沪科版物理第十三章内能与热机导学案
九年级物理全册 第13章 内能与热机 第1节 物体的内能导学案(无答案)(新版)沪科版
第一节物体的内能【学习目标】1、知识与技能了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
知道热传递过程中，物体吸收(放出)热量，温度升高(降低)，内能改变。
了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2、过程与方法通过探究找到改变物体内能的多种方法。
通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”。
3、情感态度与价值观通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
【学习重难点】重点：探究改变物体内能的两种方法。
难点：内能与温度有关。
【导学过程】【创设情景，引入新课】（一）、复习复习机械能的知识。
通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。
要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引，才使地面上的物体具有重力势能。
（二）、情景导入装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹出来，推动瓶盖的能量来自哪里？激发学生学习新课的兴趣，引入新课——内能。
【自主预习案】阅读教材，完成下列任务。
1、装着开水的暖水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量来自于。
2、分子动能：物体内部所有分子在不停地做，像所有运动的物体具有能一样，物体内运动着的分子也具有，称为分子动能。
3、分子势能：分子间存在相互作用的和，这种作用力好似分子间连着一个看不见的弹簧一样，在弹簧被压缩或被拉伸时，弹簧具有。
当分子间距离发生变化时，分子间的“无形弹簧”被压缩或被拉伸，具有的势能叫。
4、物体内部所有分子热运动的和的总和，叫做物体的内能。
5、一切物体在任何情况下都具有。
内能的单位是。
内能也不同于机械能。
物体的动能跟物体的有关,物体的重力势能跟物体被举起的有关。
一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内的动能和势能。
那么物体的内能跟什么有关呢？【课堂探究案】1、内能与温度的关系演示实验：取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴红墨水,观察比较三只杯内墨水扩散的快慢。
沪科版九年级物理第十三章内能与热机导学案
第十三章内能与热机13.1 温度与内能一、学习目标1.知道内能的概念、单位。
2.能从分子动理论的角度认识温度与内能的关系。
3.通过探究活动，认识改变物体内能的途径。
4.知道热量的初步概念及热量的单位——焦耳。
二、预习题1.分子动理论表明：组成物体的分子在不停地做无规则运动，所以每个分子都有。
物体的分子之间有引力和斥力。
且分子间有间隙，因此，物体的分子之间还具有。
2.改变物体内能的途径有和。
3.热量： .三、导学题（一）物体的内能物体内部所有分子无规则运动的________和_______________的总和，叫做物体的内能。
单位是________，符号________。
分子运动的快慢与___________有关，温度越高，分子运动的越，物理学中把分子的无规则运动叫做分子的___________。
物体的内能与________有关，同一物体_______________，内能越大。
注意：一切物体都具有内能。
讨论：物体的内能还与哪些因素有关？练习：1.两个相同的杯子里分别装有同样多的热水和冷水，则热水的内能________冷水的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
2.关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A．50℃的水的内能比30℃的水的内能多 B．2kg的水的内能比1kg的水的内能多C．水结冰后，内能消失了 D．0℃的水内能不为零（二）改变物体内能的两种途径1.思考：冬天手很冷时，你都是通过什么的方法使手暖和起来的？这些方法在改变物体内能的效果上是否相同？观察课本35页的实验，向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内的空气______。
棉花燃烧起来表明筒内的空气内能______，温度_____，达到棉花的着火点。
表明对物体做功可以使物体的内能________。
说明可以改变物体的内能。
2.阅读课本36页，小组交流、归纳，回答下列问题：（1）叫热传递。
（2）热传递有哪几种形式？（3）热传递的实质是。
沪科版物理九年级名师 精品导学案：第13章内能与热机复习
第十三章内能与热机一、知识梳理1.物体的内能①物体的内能②影响内能大小的因素③怎样改变物体的内能④热传递⑤做功2.科学探究：物质的比热容①比热容②热量的计算3.内燃机①内燃机的冲程和工作循环②内燃机的应用③汽油机和柴油机工作过程的异同4.热机效率和环境保护①燃料的热值②有关燃料燃烧放热的计算③环境保护④酸雨的危害二、题型、技巧归纳1.物体内部所有分子做，叫做物体的内能。
2.物质的比热容定义：单位质量的某种物质叫做这种物质的比热容。
