机械能教案.doc

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第 1 页
学 科
九年级物理
班 级

日 期

教 者

课 题
12．1动能 势能 机械能
课时数
1
教 案
类 型
新授课
教 学
目 标
1、知道什么是能；什么是动能、重力势能、弹性势能；什么是机械能和能的单位。
2、明确动能的大小与哪些因素有关；重力势能的大小与哪些因素有关；弹性势能的大小由什么因素决定；

教 学
重 点
1、动能、重力势能、弹性势能、机械能的基本概念；
2、决定动能、重力势能、弹性势能大小的因素；

教 学
难 点
探究实验的设计

教 具
准 备
长木板（2条）、小车、砝码、大小木块四块、刻度尺、卡片、橡皮筋、沙盘、带钉的小木桌。
作 业
内 容
同步导学部分内容39页—41页看一遍（部分），41页—43页A、B组练习（部分）；
作业纸一份
教 学
后 记

教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
第一课时：
一、新课引入
1．展示图片，提出：⑴高速公路上行驶的汽车为什么要限速？
⑵骑自行车从高处滑下时即使不蹬车，车的速度为什么越来越快？
2．例举实例：
⑴运动着的锤子能将钉子打入木板中；⑵运动着的飞机能将世贸大厦撞坍塌；⑶橡皮筋做的弹弓可以把纸做的子弹射的很远；⑷拦河坝上的水可以推动水轮机发电等。
3．分析它们的共性，得出能量的概念：
一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量。
（强调是“能够”，而不是“正在”或“已经”）
二、探究动能大小与哪些因素有关？
1．找出实例⑴⑵的共同特点，得出动能的概念：
物体由于运动而具有的能叫动能。
2．进一步提出动能的大小与哪些因素有关？
根据学生的看法，删除不必要的因素，将其它因素进行优化组合，归结到速度与质量两个问题。
3．设计实验前的思考：（强调控制变量的思想）
问题一：同一小车或小球从不同高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题二：质量不同的小车或小球从同一高度由静止滑下，到达水平面时速度大小相同吗？
问题三：通过观察什么来判断物体动能的大小？
（木块被撞后移动距离的远近）
三、演示实验，得出结论。
1．安装实验装置，进行实验。先用同一小车从不同高度由静止滑下；再在小车上放砝码，改变小车的质量，让小车从同一高度由静止滑下。
2．总结实验结论：
运动物体动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。

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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
四、典型例题：
例1.关于“功和能”的关系，下列说法中正确的是 （ ）
A.一个物体的能量越大，它做的功一定越多
B.一个物体没有做功，它就没有能量
C.一个物体能够做功，它就具有能量
D.以上说法都不正确
个例2.如图所示，让钢珠从斜面上自静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上的相同木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问题：
(1)设计本实验的目的是研究_______；
(2)让不同的钢球从同一高度滚下是为________；
(3)此实验得出的结论是_______；
(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据．
物体
质量m/kg
速度v/m·s－1
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900

分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是______，你这样判断的依据是_________．
五、回顾物体的势能分为弹性势能和重力势能
（发生弹性形变的物体也能够对另一个物体做功因此也具有能量这种能叫做弹性势能，八年级第八章45页；别举高的物体也具有能量，这种能叫做重力势能；八年级第八章47页）
六、探究决定弹性势能大小的因素
1．由上好发条的玩具汽车松手后能自动前进，说明弹性势能也能做功。
2．演示实验：套有橡皮筋的卡片在压平后松手能自动跳起来。
不将卡片放平，观察放手后的情况又怎样
3．结论：物体由于发生弹性形变而具有弹性势能。
在一定限度内，弹性形变越大，弹性形变物体的弹性势能就越大。

