沪科版-13内能与热机-导学案

班级：组别：姓名：13.1内能【学习目标】1.了解内能的概念，知道内能的单位焦耳2.能简单描述温度与内能的关系。3.知道做功和热传递方式可以改变物体的内能。【学习重难点】1.内能的概念2.改变物体的内能的方法合作探究一、内能A物体由于运动而具有的能量叫做，一切物体内部的分子都在不停地做无规则的，所以物体内部的所有分子都具有能。物体运动的越大，动能越大。物体的越高，分子热运动的速度，分子动能越。B黄山上耸立的巨石具有势能。当它耸立在山顶时，并不能对外做功，但当它下落时，它能够对外做功。它向下落的原因是因为地球和巨石间存在。而物体内部的分子间既有又有，所以物体内部的分子也具有能。C在机械运动中，我们把物体的动能和势能统称为。而在物体的内部，分子所做的运动叫做运动，我们把物体内部所有分子热运动的能和能的总和，叫做能。二、影响内能大小的因素A问题：物体的内能与什么因素有关？B我们选取物体内部众多分子中的一个分子为研究对象，来研究这个问题。C由机械能可知物体的动能取决于物体的质量和速度，同理，该分子的动能取决于分子的质量和热运动的速度，D物体的重力势能取决于物体的质量和高度，同理，该分子的分子势能取决于分子质量和分子间的间距，由于分子间的间距决定了分子间相互作用力的大小，所以也可以说分子势能的大小取决于分子质量和分子间作用力的大小。EC、D讨论的只是一个分子的内能，根据内能的定义可知，物体的内能的大小还与分子的个数有关。FC、D、E所讨论从物体内部即微观角度分析了物体的内能的大小于什么因素有关，即与分子个数、分子质量、分子间距和分子运动的速度有关。G这些因素在宏观上表现为物体的质量，物体的体积和物体的温度。H一切物体都具有能。同一物体，同一状态，温度升高，内能，温度降低，内能三、物体内能的改变对同一个物体，如何使物体的温度升高，内能增加呢？1、热传递A以一根粗铁丝为例，我们如何使它的内能增加呢？B以放到开水中烫，铁丝的温度，内能，开水的温度，内能。我们把这个过程叫做热传递。C在中，被的能的多少叫做热量。D从热量的定义可以看出，热量的实质是能。它特指被的那一部分。E热传递发生的条件是两个物体间存在。在什么情况下结束？。F试述热传递的实质。G热传递的方向是。2、做功A冬天，手很冷，要使手的温度升高，内能增加，我们常用什么方法？B观察演示实验图13－3。C当我们把活塞迅速压下去时，我们看到。这说明当我们迅速向下压活塞时，活塞对下面的空气有力的作用，且在力在方向上前进了一段距离，也就是说活塞对空气，使用空气的内能，温度，达到火柴点的燃点而燃烧。E这个实验说明也可以改变物体的内能。【展示交流】1、关于物体的内能，下列说法错误的是（）A：0℃的物体没有内能B：内能和其他形式的能之间可以相互转化C：物体间的内能可以转移D：一切物体都有内能2、两个物体之间发生热传递，当热传递停止时（）A：两物体内能相等B：两物体热量相等C：两物体温度相等D：以上说法都不对3、下列哪些过程中，是通过做功改变物体内能的（）A：饮料中放入一冰块，饮料变凉B：冬天暖气使房间变暖C：划火柴，使火柴燃烧D：用太阳灶加热壶里的水4、以下四种情形，通过热传递方式改变物体内能的是（）A：钻木取火B：烧水水变热C：锯木头木头发热D：两手摩擦发热5、一个物体温度升高了，则（）A：它一定吸收了热量B：一定是别的物体对它做了功C：它的热量增加了D：它的内能增加了6、用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”。班级：组别：姓名：14.2科学探究：物质的比热容(2)【学习目标】1．加深比热容概念的理解；2.学会根据比热容进行热量计算。3．理解热量的计算公式。【学习重难点】1、进一步理解比热容的物理意义；2.较为熟练的用Q=cm△t进行热量的计算。自主学习活动1、试写出算式计算下列物质吸收的热量.质量为5千克的水温度从20℃升高到100℃吸收了多少热量？分析：根据水的比热容的意义质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J,那么①质量为1kg的水,温度升高80℃所吸收的热量是____4.2×103焦×（100-20）=3.36×105焦_________。②质量是5kg的水,温度升高80℃所吸收的热量是____4.2×103焦×（100-20）×5=1.68×106焦____________。③小结：由特殊到一般，如果用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t1和t2分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:Q吸=_______________④如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q放=________________.在物理里我们习惯用△来表示变化的物理量，不管是(t-t0)还是(t0-t)都表示温度的变化量，所以这两个公式可以合并为Q=cm△t活动2、用热量公式计算热量练习1一水箱中盛有1t的水，在阳光的照射下，水温升高了30摄氏度，水的内能增加了多少焦耳？练习2质量是10千克的铁块，温度为720℃，冷却到20℃，铁块放出的热量是多少？（铁的比热容c=0.46×103焦/（千克·℃））课堂展示：1、质量为1千克的水，温度升高了80℃，求水吸收的热量。C水=4.2×103焦/（千克·℃）2、已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则1kg的水温度升高50°C吸收J的热量。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的大，所以在相同条件下水能带走较多的，冷却效果好。4、夏天早晨，田闯禾苗上常看到晶莹的露珠，这是空气中的水蒸气__________(填一种物态变化名称)形成的。初春培育秧苗时，为了不使秧苗受冻，早晨给水田多排水，傍晚多灌水，这是利用水具有较大的__________这一特性。5.把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?(已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃))6.质量为500g的某中物质,温度从20℃降到30℃,吸收了2.1×104J的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质?班级：组别：姓名：14.3内燃机学习目标：1、了解热机和内燃机的概念，知道内燃机的能量转换2、了解汽油机和柴油机的结构3、能用文字和口头表述汽燃机和柴油机各冲程的工作状态和能量转化；重难点：知道柴油机和汽油机各冲程的工作状态和原理，以及各冲程的能量转化自主学习1．燃料直接在发动机的气缸内燃烧产生动力的热机叫做．热机是把_________能转化为_________能的装置。2．内燃机中最常见的是和．3．汽油机由_________、________进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮和________组成．4．汽油机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个________．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，这四个冲程是、、、．5．柴油机与汽油机在结构上的主要不同是气缸顶部的___________换成了______________．6．四冲程柴油机的工作过程与汽油机的主要不同是：吸气冲程进入气缸中的只有________；压缩冲程中，缸内气体被压缩的程度比汽油机_________，因此温度______，压强_______；压缩冲程末，_____________喷出雾状柴油，进行________式点火．知识点1：汽油机问题1：汽油机的结构主要有哪些？问题2：汽油机的工作原理是什么？完成下表：进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消耗机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程知识点2：柴油机不同点汽油机柴油机构造吸气冲程吸进的物质压缩冲程末汽缸内的温度较高更高点火方式做功冲程燃气的压强较大更大优缺点效率低，燃点低；功率一般不大，较轻巧，工作平稳效率较高，燃点较高；功率大，较笨重，工作时震动较剧烈。使用范围适于轻便快速工作，常在飞机、小汽车、摩托车上采用适宜长途负荷大的工作，常在拖拉机。舰艇。坦克等上使用相同1．都有进气门、排气门、活塞、汽缸、曲轴、连杆２．都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程小结：（1）内燃机工作时，一个工作循环有四个冲程，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．（启动时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自己工作）．（2）内燃机一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次．【课堂展示】．1．汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，下图表示内能转化为机械能的冲程是2．下图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，如图所示，它们正确的排列顺序为()A．甲、乙、丙、丁B．丁、丙、乙、甲C．甲、丙、乙、丁D．甲、丁、乙、丙3．摩托车上的热机工作时提供动力的是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程4．在内燃机的四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？哪个冲程使汽车获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？5.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程班级：组别：姓名：14.4热机效率和环境保护【学习目标】