3.物体从高处下落，到地面后温度略有升高，这说明该物体的（）A．机械能减少，内能增加B．重力势能减少，机械能不变C．内能增加，周围空气的内能减少D．增加的动能等于减少的重力势能4.下列关于热现象的说法中正确的是（）A．温度高的物体含有的热量多B．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量C．液体的沸点随液面上方气压的增大而降低D．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大5.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时，为了避免手被烫伤，要先用手蘸一下凉水，他这样做的主要道理是（）A．利用凉水是热的不良导体，把手和热馒头分开B．利用凉水温度低，能快速降低蒸笼内水蒸气的温度C．利用凉水蒸发要吸热，能降低水的温度D．利用凉水先对手进行冷却，同时又由于水的比热容较大，避免手被烫伤归纳小结1.物体的内能（1）物体的内能①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，叫做物体的内能。
②物体内能大小的决定因素：质量、温度、状态。
③物体的内能与温度有关。
对同一个物体，温度升高，它的内能增大，但物体的内能增大温度不一定升高（比如晶体溶化）。
对于不同的物体，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大。
④把物体内大量分子的无规则运动称之为热运动。
（2）改变物体的内能的两种途径：做功和热传递①对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，物体本身的内能会减小，从能量转化的角度来看，做功改变物体内能实质上是内能与其他形式能之间的相互转化的过程。
九年级物理全册 第13章 内能与热机复习导学案 (新版)
第十三章【复习目标】1．会辨析内能、热量和温度这几个概念，并能说出它们之间的关系，知道改变物体内能的方法。
2．熟练掌握比热容的概念，并会运用吸放热公式进行有关计算。
3．知道内燃机的工作原理，并能说出工作过程中能量转化的情况。
4．熟练掌握热值的概念，并会运用燃料完全燃烧放热公式进行有关计算。
【复习重点】1．改变内能的方法。
2．比热容的概念及相关计算。
【复习难点】吸放热计算。
情景导入生成问题内能与热机⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧内能⎩⎪⎨⎪⎧1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做 物体的内能。
内能的单位是焦耳（J ）。
2.决定内能大小的因素是温度。
温度越高，分子的热运动越剧烈，内能 越大。
比热容⎩⎪⎨⎪⎧1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量 和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
用符号c 表示。
2.单位：比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。
3.热量的计算公式为Q 吸＝cm Δt ＝cm （t －t 0），Q 放＝cm Δt ＝cm （t 0－t ）。
燃料的热值⎩⎪⎨⎪⎧1.定义：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2.单位：焦/千克（J/kg）3.放热计算公式⎩⎪⎨⎪⎧Q 放＝mq Q 放＝Vq内燃机⎩⎪⎨⎪⎧1.能量转化：内能转化为机械能2.工作过程：①吸气冲程；②压缩冲程；③做功冲程；④排气冲程3.几个认识⎩⎪⎨⎪⎧①发生能量转化的冲程：压缩冲程与做功冲程②使汽车获得动力的冲程：做功冲程③排出尾气的冲程：排气冲程④每完成一个循环，活塞往返2次，曲轴转2周，向外输出一次功热机效率⎩⎪⎨⎪⎧1.计算公式：η＝Q 吸Q 放×100%或η＝W 有Q 放×100%2.提高热机效率措施⎩⎪⎨⎪⎧①设法利用废气能量；②提高燃料利用率；③减少机械摩擦自学互研 生成能力知识模块一 改变内能的两种方式1．木工师傅做家具时，来回拉动锯条锯木头，锯条温度升高。
沪科版九年级全册物理第十三章第三节-内燃机导学案(有答案)
第十三章内能与热机第三节内燃机【教学任务分析】【教学环节安排】教学问题设计教学活动设计问题最佳解决方案创设情境演示实验引入（如图1）:在试管中装些火柴头，用软木塞塞住试管口，请同学们注意观察现象（火柴头燃烧，软木塞被推出试管口）.说一说从火柴头燃烧到软木塞被推出试管口过程中能量是怎样转化的？教师提出问题并演示实验，学生观察实验，从自主学习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教师出示导学提纲，并指导学生自主学习.学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容，并完成导学提纲.同位讨论解决不会的问题.答案：1.内燃机2.汽油机柴油机3.气缸活塞火花塞问题2:在内燃机的工作过程中，一个工作循环 需要有几个冲程？飞轮的作用有什么作 用？活塞往复运动几次？曲轴转动几 周？对外做功几次呢？ 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.练习：一台四冲程内燃机飞轮转速为 1800 r /min ，它1s 完成了 （）A . 30个冲程，做了 30次功B . 60个冲程，做了 60次功C . 120个冲程，做了 30次功D . 60个冲程，做了 15次功例题1 :如图2所示为内燃机工作时的某冲程示 意图，该冲程是（ A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程不 同占八、、 项目 汽油机柴油机构造燃料吸入 气体点火方式使用 范围相同 占 八、、画（教师也可利用模型 边演示边讲解），让学 生联系汽油机的工作 过程，自学教材后，找 出与汽油机的相同点 和不同点，描述出柴油 机各个冲程的工作情 况，以及压缩冲程和做 功冲程中的能量转 化.教师展示表格，学 生独立完成.教师提出问题，学生根 据所学内容交流与讨 论，教师提问，学生回答，教师再次用模型展 示内燃机的工作过程，学生归纳总结. 教师出示练习题，学生 根据所学知识，独立完 成，以巩固所学知识. 答案：D智能 应 用教师出示例题，学生寻 找解题方法。