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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
不同材料的物体，弹性势能还与该材料的弹性大小有关。
4．请学生举出一些应用弹性势能做功的实例。见书33页图12—8及八年级第八章45页4个图。
七、探究决定重力势能大小的因素
1．演示实验：将木块举高，让其自由落下，将小桌打入沙中。
2．提出问题：
⑴这种做功的本领是由什么产生的？
⑵通过观察什么可以知道其做功本领的大小？
⑶想一想，要想将小桌打得深一些，可以采取哪些方法？
3．结论：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
八、构建知识网络
1．指出动能与势能的统称为机械能
2．知识结构：
机
械
能
动能
质量越大，速度越大，动能越大
势能
重力势能
质量越大，举得越高，重力势能越大
弹性势能
弹性形变越大，弹性势能越大
九、课堂练习和作业：
1．如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验。
(1)实验中你通过以观察________知道动能的大小．
(2)实验中采用_________方法，使得铜球和钢球滚到水平面速度相同．
(3)图甲和丙，探究的问题是__________________．

2．例举生活和生产中应用动能做功的例子。

第 4 页
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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记

第 5 页
教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
3、下列各组能中，都属于机械能的是( )
A、动能和太阳能 B、弹性势能和水流能
C、水流能和电能 D、化学能和太阳能
4、以下各种说法是，正确的是( )
A、飞机的炮弹只有动能，没有势能
B、流动的空气既无动能，又无势能
C、高山上静止的石头没有动能，也没有重力势能+
D、人造地球卫星环绕地球运行时，既有动能，又有势能
5．关于弹性势能，下列说法中正确的是( )
A、物体的弹性势能跟物体的质量有关
B、物体的弹性势能仅跟物体的弹性形变有关
C、物体的弹性势能跟物体所在的高度有关
D、任何一根弹簧都具有弹性势能
7．汽车上坡前，司机一般要加大油门，这是为了( )
A、增大惯性 B、增大动能
C、增大势能 D、减少阻力
8、洒水车在平直的马路上缓慢匀速前进，在它边走边洒水的过程中，它的动能______，因为_____________________________________。

十、课堂总结：1、什么是能；什么是动能？
2、动能的大小与哪些因素有关。
3、重力势能的大小与哪些因素有关？弹性势能的大小由什么因素决定？

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学 科
九年级物理
班 级

日 期

教 者

课 题
12．1动能 势能 机械能
课时数
1
教 案
类 型
新授课
教 学
目 标
1、理解动能与势能之间的转化，探索机械能守恒的条件。
2、进一步学会用控制变量法探究物理规律，尝试用能量转化的观点解释物理现象和规律。
教 学
重 点
动能与势能的相互转化。

教 学
难 点
1、探究实验的设计
2、用能量转化的观点解释物理现象和规律。
教 具
准 备
滚摆、单摆球
作 业
内 容
同步导学部分内容39页—41页看一遍（部分），41页—43页A、B组练习（部分）；
作业纸一份
教 学
后 记

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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
第二课时：
一、复习提问：
1、什么叫动能?什么叫弹性势能？什么叫重力势能？它们各与哪些因素有关？
2、什么叫机械能？一个物体可以同时具有动能和势能吗？
（大量事实说明动能和势能可以相互转化）
二、动能和势能的转化：
1．介绍实验装置：单摆，告诉学生实验中观察什么？
（围绕影响动能和势能大小的因素分析下落和上升过程中，速度大小的变化与高度的关系）
2．演示实验。
3．提问观察到的现象，分析这一现象，说明了什么问题？
（向下滚动时，速度越来越快，动能越来越大，重力势能越来越小；上升时，速度越来越慢，动能越来越小，重力势能越来越大。）
4．概括得出结论：动能和重力势能之间可以互相转化。
讨论：①人造地球卫星绕地球运行过程中能量转化；
②教材36页第二题；
5、介绍实验装置：滚摆，分析滚摆在上升和下降过程中能量转化：
①演示实验；②观察什么？③结论
6．请同学运用类比的方法，举出一些弹性势能和动能转化的例子；举出一些重力势能与弹性势能相互转化的例子。
讨论分析;①皮球落地后又弹起过程中能量转化；
②撑杆跳高过程中能量转化；
③蹦床表演过程中能量转化；
④上发条的时钟、弹簧门、蹦极。
7、概括得出结论：动能和弹性势能之间可以互相转化。
弹性势能和重力势能之间可以互相转化。
三、生活、物理、社会：“大海中蕴含的机械能”
潮汐能、海浪能、海流能。（补充：风能、水能）

