浙教版科学九年级上册物体的内能

浙教版科学九年级上册《物体的内能》第3课时教学设计课题物体的内能单元3学科科学年级九学习目标1、知道热机、内燃机、冲程。2、了解热机的工作原理。3、知道吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的特点。4、了解热机中的能量转化。5、掌握热值概念及其意义重点热机的能量转化，汽油机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程及压缩和做功冲程中的能量转化。2、掌握热值概念及其意义难点热机冲程的辨别，做功冲程和其他冲程之间的关系，一个工作循环中活塞往复的次数、对外做功次数的判断。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课播放视频热机热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化。观看视频让学生初步了解热机引起学习的兴趣讲授新课一、热机1、热机的类型出示图片：燃气轮机内燃机蒸汽机喷气发动机。热机有多种类型：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。不同种类的热机有不同的结构，但热机有共同特点：通过做功把内能转化为机械能。2、内燃机(1)内燃机：内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。出示图片：内燃机剖面图在汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。(2)常见的内燃机：出示图片：汽油机观看不同类型的热机观看内燃机剖面图了解热机的类型让学生认识：活塞、汽缸、连接飞轮的杆、曲轴。①汽油机：以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机。出示图片：柴油机②、柴油机：以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。（3）汽油机的工作过程出示图片①汽油在汽油机的汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。出示图片②活塞在汽缸内往复运动，通过连杆带动曲轴转动。③活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端的过程，叫做一个冲程。④大多数的汽油机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。出示图片：甲吸气观察进气门和排气门进气门打开，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。出示图片：乙压缩进气门和排气门都关闭，活塞从下向上运动，压缩已吸入的燃料混合物，这就是压缩冲程。出示图片：火花塞点火在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。出示图片：丙做功高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，实现把内能转化为机械能，这就是做功冲程。出示图片：丁排气观看图片：汽油机和柴油机观察图片观察图片简单认识汽油机和柴油机了解汽油机的工作过程掌握吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在一辆汽车的发动机中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循环往复地重复“四个冲程”。汽油机工作原理视频观看动画汽油机工作原理说一说汽油机工作特点。特点：四个冲程，一次循环，曲轴两圈，一次做功。思考与讨论1、在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？因内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以做功冲程使汽车获得动力；在排气冲程中排气门打开，尾气排出，所以排气冲程中汽车排出了尾气；2、一个工作循环中，哪个冲程对外做功？其余冲程是靠什么完成的？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。3、压缩冲程和做功冲程能量发生了怎样转化？压缩冲程：机械能转化成内能；做功冲程：内能转化成机械能。（4）柴油机出示图片：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。汽油机比柴油机轻巧；柴油机比汽油机效率高。思考讨论：柴油机和汽油机相比较你还知道有哪些不同之处吗？参考答案：观看动画汽油机工作原理并说出汽油机工作特点。学生思考与讨论问题1、2、3观看图片：柴油机思考讨论：柴油机和汽油机不同之处。锻炼学生的理解观察和总结能力加深学生对吸气、压缩、做功、排气四个冲程的理解，掌握在汽油机的工作过程中的能量转化了解柴油机了解柴油机和汽油机的区别①燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机是柴油;②吸气不同：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有空气;③点火方式不同：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式。④应用不同：汽油机常用在小汽车、飞机及小型农机上。柴油机常用在坦克、机车、拖拉机、载重汽车和海轮上。（5）热机的效率①热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。②热机效率通常用百分数表示汽油机的效率一般为20%~30%，柴油机的效率可达45%。提高热机效率，减少能源消耗，是人类不懈的追求。热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。但是，热机在使用过程都要排出废气，严重污染了空气，减少热机中有害物质的排放量，已成为人类保护环境的重要举措。科学·技术·社会·环境喷气发动机1、阅读课文说一说什么是喷气发动机，喷气发动机分哪两种?喷气发动机也是一种内燃机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。出示图片：空气喷气发动机出示图片：火箭喷气发动机空气喷气发动机工作时，需要利用大气中的氧阅读课文掌握热机效率阅读课文喷气发动机回答问题1、2锻炼学生的自主学习能力锻炼学生自主学习能力气来助燃，这种发动机常使用在飞机上。火箭喷气发动机常用来发射人造卫星和宇宙飞船。2、火箭喷气发动机按使用的燃料不同可分为几类?火箭喷气发动机按使用的燃料不同，分为固体燃料火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。二、燃料的热值1、燃料的种类燃料种类很多，木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料。燃料燃烧时，能够放出热量。2、燃料的使用灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。出示图片：灶具使用液化石油气或天然气出示图片：汽车使用柴油或汽油出示图片：火箭使用液态或固态氢思考讨论：你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗？燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。3、热值（1）定义：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。（2）在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同常用燃料的热值（单位：J/kg）燃料热值燃料热值燃料热值干木1.2×1木炭3.4×1汽油4.6×1观看图片：燃料的使用学生思考讨论：燃料燃烧时能量是如何转化的。记忆热值的概念和单位观察常用燃料了解使用燃料的物体掌握燃烧过程中的能量转化掌握热值的基本知识了解常用燃料的柴070707烟煤约2.9×107酒精3.0×107煤气（焦/米3）3.9×107无烟煤约3.4×107柴油4.3×107天然气（焦/米3）(7.1-8.8)×107焦炭3.0×107煤油4.6×107氢气1.4×108你能说出干木柴的热值是1.2×107J/kg表示的意义吗？表示1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J。汽车的能耗出示图片：汽车的能耗分配图从图中可见，1千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有25%用于做功，而其余的75%能量则是损耗掉了。课堂练习1．热机的共同特点（）答案：通过做功把内能转化为机械能2．大多数汽油机的四个冲程是______、______、______、______。答案：吸气；压缩；做功；排气。的热值思考讨论:说出干木柴的热值是1.2×107J/kg表示的意义吗.阅读观察汽车的能耗分配图学生练习热值掌握热值的意义了解汽车的能耗巩固本节知识3．在汽油机的四个冲程中，只有压缩和做功两个冲程才有能量转化，压缩冲程是将转化成______，做功冲程是将________转化为________。答案：内能；机械能；机械能；内能。4．已知烟煤的热值是2.9×107焦/千克，那么()A．2千克烟煤完全燃烧时一定放出5.8×107焦的热量；B．1千克烟煤燃烧时一定能放出2.9×107焦的热量；C．1千克烟煤温度降低1℃释放出2.9×107焦的热量；D．10千克烟煤的热值为2.9×108焦/千克。答案：A拓展提高1、将2千克酒精倒掉1.5千克,剩下的0.5千克酒精的比热将()A变为原来的1/4B不变C变为原来的3/4D无法判断答案：B2．下列关于“热机”的说法中，正确的是()A．通过技术改进，热机效率可达100%;B．做功冲程将机械能转化为内能;C．热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高;D．火箭发动机属于热机.答案：D课堂小结1.热机：通过做功把内能转化为机械能的装置2.内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。3.热值：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。板书一、热机1、热机：通过做功把内能转化为机械能的装置2、内燃机常见的内燃机：汽油机和柴油机内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。。二、燃料的热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。2、在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。