九年级物理全册 第13章 内能与热机 第1节 物体的内能
第一节物体的内能【学习目标】1．知道内能的概念及单位，知道内能与温度的关系。
2．知道热传递可以改变物体的内能，了解热量的概念及单位。
3．知道做功也可以使物体内能增加或减小。
【学习重点】改变内能的两种方式。
【学习难点】温度、内能、热量的联系与区别。
情景导入生成问题,搓手时手变热了),从滑梯上滑下),钻木取火) 观察上面插图思考：冬天手冷时为什么搓手能取暖？为什么从滑梯上滑下时臀部有灼热的感觉？钻木为什么可以取火？认真学习本节内容，我们自然可以找到答案。
自学互研生成能力知识模块一物体的内能自主阅读教材P34的内容，独立思考并完成。
1．物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，叫做物体的内能。
2．同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大；内能和物体内部分子的运动、种类、结构、状态等因素有关。
3．对于下图中两只企鹅的对话，你有什么看法？答：左边企鹅说得对，一切物体都有内能。
知识模块二做功可改变内能自主阅读教材P35内容，独立思考并完成。
,甲),乙)4.(1)图甲中棉花为什么会燃烧起来？答：因为活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高达到硝化棉的燃点。
(2)图乙这一实验中，你应该注意观察的是( D )A．打气的过程B．打气的过程中瓶中的情况C．瓶塞跳起的高度 D．瓶塞跳起的瞬间，瓶内发生的变化知识模块三热传递可改变内能热量自主阅读教材P35～36，独立思考并完成。
5．什么是热传递？发生热传递的条件是什么？热传递的实质是什么？答：使温度不同的两物体相互接触时，高温物体温度降低，内能减少；低温物体温度升高，内能增加，或者热量从物体的高温部分传到低温部分，这样的过程叫热传递。
发生热传递的条件是：两个物体(或一个物体的两部分)存在温度差。
热传递的实质是能量的转移。
6．什么是热量？其单位是什么？热量是热传递过程中传递能量的多少，单位是焦耳。
7．举一些热传递改变物体内能的实例。
用热水袋取暖；发烧时用冷毛巾给头部降温。
沪科版九年级全册物理教案 第13章 内能与热机
第13章内能与热机第1节物体的内能1.了解内能的概念,知道内能与温度之间的关系.2.掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题.3.了解热量的概念.一、物体的内能【自主预习】阅读课本第34页内容,完成下列问题:1.组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以每个分子都具有动能.物质的分子之间也存在引力和斥力,并且有间隙,因此分子间还存在势能.2.物体内部所有分子无规则运动的动能以及分子势能的总和,叫做物体的内能.它的单位是焦耳,用字母J表示.【小组讨论】1.讨论0 ℃的冰块有没有内能?答:固态的冰块也是由分子组成的,一切物质的分子不停地做着无规则运动,运动着的分子具有分子动能,0 ℃的冰块也不例外;同时分子之间有相互作用力,因而0 ℃的冰块分子之间还具有势能.而内能是物体内部所有分子运动的动能和势能的总和.所以0 ℃的冰也具有内能.2.同一物体内能与温度有什么关系?答:分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,同一物体,温度越高,分子运动越剧烈,分子的动能就越大.如果物体体积变化不大,同一物体的温度越高,其内能越大,温度越低,其内能越小.【教师】1.内能是物体的内能,而不是单个分子的内能.2.一切物体无论温度高低都具有内能.【跟踪训练】以下说法正确的是( A )A.物体分子总是在做无规则运动,所以分子具有动能B.当物体被举高时,其分子势能随之增加C.当物体运动速度增大时,其分子动能随之增加D.0 ℃以下时,物体分子既不具有动能也不具有势能二、改变物体内能的两种途径【自主预习】阅读课本第35、36页内容,完成下列问题:1.改变物体内能的两种途径是做功和热传递.2.热传递的三种形式是:热传导、对流、热辐射.【小组讨论】1.观察课本第35页两个演示实验,回答问题:空气被压缩,内能增加铁丝反复弯折处会发热甲乙(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察到的现象是硝化棉会燃烧起来,这是因为活塞压缩玻璃管内的空气,对管内空气做功,空气内能增加,温度升高.(2)将一根铁丝快速反复弯折,铁丝弯折处会发热,说明铁丝弯折处内能增大,温度升高.以上两个实验都说明做功可以改变物体的内能.2.观察课本第36页3个图片,回答问题:如图甲所示,热传导时,物体内各部分的物质不发生移动;如图乙所示,对流时,物体内各部分物质之间会流动,主要发生在气体或液体中;如图丙所示,热辐射时不需要介质.【教师】1.对物体做功,物体内能增加,温度升高,机械能转化为内能;物体对外做功,此物体内能减少,温度降低,内能转化为机械能.2.做功和热传递在改变物体内能上是等效的.【跟踪训练】1.下列说法错误的是( C )A.做功可以使物体的内能发生改变B.热传递可以使物体的内能发生改变C.用做功的方法来改变一个物体的内能,就不能同时用热传递的方法来改变它的内能D.改变物体的内能可以同时用做功的方法和热传递的方法2.下列实例中,通过做功改变内能的是( B )A.盛夏时,吃雪糕解暑B.搓手时,手感到热C.天冷时,用热水袋取暖D.发烧时,用湿毛巾给头部降温3.在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由.方法一:开取暖器取暖;理由:通过热传递的方式增加身体内能.