资源简介

第14章 内能的利用 章末复习 教学设计
1教学目标
1.知识与技能：
（1）知道热机的概念，初步了解热机的工作原理
（2）从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量
（3）能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率
（4）知道能量守恒定律；能列举生活中能量守恒的实例；会分析有关物理现象
2.过程与方法：
①加强学生核心素养培养，体现科学思维
②培养学生自主合作探究的能力
3.情感与价值观：通过对物理学家瓦特的了解，体会科学探究过程的严谨，感受物理学家在探究过程中勤奋，坚持不懈的态度。学习科学家在勇于探索，永不放弃的精神，培养学生将科学应用于人类社会的意识，增强学生的节能环保意识。
2教学重难点
根据新课程标准的要求及教材内容和学生学习的实际确定：
（1）重点：学会有关热量计算，热机的四个冲程，热机效率的计算。
（2）难点：学会有关热量计算，热机效率的计算。
3教学过程：
活动1热机
热机：利用燃料的燃烧获得内能来做功的装置
1.热机的工作原理：利用内能做功的一类机器。
2.热机的能量转化：内能转化为机械能。
3.热机的分类
利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。
4.内燃机：
燃料直接在发动机汽缸中燃烧产生动力的热机，叫做内燃机
内燃机的分类：汽油机
1.工作原理：利用汽油油在汽缸中燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功
2.主要构造：顶部有火花塞，没有喷油嘴
热机的分类：柴油机
1.工作原理：利用柴油在汽缸中燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功
2.主要构造：与汽油机大致相同，所不同的是柴油机顶部有喷油嘴无火花塞
3.工作过程：和上述一致
活动2热机的效率
知识点一：热值
1.定义：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
2.单位：焦每千克，符号：
3.能量的转化：化学能→内能
4.热值的物理意义：表示燃料完全燃烧放热能力强弱的物理量。大小等于1kg的燃料完全燃烧放出的
热量。（和其他物理量例如速度、比热容等的物理意义表示方式相同）
5.的物理意义是：1m3的煤气完全燃烧释放出3.9×107J的热量。
的物理意义是：1kg的煤气完全燃烧释放出2.9×107J的热量。
说明：燃料分为固体、液体、气体燃料。
6.计算公式：
（固体、液体） 变式：
单位：
（气体） 变式：或
单位：
知识点二：热机的效率
1.热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。
2.公式：（适用于液体、固体）、（适用于气体）
活动3能量守恒定律
能量的转化：能量的转化是伴随物体做功而表现出来的，能量的形式发生可变化。如打铁时，铁块温度升高，内能增加，是通过做功的方法使机械能转化为内能的。再如，电炉发热，是电流做功使电能转化为内能的，一种形式的能增加了，则另外一种形式的能必然就减少了。
能量的转移：能量的转移是指同一种能量从一个物体转移到另外一个物体，或从物体的一个部分转移到物体的另一个部分，在转移过程中，能量的形式并没有发生改变。如热传递时内能从高温物体转移到低温物体。再如流水推动水轮机转动，水的机械能转移到水轮机上了。
能量守恒定律
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另外一种形式，或从一个物体转移到另外一个物体，而在转移和转化过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。
注意：从热传递的角度来说，能量是转移，从做功的角度来说，能量是转化。
4课堂小结
总结本节所学内容，学以致用
5巩固练习
1．如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（　　）
A．丙、丁、乙、甲 B．乙、丁、甲、丙
C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁
2．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是（　　）
A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③
3．关于物体的内能，下列说法中正确的是
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
B．0℃的冰熔化成0℃的水内能不变
C．汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
4．关于热量效率，下列说法正确的是
A．火箭使用氢作为燃料而不是汽油，是因为氢放出的热量比汽油多
B．提高热机所用燃料的热值，热机的效率可以达到100%
C．热机将燃气的内能转化为机械能减少，效率越高
D．柴油机的压缩冲程将机械能转化为空气的内能
5．随州某学校物理小组设计实验，探究“酒精、煤油、汽油”的热值（如图）．甲、乙、丙装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同．通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点）t甲＜t乙＝t丙，可以粗略知道它们的热值q大小关系为：_____．（填选项编号）
A．q甲＞q乙＞q丙
B．q甲＞q乙＝q丙
C．q甲＜q乙＝q丙．
6．家用瓶装煤气的质量为15kg，煤气的热值约为4.0×107J/kg，每瓶液化气全部燃烧放出的热量是______ J，若有一瓶煤气燃烧了一半，则剩余煤气的热值是______ J/kg。
7．某柴油机燃烧2.4kg柴油时，对外做的有用功为0.9×107J，该柴油机的效率为_____.（柴油的热值为3.3×107 J/kg）
8．2017年5月18日，我国宜布在南海海域天然气水合物（可燃冰）试采成功．这也是世界首次成功实现“可燃冰”完全可控开采．可燃冰属于_______（可再生、不可再生）资源．在同等条件下，可燃冰完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，说明可燃冰的_______很大．以10倍的关系粗略计算，5kg可燃冰完全燃烧放出的热量为_______J（q煤气=4.2×107J/kg）．
9．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮lmin转动1800r，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），试求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少？
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功是多少？
（3）汽油机的功率是多少？
10．天然气是柳州市民常用的一种能源．某用户用天然气将50kg的水从20℃加热到60℃．已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值q＝4.2×107J/m3．求：
（1）这些水升高的温度；
（2）这些水吸收的热量；
（3）加热这些水所需要天热气的体积（设天然气完全燃烧、不计热量损失）．
参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．D
5．C
6． 6.0×108 4.0×107
7．11.36%
8． 不可再生 热值 2.1×l09
9．（1）2700N；（2）135J；（3）2025W
10．（1）40℃（2）8.4×106J（3）0.2m3
6课后反思
本教学设计是以学生自主学习为基础，教师指导的复习模式，充分发挥了学生的主体作用。从考查的热点和重点问题入手，对考查的问题进行强化补充，使其知识点全面具体。利用错题档案进行归纳总结错题和易错点，真正达到复习的目的，使学生在已有知识的基础上提高能力。从而培养学生的归纳整理能力和知识积累的好习惯。利用远程研修学习的思维导图布置学生课前知识梳理，便于提高课堂复习效果，并使知识系统化、网络化！在复习中用简单的生活事例和图片展示及典例分析，抓住了复习的重点，并总结了解题方法技巧；以题带点，层层递进，为学生讨论、思考、做题赢得了时间。同时错题和易错点的设置有培养了学生的能力。在教学过程中穿插生活中的现象，培养学生对能源利用的认识，尤其是热机的使用带来的危害，引导学生对新能源的认识。

展开更多......

收起↑