第 2页
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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
四、典型例题
例1．在离地面h高度处，抛出四个完全相同的小球，如图所示，小球抛出时的速度大小相同，方向分别为竖直上抛、斜上抛、平抛、斜向下抛四种情况下，小球落到地面时，哪种情况下的落地速度最大?(不计空气阻力)

例2．在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，于是他想利用这些器材，体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”。
(1)请你帮他设计应如何去做；
(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小？
五、课堂练习与作业：
1．如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，请回答：
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是：______________；
(2)在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低，产生此现象的原因是：____________。

第 3 页
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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记

2．如图所示，是学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一小石块m，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点．在小石块从a点到c点运动的过程中，小石块的动能_______（填变化趋势）；小石块到达____点时，动能为零，石块减少的重力势能转化为_________。
3、人造地球卫星从近地点向远地点运动时，下列说法中正确的是( )
A、势能逐渐减小，动能逐渐增大，速度越来越大
B、势能逐渐增大，动能逐渐减少，速度越来越小
C、势能、动能和速度都越来越小，转化为其它形式的能
D、势能、动能和速度都越来越大，由发电装置提供了能量
九：总结
1、 动能的大小与哪些因素有关；重力势能的大小与哪些因素有关；弹性势能的大小由什么因素决定；
2、 理解动能与势能之间的转化；
3、 思考：滚摆、单摆最终为什么会停下来？机械能守恒的条件。
十：作业：作业纸，同步导学。

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学 科
物理
班 级
九年级
日 期
8．15
教 者

课 题
内能 热量 一
课时数
1
教 案
类 型
新授
教 学
目 标
1．了解内能的概念，知道决定内能大小的因素
2．能简单地描述内能和温度地关系。
3．能区分内能和机械能

教 学
重 点
分子动能和物体动能，内能和机械能的异同；
教 学
难 点
认识内能及相关定义；内能与温度的关系
教 具
准 备
弹簧、冷、热水、两个烧杯、墨水、滴管等
作 业
内 容
同步导学
教 学
后 记

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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
一、引入新课：
1、 物体是否具有动能、势能，我们是如何判断的？
结论：机械能的存在可以凭肉眼判断，即它是一种外部形式的能量。
2、一杯开水可以烫伤人体，说明它具有能量，就像各种燃料燃烧时产生热一样，这种能量的存在，你可以凭肉眼看到吗？
结论：一般凭肉眼是不能判断的，但可以通过其他感官发现，即它是一种内部形式的能量。
二、新课学习：
1、探究分子动能、势能与物体动能、势能的关系。
（1）阅读课文并讨论分子动能、势能与物体动能、势能之间的联系。
（2）归纳统一结论并完成填表：
对象
物理量
分子间（内部）
物体间（外部）
动能
同
分子动能：分子由于无规则运动而具有的能量
同
物体动能：物体由于做机械运动而具有的能量
异
分子热运动是永不停息的，即分子动能不为零
异
机械运动包括静止，即物体动能在物体静止时为零
势能
同
分子势能：分子间由于相互作用的引力和斥力而产生的能量
同
弹性势能
拉伸时各部分之间相互吸引（弹簧直观演示）
压缩时各部分之间相互排斥（弹簧直观演示）
重力势能
物体与地球之间相互吸引
异
分子间作用力
异
物体间作用力

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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
2、内能与机械能的关系：

物理量
项目
内能
机械能
定义
物体内部所有分子的动能、势能之和
物体动能、势能之和
关系
内能不为零
可以为零

3、探究温度与内能的关系：
（1）完成演示实验“墨水扩散”并分析内能的变化情况。
（2）归纳结论：对于同一物体，温度升高，内能增大。
（3）提出疑问：内能增大，物体温度一定上升吗？
（提示学生，回忆六种物态变化吸热与放热的情况）
学生讨论并举例反驳：
a． 一杯热水与半杯热水相比，前者内能大于后者。
b． 水沸腾时需要不断吸收热量，但温度保持不变。
c． 一块0℃的冰刚熔化成水，温度仍是0℃，但内能增大了。
（4）教师小结：内能增大，物体温度不一定升高。因为内能大小是由温度、质量、体积、状态等因素共同影响的。