方法二:摩擦手掌使手暖和;理由:做功增加手的内能.三、热量【自主预习】阅读教材第36、37页内容,完成下列问题:1.热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量.通常用字母Q表示,常用单位是焦耳,符号为J.2.在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加.【教师】1.内能是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,是一个状态量,常说“具有内能”;热量是在热传递过程中,传递内能的多少,是一个过程量,常说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“物体具有或含有热量”.2.热传递改变物体内能的实质是能量的转移,做功改变物体内能的实质是能量的转化.【跟踪训练】将一壶热水置于室内,过一段时间后水的温度会降低,它的内能将减少,这是通过热传递的方法改变水的内能..第2节科学探究:物质的比热容1.知道不同物质的吸热能力不同.2.知道比热容是物质的一种特性,理解比热容的概念.3.了解一些常见物质的比热容的大小,尝试用比热容解释简单的自然现象.一、探究物质吸热或放热规律【自主预习】阅读课本第39~41页内容,完成下列填空:1.同种物质,升高相同的温度,质量大的吸收的热量多(填“多”或“少”).2.相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同(填“相同”或“不同”).3.相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同(填“相同”或“不同”).【小组讨论】探究:比较水和煤油的吸热能力(1)猜想:水(填“煤油”或“水”)的吸热能力较强.(2)需要的器材:酒精灯、温度计、停表等.(3)实验装置:(4)设计实验思路思路一:给相同质量的水和煤油加热,让它们吸收相同的热量,比较它们温度升高的多少.温度升高越少,说明吸热能力越强.思路二:给相同质量的水和煤油加热,让它们升高相同的温度,比较它们加热时间的长短.加热时间越长,说明吸热能力越强.(5)若采用思路一实验,怎样保证水和煤油吸收相同的热量?用同样的酒精灯加热相同的时间.(6)设计实验表格:液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃加热时间t/min液体吸热情况“多”或“少”(7)结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量是不同的,也就是说不同物质的吸热能力是不同的.(填“相同”或“不同”) 【教师】实验过程中用到了控制变量法和转换法.【跟踪训练】物理兴趣小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验.在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是( B )A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.加热水和加热液体的烧杯相同二、物质的比热容【自主预习】阅读课本第42、43页内容,完成下面问题:1.物理学规定:比热容的大小等于单位质量的物质温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量,比热容是物质的一种特性,其符号为c,单位是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度.2.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示的意义是1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃时所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J.3.我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做介质,把热量带到房中取暖,用水做介质有什么好处?生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例.答:水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度时,水能够放出更多的热量,该特点在生产、生活中也经常利用:如人们培育秧苗,为了保护秧苗不被冻坏,常常在傍晚时向农田灌水,白天将水放出;汽车发动机在工作时要发热,通常用循环流动的水来冷却;冬季也常用热水取暖.【小组讨论】1.如果以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,t0表示物体原来的温度(初温),t表示物体后来的温度(末温),可以总结出一个计算热量的公式:Q吸=cm(t-t0).试计算:把质量为2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,水吸收的热量是多少?[已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]解:水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20 ℃)=6.72×105 J.2.如果要计算物体降温时放出的热量,公式是Q放=cm(t0-t).试计算:有一根烧红的铁钉,温度是800 ℃,质量是1.5 g,若温度降低到20 ℃,放出多少热量?[已知铁的比热容是0.46×103 J/(kg·℃)]解:放出的热量Q放=cm(t0-t)=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800℃-20 ℃)=538.2 J.