内能的利用热机(全章).doc

第三章 内能的利用 热机
第一节 燃料及燃烧值
（一）教学目的
1、知道在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
2、知道什么是燃料的燃烧值及其单位。
（二）教学过程
1、引入新课
人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。本章我们的任务就是来认为认识一下人们是如何利用内能的。
说到内能的利用，首先要考虑内能的来源，而燃料的利用正是这一来源的主要途径。下面我们先来讨论燃料及其有关的问题。
2、进行新课
（1）燃料的特点：能够燃料。实际上发生的是一种化学变化，在燃烧的过程中燃料的化学能转化为内能。
（2）燃料的燃烧值
a、不同的燃料在燃烧时有什么不同呢？煮饭时用煤为什么比用柴草好呢？
b、定义：1千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的燃烧值。
c、单位：焦/千克
d、物理意义：燃烧值直接反映了燃料的燃烧特性。燃烧值大，反映单位质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化为内能多）
引导学生学会看课本中的表，学会表述其物理意义。
（3）燃料的有效利用
a、影响燃料有效利用的因素
b、提高炉子效率的措施，炉子效率=有效利用的热量/燃料完全燃烧放出的热量
以课本的例子说明提高炉子的效率具有巨大的节能潜力。
3、小结（略）
4、作业
（1）阅读教材
（2）理解燃烧值的物理意义。

第二节 内能的利用

（一）教学目的
1、知道利用内能的两种重要方式：加热和做功。
2、知道热机中能的转化。
（二）教具
铁架台，试管，试管夹，试管塞，水等。
（三）教学过程
1、复习
什么是内能？如何才能改变物体的内能？（略）
叙述能量守恒定律（略）
2、引入新课
由能量守恒定律可以看出，转移、转化是能量运动的普遍形式。人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源，有效地控制其去处，以达到驾驭它，利用它，让它为人类服务。
3、进行新课
（1）利用内能来加热。举例说明，生火做饭、炒菜，烧开水，热水袋暖胃，工厂的热处理，吹制玻璃工艺品等。
这方式既有利也有不利，首先是能源浪费大，其次是对环境的污染。
（2）利用内能来做功。注意观察并详细分析说明课本3—5所示的实验：燃烧酒精放出的内能，传递给水蒸气，其内能增加，部分内能转化为塞子的机械能。
（3）利用上述实验原理，制成热机，热机就是把内能转化为机械能的机器。并简介其发展史。
4、小结（略）
5、布置作业
（1）知道内能利用的两种方式。知道什么是热机。
（2）阅读：热机的发展。

第三节 内燃机
（一）教学目的
1、常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。
2、常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
3、常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
（二）教具
内燃机示教模型（带电源），教学挂图。
（三）教学过程
1、复习
什么是热机？
2、引入新课
用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部支燃烧，来获得更大的动力？
3、进行新课
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。最常见按燃料可分为汽油机和柴油机。
（1）汽油机
a、构造（出示模型或挂图，边指示边讲解）。
进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
b、工作原理。
对照挂图，介绍各个冲程的特点，根据挂图要判断是哪一个冲程，应从活塞的运动方向及气门的关闭。
在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
（2）柴油机
柴油机与汽油机异同：
a、共同点：都是内燃机，一个工作循环包括四个冲程。
b、不同点
构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。
压缩情况、点火方式、用途方面等。
4、小结（略）
5、布置作业
（1）简述四个冲程内燃机的工作过程。
（2）四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？
（3）一个工作循环活塞往返运动几次？曲轴转几周？
第四节 火箭

（一）教学目的
1、常识性了解火箭的飞行原理。
2、常识性了解三级火箭的结构及采用三级火箭发射的优越性。
3、对学生进行爱国主义、爱科学的教育，激励学生为实现科学技术现代化而努力学习的热情。
（二）教具
打气筒，气球，挂图。
（三）教学过程
1、引入新课
我国是火箭的故乡，早在一千多年前的北宋初期，士兵们就已经发明了“起火”绑在箭上。点燃“起火”，箭就向敌方飞去，这就是最早的火箭。
2、进行新课
（1）火箭升空原理
演示气球的反冲运动，说明了：气球内的气体以很大的速度向外喷出时，对气球产生一个向喷气的反方向的推力，使气球飞出去。火箭升空的原理与气球反冲运动相同。在火箭燃烧室内装有燃料（主要是液态氢）和氧化剂，燃料燃烧时产生高温高压的燃气通过喷管高速喷出去，对火箭产生巨大的推力，从而把发射出去。
从能量转化的角度来看，火箭也是把内能转化为机械能的机器。火箭分为固体和液体两种，常用的是液体。
（2）三级火箭
说明三级火箭的用途、大体的结构原理、优点。畅谈我国航天事业的高速成发展和成就，鼓励同学们努力学习，掌握本领，为祖国航天事业的飞速发展贡献自己的才智。
3、小结（略）
4、布置作业
要求查阅有关的资料，了解火箭的发展史。
（四）说明
学校有很多卫星发射、航天飞机、导弹发射的录像，拿来播放使学生更全面地了解火箭技术的应用，以激发学生学习的积极性。

第五节热机效率
（一）教学目的
常识性了解热机的效率及提高效率的途径。
（二）教学过程
1、复习
什么是机械效率？
2、引入新课
热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题，这一节我们就来讨论这个问题。
3、进行新课
（1）热机的能量损失：燃料未完全燃烧，废气和散热带走一部分内能，各零件之间有摩擦，曲轴还需要克服磨擦做功等。
（2）热机的效率
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
热机是人类使用的主要动力机，尽管它的效率不高，但我们仍然离不开它，问题的关键是如何改进和提高它的性能。
（3）如何提高热机的效率
主要是：技术创新，正确使用。
4、小结（略）
5、布置作业
通过阅读教材和课外书，巩固所学的内容。

第六节 内能的利用和环境保护
（一）教学目的
1、知道内能的利用和环境保护的关系。
2、提高环境意识，重视环境保护。
（二）教学过程
1、可通过阅读资料或参观访问、请专家讲座等形式完成教学内容。
2、可结合当地实际的环境问题及治理情况收集一些，充实教学内容。
（注意：以上两个课时的内容可合为一个课时）
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