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学 科
物理
班 级
九年级
日 期
8．15
教 者

课 题
内能 热量 二
课时数
1
教 案
类 型
新授
教 学
目 标
（1）知道一般情况下，在热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），物体的内能发生改变。
（2）了解热量的概念，知道热量的单位是焦耳，会用公式Q = cm△t计算热量。

教 学
重 点
热量公式：Q = cm△t 应用
教 学
难 点

热量公式：Q = cm△t 应用
教 具
准 备
弹簧、冷、热水、两个烧杯、墨水、滴管等
作 业
内 容
同步导学
教 学
后 记

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第 2 页
教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
1、热传递——改变内能的一种方式
（1）从生活实例引入：冬季，同学们常用热水焐手、焐脚，从热水吸收热量，使手脚暖和起来。这采用的是什么方式？——热传递
a．   当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。
b． 热传递的方式有三种：热传导、热对流、热辐射。（简略介绍）
（2）学生阅读并分析P39图12-18，然后举出生活中其他例子：烧水、冬季夜间养鸡场彻夜点灯、晒太阳……
外界传递给物体多少热量 物体的内能就增加了多少
（物体吸收了多少热量）
物体传递给外界多少热量 物体的内能就减少多少
（物体放出了多少热量）
（3）师生小结：热传递是改变物体内能的一种方式，用热量可以度量内能的改变
（4）热传递改变内能的实质：内能的转移
2、热量及计算：
（1）热量定义：热传递过程中转移的能量，即变化的内能。
（2）热量公式：Q = cm△t
例如，“物体的热量”这种说法是不正确的．
热量指热传递过程中内能的改变量．因此热量是 一个过程量， 与内能是一个状态量不同，在热传递过程中物体内能的变化不能用功来量度，只能用热量来量度．
根据计算公式中所涉及的物理量可知，我们不但可以利用这两个公式来计算物质的吸热或放热，还可以用来计算物质的质量、物质的比热、物质的初温或末温等。
在应用这两个公式进行计算时，需要注意的是：
（a）正确理解式中各量的物理意义。
（b）同一公式中各物理量的单位务必统一到国际单位中来。
（c）公式只适用于物体温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量计算，不是任何吸、放热过程中的热量都能用这些公式来计算。如物质熔化时吸收的热量就不能用这个公式来计算。

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第 3 页
教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
（3）例题解析课本P40

例1.  质量为5kg的铁块，温度从20℃升高到50℃，需要吸收多少热量？

例2 如图甲是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图象，图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是___________（填写Ⅰ或Ⅱ），图中A点的物理意义是______________________。若水的质量为1.5kg，在这个过程中水吸收的热量是___________。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

分析：将热牛奶放入冷水中，高温物体是热牛奶，低温物体是冷水，它们之间由于存在温度差，所以高温的热牛奶放出热量，内能减少，温度下降，低温的冷水吸收热量，内能增加，温度升高。如果不考虑热损失，热牛奶放出的热量等于冷水吸收的热量。
解答：依次是：Ⅰ；热牛奶与水达到热平衡时的温度是18℃；5.04×104J。
例3.  太阳能是一种无污染的能源，开发和利用前景广阔。从有关资料获悉，地球表面在晴天时，垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/(m2·s)。有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40％用来升高水温，如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积是始终是2.1m2，晴天晒1h，其水箱中50kg水的温度能升高多少摄氏度？
3、“生活·物理·社会”
（1）学生阅读
（2）布置课外查阅有关资料，进一步了解发动机的冷却