【教师】1.比热容计算公式可以写为Q=cmΔt,其中Δt表示温度的变化量,c 为物质的比热容,m为物体质量.2.注意“升高到”与“升高了”的区别.【跟踪训练】1.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( D )A.一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半B.吸收热量多的物质,比热容一定大C.质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大D.比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质2.沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为( C )A.海水的内能大,砂石的内能小B.海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少C.海水的比热容大,砂石的比热容小D.海水吸收的热量少,砂石吸收的热量多3.质量相等的甲、乙两种液体,温度相同,用两盏完全相同的酒精灯分别加热,记录的温度与时间变化的曲线如图,可知c甲<c乙.(填“>”“<”或“=”)4.一般的温度计用水银做工作物质,是因为水银的比热容小(填“大”或“小”),当温度变化时需要吸收和放出的热量小(填“大”或“小”),这样对被测物体的温度影响较小,并且水银的热膨胀性能强,温度改变时,体积变化大,容易观察.5.质量为500 g的某种物质,温度从20 ℃升高到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?解:由Q=cmΔt可知,c=QmΔt ,则c=Q吸m(t-t0)=2.1×104J0.5kg×10℃=4.2×103J/(kg·℃),它可能是水.第3节内燃机1.知道什么是热机、热机的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理.2.了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用.内燃机【自主预习】阅读课本第45~48页内容,完成下列填空:1.热机:把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置.2.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机.最常见的内燃机有汽油机和柴油机.【小组讨论】1.汽油机认识四冲程汽油机主要部件名称,并完成下列问题:汽油机是利用汽油作燃料来工作的.构造:气缸、进气道、进气阀、排气道、排气阀、火花塞、活塞、曲轴连杆、飞轮.工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有四个冲程.包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.第一冲程:吸气冲程中,吸入的是什么?气缸中活塞由哪端向哪端运动?进气阀和排气阀的打开和关闭情况?第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?汽油机是利用什么方式点火的?第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?第四冲程:排气冲程有什么作用?总结:汽油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他冲程靠飞轮(或叫惯性轮)的惯性完成.2.柴油机柴油机是利用柴油作燃料来工作的.构造:气缸、进气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴.工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有四个冲程,包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?气缸中活塞由哪端向哪端运动?第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?柴油机是利用什么方式点火的?第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?第四冲程:排气冲程有什么作用?总结:柴油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他冲程靠飞轮的惯性完成.【教师】四冲程汽油机和柴油机的区分【跟踪训练】1.在汽油机工作的四个冲程中,实现内能转化为机械能的冲程是( C )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( C )A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程是机械能转化为内能的过程D.丙图冲程是化学能转化为内能的过程3.汽油机吸入气缸的物质是C,柴油机吸入气缸的是B.A.汽油B.空气C.燃料与空气混合物D.燃气4.四冲程单缸内燃机飞轮转速为3000 r/min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为25次.5.如图所示是某热机工作的两个冲程:(1)其中把内能转化成机械能的是甲图.(2)若该热机1 s内对外做功10次,则1 s内完成40个冲程,活塞往复20次,曲轴转动20周,飞轮的转速是1200 r/min.第4节热机效率和环境保护1.知道热值是燃料燃烧放热的特性,知道热值的单位和物理意义.2.了解常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算.3.