标】1．常见的物质是由什么构成的？2．什么是扩散现象？生活当中有哪些常见的扩散现象？3．扩散现象表明了什么？4．分子间有什么样的作用力？课前预习学案一、认真阅读课本第2页《分子热运动》，完成下列问题：1．现代科学研究发现，常见物质是由的粒子——、构成的。

2014年人教版九年级上册物理导学案全册九年级人教版物理上学期导学案目录第十三章内能第一节分子热运动第二节内能第三节比热容第十四章内能的利用第二节热机的效率第一节热机第二节热机的效率第三节能量的转化和守恒第十五章电流和电路第一节两种电荷第二节电流和电路第三节串联和并联第四节电流的测量第五节串、并联电路中电流的规律第十六章电压电阻第一节电压第二节串、并联电路中电压的规律第三节电阻第四节变阻器第十七章欧姆定律第一节电压和电阻的关系第二节欧姆定律第三节电阻的测量第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用第十八章电功率第一节电能电功第二节电功率(第一课时) 第二节电功率(第二课时) 第三节测量小灯泡的电功率第四节焦耳定律1第十三章内能第一节分子热运动明确学习内容教材P ,15? 厘清学习目标1.知道物质是由分子组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，并且其运动快慢与温度有关。

2.能识别扩散现象，并能用分子动理论的观点进行解释。

? 清晰重点难点重点分子动理论的实步知识。

难点分子间存在着相互作用力。

? 自主预习练习1.自习课本，归纳本节应学习、掌握的知识点。

2.独立完成《学生用书》中“自主学习案”部分练习题。

? 激情导入十分拿一瓶香水打开盖，学生闻到香味。

展示PPT3教师:“香水是由什么组成的,”引导学生回答出“分子。

”教师:“那你们看到香水分子了吗,为什么看不见呢,”引导学生回答出“分子很小。

”教师:“小到什么程度，谁知道,谁能描述,可以看书回答,”学生描述分子。

展示PPT4教师:“你们闻到香味了吗,香水在瓶子里，你怎么会闻到,(怎么会到你的鼻子里,)”引导学生回答出“分子运动”并板书。

教师:“物体运动与分子运动是有本质的区别的，你们看给分子运动起个什么名好呢,”引出“热”并板书? 聚焦主题合作探究认识扩散现象，了解分子的热运动1.演示实验:课本P3图13 1—2，学生观察并思考: (1)该实验说明了。

(2) 叫扩散。

内能的利用一、热机1、热机1、内能的获得：通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。

2、热机的工作原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能。

3、内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。

4、内燃机的分类：内燃机分为汽油机和柴油机两大类。

5、四冲程：（1）工作冲程：吸气、压缩、做功、排气。

（2）能量的转化：压缩冲程：活塞压缩气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能；（3）做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能；（4）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。

二、热机的效率1、燃料的热值（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小（2）定义：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值（3）热值的符号：q（4）热值的单位：焦每千克，符号为J/kg （焦每立方米，符号为J/3m ）（5）意义：汽油的热值是4.6×107J/kg ，其意义是1kg 汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J（6）影响因素：燃料的热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状况等无关。

（7）应用：火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。

（8）燃料燃烧的放热公式：燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q 放=mq燃烧气体燃料放出的热量： Q 放=vq（Q---燃料燃烧的放出的热量---单位：焦耳J ，q---燃料的热值—单位：焦每千克J/kg 或 焦每立方米J/3m ，m---燃料的质量--单位：千克kg ，v---燃料的体积--单位：立方米3m ) 推导公式：q Q m = m Q q =⇒ 2、热机的效率（1）定义：热机中用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。

（2）公式：η=w 有/Q 放×100% （注意：同学们写的时候用分式表示）其中:有用功的计算:可用W 有用=FS ，或W 有用=Pt（3）炉子的效率：a 、定义：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。