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第 4 页
教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
题型一 知道内能的概念及决定内能大小的因素
例1 下列关于物体内能的说法中正确的是（ ）
A．物体运动速度越大，内能越大
B．静止的物体没有动能，但有内能
C．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
知识点 考查对内能概念的理解
点拨 本题考查内能与机械能的本质区别，解答问题的关键是明确内能与哪些因素有关及内能与机械能的区别．
分析和解 物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、状态，与物体的运动速度和举起的高度无关，物体的速度和举起的高度影响的是机械能，而机械能与内能是两种不同形式的能．对于同一物体，温度越高，内能越大． 答 选D
题型二 明确热量、温度、内能之间的关系，加深对内能概念的理解
例2 关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．物体温度不变，就没有吸热或放热
D．物体温度升高，内能增加
知识点 正确理解热量、内能和温度的概念
点拨 解答本题时，要正确理解热量、内能和温度的概念，并明确它们之间的关系．
解 物体吸收热量使物体的内能增加，可以是分子的动能增加，也可以是分子势能增加．在物态变化过程中的晶体的熔化和液体的沸腾过程中，物体要吸收热量，但物体的温度不变，这时物体的内能增加主要表现在内部分子势能的增加．所以A不正确．改变物体内能有两种方式：做功和热传递．在没有明确说明是通过哪种方式改变物体内能的情况下，不能不能不假思索地做出判断．所以B不正确．物体的温度不变，只能说明物体内部分子的动能没有发生变化，并不能说明物体的内能没有发生变化，因为分子间的势能可能发生变化．C也不正确．
答 选D

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第 5 页
教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
例3 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动得越快，内能越大
B．物体举得越高，内能越大
C．物体运动得越快，举得越高，内能越大
D．物体温度越高，内能越大
点拨 本题考查内能与机械能的本质区别，解答问题的关键是明确内能与哪些因素有关及内能与机械能的区别．
解 在分析物体内能大小时，应注意物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、状态，与物体的运动速度和举起的高度无关，物体的速度和举起的高度影响的是机械能，而机械能与内能 是两种不同形式的能．对于同一 物体，温度越高，内能越大．
答 选D
例4 关于内能、温度和热量的下列说法中，正确的是（ ）
A．高温物体具有的一定比低温物体具有的内能多
B．物体的温度越高，含有的热量越多
C．在内能转移的过程中，越多有热传递发生
D．物体的内能增加，一定是对物体做了功
点拨 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，可见物体的内能大小，不仅与分子的热运动有关，还与分子数目的多少和分子势能有关，而物体的温度越高时，分子无规则运动越剧烈，只说明分子动能较大．故选项A不正确；热量是物体在热传递过程中吸收或放出热的多少，离开热传递，说一个物体含热量的多少是错误的．故选项B不正确；做功、热传递在改变物体内能的效果上是相同的，宏观上表现为物体温度的变化或物态的变化，但做功和热传递的实质是不同的，做功是内能和其他形式能的相互转化，而热传递是物体间内能的转移．选项C正确．
答 选C

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学 科
物理
班 级
九
日 期
8．14
教 者

课 题
机械能与内能的相互转化一
课时数
1
教 案
类 型
新授
教 学
目 标
1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程；
2、通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式

教 学
重 点
通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式

教 学
难 点
通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式

教 具
准 备
压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等
作 业
内 容
作业纸
教 学
后 记