了解热机效率,知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道提高热机效率的途径.一、燃料的热值【自主预习】阅读课本第50、51页内容,完成下面填空:1.燃料的热值:某种燃料完全燃烧释放的热量与所用该燃料的质量之比叫做这种燃料的热值,用符号q表示,单位是J/kg,气体燃料的热值单位:J/m3.2.阅读常见燃料的热值表,表中热值最大的燃料是氢气.3.干木柴的热值是1.2×107 J/kg,物理意义是每千克的干木柴完全燃烧释放的热量为1.2×107 J.【小组讨论】计算4 kg柴油完全燃烧释放的热量.解:从热值表中查得柴油的热值是q=4.3×107J/kg,则4 kg柴油完全燃烧释放的热量Q放=mq=4 kg×4.3×107J/kg=1.72×108 J.【教师】1.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq,气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=Vq.Q放表示热量(J),q表示热值(J/kg),m 表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3).2.热值是燃料的一种特性热值反映了燃料的燃烧特性,即不同燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的本领大小.热值与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.【跟踪训练】1.现在火箭中用液态氢作燃料,是因为它具有( D )A.较小的密度B.较小的比热容C.较低的沸点D.较大的热值2.柴油的热值是4.3×107 J/kg,它的物理意义是每千克的柴油完全燃烧释放的热量为4.3×107 J,完全燃烧3 kg柴油能释放出1.29×108 J热量.3.酒精的热值是3.0×107 J/kg,酒精灯里装有20 g酒精,若燃烧掉一半,放出的热量是3.0×105 J,剩余部分酒精的热值是3.0×107 J/kg.4.某同学在实验室用酒精灯把0.1 kg的水从20 ℃加热到100 ℃.求:(1)水吸收的热量.(2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?[水的比热容c 水=4.2×103 J/(kg ·℃);酒精的热值q 酒精=3.0×107 J/kg]解:(1)水吸收的热量Q 吸=cm(t 2-t 1)=4.2×103 J/(kg ·℃)×0.1kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J.(2)由Q 吸=Q 放,Q 放=mq 得,酒精的质量:m=Q 吸q =3.36×104 J3.0×107 J /kg =1.12×10-3 kg.二、热机效率 环境保护【自主预习】阅读课本第51~53页内容,完成下面填空:1.热机的效率:对外做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率.2.在热机的各种能量损失中,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主要措施.3.热机为人类的发展做出了重大贡献,但也带来了许多环境污染问题,如汽车排出的尾气、燃料燃烧排放的烟尘使大气十分浑浊,排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物会形成酸雨,危害植物,污染环境.【小组讨论】分析教材第52页图13 - 21的“热机燃料的能量走向示意图”,就如何提高热机效率谈谈你的看法.答:提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的热量损失,如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间,蒸汽类热机将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧,选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少能量损失.【跟踪训练】一台大型推土机的推力约为3×104 N,匀速推土总行程达10 km,消耗柴油约30.3 kg,求推土机柴油机的热机效率(q 柴油=4.3×107 J/kg).解:η=Q 有Q 放×100%=W 有q 柴油m 柴油=3×104 N×104 m 4.3×107 J /kg×30.3kg ≈23%.。
沪科版九年级物理第13章内能与热机第2节科学探究：物质的比热容 问题式导教学设计
沪科版九年级物理第13章内能与热机第2节科学探究：物质的比热容问题式导教学设计引言物质的比热容是物理学中一个重要的概念，它描述了物质在单位质量下吸收或释放热量的能力。
通过科学探究的方式，可以让学生深入理解物质的比热容与其它物理量之间的关系，提高他们的实验操作能力和科学思维能力。
本文将介绍一个问题式导向的教学设计，通过引导学生提出问题、设计实验、收集数据和进行数据分析等环节，最终达到对物质比热容的深入理解。
设计目标本次教学设计的目标是使学生能够：1.了解物质的比热容的概念和意义；2.掌握测量物质比热容的基本方法；3.理解物质的比热容与物质性质的关系。
设计步骤1.导入：–引导学生回顾物质内能的概念以及热机的基本原理；–提出问题：不同物质的比热容是否相同？比热容与物质的性质有什么关系？2.提问：–分组讨论：学生分组，讨论并提出自己的猜想；–汇报：每个小组选择一名代表，汇报自己提出的问题和猜想。
3.设计实验：–引导学生设计实验，包括实验材料准备、仪器使用等；–注重学生的实验设计能力培养，例如设计合理的控制变量；–指导学生书写实验方案。