1、建立热值概念，记住热值的概念和单位。

2、熟悉常见燃料的热值，能利用Q=mq进行简单计算。3、了解热机效率。能口述热机工作时燃料释放能量的主要流向。【学习重难点】1、利用热值公式Q=mq进行有关燃料放热的简单计算。2、热机效率的理解和环境保护。【自主学习】

一、燃料的热值

1、阅读教材50和51页。①热值定义：叫做这种燃料的热值，用表示，单位是，气体燃料热值单位是。②阅读教材热值表，并表述出木柴、液化气热值的物理意义。q＝，物理意义q＝，物理意义②1kg的干木柴完全燃烧释放出J的热量；那么质量为10kg的干木柴完全燃烧释放出J的热量。你计算的依据是Q=，这就是燃料燃烧放出的热量的计算公式，其中Q表示，m表示物体的，q表示想一想，如果是气体燃料呢？其燃料燃烧放出的热量的计算公式：。其中Q表示，V表示物体的，q表示。

【提示】：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。2、课堂小试（1）有—箱质量为10kg木炭，其热值为3．4×103J／kg．其物理意义是，若用掉一半，剩下的木炭的热值为（2）质量为40kg的无烟煤完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？（3）试计算8m氢气完全燃烧释放的热量。（二）热机效率及环境保护认真阅读教材图13-21，回答下列问题a．热机工作时，主要的能量损失表现在哪些方面？b．我们可以从哪些方面做工作来提高热机效率？1、热机的能量与的能量的比值称为热机效率【想一想】：如果用η表示热机效率，那么根据概念其公式可以表示η=2.为合理利用能源，人们一直在努力提高热机效率，其主要途径是,首先要．其次要。热机的效率能否达到100％？为什么？（说一说）3、观看图13-22：燃料燃烧造成的环境污染展示交流1.液化气的热值是4.9×107J/m3，，其物理意义是，完全燃烧5m3的液化气可以产生J的热量。2.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木材约200kg,烟煤约80kg,液化石油气约3Okg.煤气约6Okg.这四种燃料中哪一种燃料的热值最高?()A.、液化石油气 B、煤气C、烟煤D、木材3.完全燃烧2kg酒精，其产生的热量为6×107J．那么酒精的热值是.4.在我国实施的"西气东输"工程中,西部地区的天然气