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教 学 过 程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
附 记
1. 复习
提问(1)什么叫做物体的内能?(2)物体的内能跟什么有关?
2.引入新课
物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今天我们先研究一种改变内能的方法--做功。
3.进行新课
(1)对物体做功，物体的内能会增大。
演示实验：压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。
实验后，组织学生议论"实验现象说明了什么"，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。并列举其他事例。
归纳学生所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?
(2)物体对外做功时，本身的内能会减小。
演示实验：气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。
实验结果，当塞子跳起时，瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时，本身的内能会减小。
(3)用功来量度内能的改变。做功可以改变物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们可以用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。如果对物体做了2焦的功，物体的内能会增加2焦。
其实各种形式的能，都可以用功来量度，因此国际单位制规定：各种形式的能的单位都是焦耳。
(4)小结
通过课本本章刊头画的实验演示和本节的"想想议议"，小结本节的内容。该实验是机械能和内能相互转化的演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后，注入约1／４容积的乙醚，立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带，在金属筒下端绕二圈，然后迅速地来回拉布带，一会儿塞子就被冲起，引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功，使金属筒温度升高、内能增加，并引起筒内乙醚的蒸发。最后由于乙醚蒸汽压强不断增大，而将塞子冲起。告诉学生，在此过程中，克服摩擦做功，转化为内能。
此实验中的另一个现象，往往被学生忽视。即当塞子被冲起时，在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象，并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低，从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了：物体对外做功时，本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。
通过实验和议论，使学生进一步明确，做功能改变物体的内能。并且对物体做功时，有机械能转化为内能，物体内能增加。物体对外做功时，有内能转化为机械能，物体内能减少。
4．说明
1. 压缩空气引火实验难度较高，有几个关键要注意：
(1) 密封性要好，主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时，感到阻力比较大，且当活塞离开管口的瞬间能听到"嘭"的响声。这种情况可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油，起密封和润滑作用。
(2) 管内保持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球，向管内注入新鲜空气。
(3)所用燃料燃点要低，普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取浓硝酸和浓硫酸，按体积比１∶２先后倒入烧杯内混合，使其温度保持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内，约15分钟左右，取出棉花用清水反复冲洗，直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干，保存时应放在密封瓶内，保持干燥。
2.气体膨胀做功的实验，打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活，打气速度就不能慢，建议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀，能使学生观察到进气的现象。
3.做功改变物体内能的过程，也都有能量的转化。课本只在"想想议议"的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度认识内能的改变，虽非本节课的重点，但能使学生有个初步的认识，有利于后面学习能量守恒定律。所以在"想想议议"的讨论中，增加了能量转化的内容

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学 科
物理
班 级
九
日 期
8．14
教 者

课 题
机械能与内能的相互转化二
课时数
1
教 案
类 型
新授
教 学
目 标
1、常识性了解汽油机的基本构造和工作原理；
2、常识性了解四冲程内燃机工作过程中能量的转化。

教 学
重 点
汽油机的工作原理
教 学
难 点
汽油机的工作原理
教 具
准 备
内燃机的示教模型、挂图

作 业
内 容
作业纸
教 学
后 记

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一、新课引入：
酒精蒸气的一部分内能转化为塞子的机械能利用上面的原理，人们制造出了汽油机、柴油机、喷气式发动机等，这些机器都是利用了内能来工作的称为热机。
热机是把内能转化为机械能的机器。是人们生产、生活的重要的机器。
二、新授
上节课的实验中，在试管外部加热，热损失较大，内能的利用率较低，能否把燃料移到内部去燃烧呢？如何使活塞往复运动呢？
内燃机：燃料在机器的气缸内燃烧的热机。包含汽油机和柴油机
1．汽油机
①构造（出示挂图和模型）
进气门、排气门、火花塞、活塞、曲轴、连杆。（简介各部分的功能）
冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端。
②工作原理
吸气冲程 进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动
由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合物被吸入气缸
压缩冲程：进气门、排气门关闭，活塞向上运动
混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大
做功冲程：进气门、排气门关闭，活塞向下运动
在压缩冲程未，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动。
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动

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排出废气
四个冲程循环往复，周而复始。
③能量的转化
在做功冲程中燃气对活塞做功，内能转化为机械能，其余三个叫辅助冲程，靠消耗飞轮的机械能来完成。
汽油机在开始动转时，需要外力先使曲轴转动起来，以后汽油机自行工作。
④汽油机的用途和优点：
轻巧 常用在汽车、飞机、小型农业机械上
练习：
1．如图3所示，汽油机正处于 冲程。
2．热机是将内能转化成　　　　能的机器；热机一个工作循环由 　　　　个冲程组成，其中图1所示是热机的　　　　冲程。

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附 记
3下列事例中，用做功方法改变物体内能的是 [ ]
A．酒精涂在手上觉得凉 B．冬天晒太阳，人感到暖和
C．锯木头时，锯条会发烫 D．烧红的铁块温度逐渐降低
4．下列事例中，属于内能转化为机械能的是[ ]
A．用大气筒打气，气筒壁发热
B．内燃机做功冲程中，燃气对外做功
C．冬天对手哈气，手的温度升高 D．锯木头时，锯条发热
5．内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是[ ]
A.温度降低，内能减小
B.温度不变，内能不变
C.温