4.实验操作：–学生按照实验方案进行实验操作；–鼓励学生合作，相互协助完成实验。
5.数据记录与分析：–学生记录实验过程中的数据；–引导学生进行数据分析，计算物质的比热容。
6.结果讨论与总结：–学生按照组织好的思路进行结果讨论，分析比热容的实验结果；–引导学生总结实验结果，得出结论，并探究原因；–汇报：每个小组选择一名代表，汇报自己的实验结果和结论。
问题式导教学设计的优势采用问题式导向的教学设计，能够激发学生的学习兴趣，培养他们的观察力、实验设计能力和问题解决能力。
同时，这种教学设计能够将学生从被动接受知识的角色转变为主动探究的角色，培养他们的科学思维能力和合作能力。
总结通过问题式导向的教学设计，学生可以更加深入地理解物质的比热容与物质性质的关系。
同时，他们能够锻炼实验操作能力和数据分析能力。
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第十三章内能与热机第一节内能学习目标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。
知道对于同一物体，温度越高，内能越多；温度越低，内能越少。
3.知道做功和热传递方式可以改变物体的内能。
自主学习(认真阅读34---37页，完成填空)一、内能1、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。
2、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。
3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4、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5、内能与机械能的关系机械能与有关。
内能与和有关。
所以内能与机械能是的能量。
三、物体内能的改变问题：我们已从微观和宏观两个角度讨论了物体的内能与什么因素有关。
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 以放到开水中烫为例，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。
例如一杯开水它具有10000J的内能，粗铁丝具有1000J的内能。
当将铁丝放入开水中时，开水放出1500J的内能。
发生热传递前，开水具有的10000J的内能能否叫做热量？。
铁丝具有的1000J内能能不能叫做热量？。
热传递结束后，开水剩有 J的内能能否叫做热量？。
铁丝具有 J的内能，能不能叫做热量？。
因此，热量仅指的内能。
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 举几个日常生活中热传递的例子。
G 试述热传递的实质。
H 热传递的方向是。
I 热传递中的“热”指的是什么？J 一个物体只有10J的内能，可能把自己的一部分内能传给10000J的物体吗？如果有可能，在什么情况下会发生？【课堂探究】2、做功A 除热传递的方法可以改变物体的内能外，还以什么方法可以使物体的温度升高内能增加。
冬天，我们常感到手很冷，如果将手放到热水中，可以使手的温度升高，内能增加，我们还常用什么方法？。
（图16.2-4）B 分析：在搓手的过程中，两手间存在力，且在力的方向上距离。
所以搓手的过程实际上是一个克服摩擦的过程。
C 观察演示实验1。
D 当我们把活塞迅速压下去时，我们看到。
火柴头是被点燃的。
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；对物体做功，内能。
F 观察演示实验2G 当塞子跳起时，我们观察到瓶内出现了。
瓶内上方的水蒸汽是无色透明的，当塞子跳起时，此时出现的雾是（液态/气态），即此时出现了现象。
回忆可知使气体液化的方法有两种和，显然，这里是因为当瓶内气体膨胀时，推动塞子时，对塞子做了功，使瓶内气体的内能，温度，水蒸汽遇冷液化而成。
H这个实验说明；物体对外做功，自身的内能。
I 综上所述可知，也可以改变物体的内能。
四、拓展：不同场合中的“热量”热量这个词仅在物理学中提到，在日常生活中以及其它学科领域内也经常用到热量这个词。
我们需要注意的是在不同的学科领域内热量这个词是不同的。
在物理学中，热量是仅仅指在热传递的过程中，被传递的内能。
所以我们不能说温度高的物体“具有”、“含有”的热量多。
因为此时能量还没有被传递。
我们只能说物体“具有”的内能多。
换言之，内能它是一个状态量，与过程无关，而热量这个词时伴随着“热传递”这个“过程”的，所以它是一个过程量。
然而，在生活中或者医学领域，我们常说某某食品是“高热量”食品，运动时需要消耗大量的“热量”等。
这里主要时指，它经过化学变化后能够释放出大量的能量。
可见，同一个词，在不同的领域内，有不同的含义，在每一个学科内都有自己严格的定义而已。
其实在前面我们已经接触过这类物体量了，例如“物重”。
【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、把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用手感觉图钉温度的变化，并解释这种变化。
3、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4、用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”。
5、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6、为什么说，同一物体，温度越高，它的内能就越大？7、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8、人造卫星进入大气层时，为什么会被烧毁?9、在物理学中，“热”是个多义词，下面四句话里的“热”字各表示什么意思？（1）天气真热；（2）摩擦生热；（3）物体放热；（4）电炉很热。
