机械能与内能的相互转化
武进区郑陆初级中学 沈玉宇
设计思路 本节教材主要介绍了:做功可以改变内能,机械能与内能的相互转化,热机的一般工作原理,热值。就课堂教学而言,主要分为五个活动组成,分两课时进行:
活动一:研究做功能否改变物体的内能;
活动二:演示点火爆炸----将内能转化为机械能;
活动三:热机——介绍汽油机的结构、汽油机的一个工作循环、能量转化情况;
活动四:“生活?物理?社会”——热机的发展历程。
教学准备 铁丝、空气压缩引火仪,自制热机演示教具,电子式火花发生器,胶卷盒等
一、复习旧知引入
新课 1.提出问题
师:我们今天一起来探讨一下改变内能的方法.
请同学们把准备好的钢丝拿出来(学生都拿出准备好的钢丝).现在,请大家想办法让你手中的钢丝的内能增加,可以边想边试,同学之间可以交流,尽可能想出更多的办法来.
2.寻找解决问题的办法
学生一边想办法,一边做实验,一边讨论. 使学生产生凝问,激发学习的兴趣。
二、讲授新课(新知探究)
(一)、活动:研究做功能否改变物体的内能
(1) 做一做
用多媒体以图片形式展示本节开头的两张图片
提出问题:同学们采用哪些办法可以使铁丝温度升高,内能增大?学生思考并动手做一做
学生汇报自己所用的各种方法并归类。
说出结论:做功是改变物体内能的另一种方式。
(2) 看一看
演示:空气压缩引火仪,并设问:你看到了什么?
(3)议一议
(二)、活动:演示点火爆炸事件---将内能转化为机械能
演示实验(注意安全)你观察到什么现象?
学生用所学的知识来解释实验现象。
观察、说出实验现象并在老师提示下说出其中能量转化情况:
化学能 内能 机械能
(三)、热机
汽油机的结构和工作原理
指导学生阅读课文并设问:
1、汽油机的主要结构是哪几部分?名称各是什么? 2、热机是如何进行工作的?通过教具,演示热机的工作过程
两枚吸铁石,通过它们控制纸片翻折,体现进气门和排气门的作用。
用木棒做成的连杆,上端与活塞固定
一个工作循环:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
学生通过教具来黑板上演示热机的四个冲程。
老师演示其中的一个冲程学生来分辨。
3、压缩冲程中能量怎样转化?什么时候点燃燃料?
压缩冲程是外界对燃料做功,燃料的内能增加,温度升高
4、在做功冲程中是什么做功?能量发生了怎样的转化 ?
做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能,燃气内能减少,温度减低。在四个冲程中,仅该冲程没有利用飞轮的惯性。
在一个工作循环中,活塞往复了两次,燃气对外做功一次。
阅读“信息库”中关于“柴油机”的内容,了解汽油机和柴油机结构及工作过程的异同点。
(四)、生活?物理?社会——热机的发展历程
利用多媒体课件向学生补充一些蒸汽机、燃气轮机、涡轮喷气发动机、火箭发动机的初步知识。 启发学生开动脑筋,积极思维。
使学生认识到:热传递是内能的转移;而做功是能量的转化。
使学生进一步理解做功改变物体的内能
培养学生观察能力和用所学知识解释现象。培养学生的阅读、自学能力和语言表达、交流能力。使学生初步了解热机发展对人类社会作出的巨大贡献,扩大学生的知识面。
三、课堂练习
1、指出下列改变内能的方式:
锯木头时,锯条发热 电流通过电炉丝,电炉丝发热
物体在火炉旁被烤热 搓手取暖 摩擦生热
2、下列事例中,属于机械能转化成内能的是 ( )
A. 火药气体把子弹从枪膛中射出
B. 电流通过白炽灯发光
C. 古人用钻木的方法取火
D. 用酒精灯加热烧杯里的水
3、内燃机的一个工作循环由_______ 、_______ 、_______ 、_______ 四个冲程组成,其中,将机械能转化为内能的是______冲程,将内能转化为机械能的是_______ 冲程。
四、课堂小结:学生说说这节课你学到了什么