10、开启啤酒瓶的瞬间伴有“嘭”的一声，瓶中有一股“白烟”，试解释这一现象。
11、在使用打气筒给自行车轮胎打气时，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：体积B：热量C：内能D：质量12、甲、乙两铜块，甲的质量是乙的2倍，把它们在沸水中煮足够长的时间，然后相接触，则（）A：热量由甲传给乙B：热量由乙传给甲C：甲、乙间无热传递D：条件不足，无法确定13、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A：物体的温度越高，所含热量越多B：温度高的物体，内能一定大。
C：0℃的冰块，内能一定为零。
D：温度相同的两物体间不会发生热传递。
14、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15、火柴可擦燃也可放在火上点燃，前者是用的方法，使火柴燃烧，后者是用的方法，使火柴燃烧，这两种方法都可以改变物体的内能。
16、同种物质组成的甲、乙两物体，甲物体比乙物体的温度高，这说明（）A：甲物体的内能大B：乙物体的内能大C：甲、乙两物体的内能一样大D：甲物体的分子热运动剧烈17、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。
18、以下说法中正确的是（）A：温度高的物体比温度低的物体含有的热量多B：热量从高温物体向低温物体传递C：温度从高温物体向低温物体传递D：热量从热量多的物体向热量少的物体传递中考一斑窥豹1、下列现象中，利用做功使物体的内能增加的是（）（2008年吉林中考）A：冬天对手“哈气”手会感到暖和B：来回弯折的铁丝温度会升高C：冬季用热水袋取暖D：自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低2、一名同学用锯锯木头，发现锯条发热，这是为什么？（2007年吉林中考）班级：组别：姓名：组内评价：第二节科学探究：物质的比热容(第一课时)学习目标：1.知道不同物质的吸热能力不同.2.知道比热容是物质的一种属性.3.理解比热容的概念.4.记住水的比热容.5.了解生活中利用水的比热容大的实例.重难点：理解比热容的概念,了解生活中利用水的比热容大的实例, 请回答：1、烧开一壶水与烧开半壶水需要吸收的热量一样多吗？ 说明物体吸热与 有关。
2、把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？ 说明物体吸热与 有关。
综上说明：水在温度升高时吸收的热量，跟水的 有关，和 有关 。
3、阅读漫画思考：思考：同样的太阳照射下为什么海水和沙子的温差那么大呢？ 沙子好烫脚呀！ 还是水中凉爽耶！质量相等的沙和水升高相同温度时，沙比水需要的时间_____（长/短），升高相同温度时沙比水吸收的热量____（多/少），这说明： 质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量____（相同/不同）。
方法二： 在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同。
4分钟所升高的温度/℃质量相等的沙和水加热时间相同时，沙和水吸收的热量_____（相等/不相等），升高的温度沙比水____（多/少），这说明： 质量相等的不同物质，在吸收相等的热量时，升高的温度____（相同/不同）。
总结：质量相同的不同物质, 升高相同的温度,吸收的热量不同（或质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同）——反映出物质本身的性质。
物理学中引入了比热容这个物理量，表示各种物质在这种性质上的差别。
比热容的定义：1、我们把单位质量的某种物质温度升高（ ）1℃所吸收（ ）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
符号：c 。
2、常用单位： 焦耳/(千克· ℃)符号： J/(kg · ℃)读作： 焦耳每千克摄氏度 温度升高20℃所需的时间/S10s 20s 加热时，使用玻璃棒不断搅拌，目的是：使沙子和水受热均匀。
四、进行实验沙1.哪种物质的比热容最大?它为多少?表示什么意思？2.砂石的比热容是多少?它表示什么意思?结论：对同种物质来讲,比热容是一个确定的数值（相等的）,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
对不同物质来讲，比热容一般是不相同的。
比热容是物质的一种物理属性，同种物质的比热容相同。
1 .问:一滴水和一盆水的比热容谁大？2. 问：把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁丝的比热容大些？3、问:冰的比热是多大？问：水和冰的比热不同说明了什么？4、下列物质的比热容发生改变的是（）A 一杯水倒掉半杯B 水凝固成冰C 0℃的水变成4 ℃的水D 将铁块锉成铁球【展示交流】一、填空1、一块冰的比热容为，其物理意义是从中间一分为二后，其比热容为。
2、关于比热容，下列说法中是正确的是（）A、一块铁的比热容比一个铁钉的比热容大B、50℃的水的比热容比100℃水的比热容小C、把一桶水由地球移到月球上去比热容会改变D、物质的比热容跟质量和温度无关3、培育秧苗时，夜间多灌一些水，是利用水的的特性，放出相同的热量时，温度降低较，使秧苗的温度不致，起到了保护秧苗的作用。
汽车散热器内用水做冷却剂，是因为相同的条件下水能吸收热量，冷却效果好。
4、“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”这句民谚反映了我国新疆某些地区夏季昼夜气温变化显著，而沿海地区不像内陆地区昼夜气温变化那么大。