2021学年第5节 物体的内能第2课时教学设计

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课题

2.5 物体的内能（第2课时）

教材

解读

目标

知识与技能 

1．通过实验探究，建立比热容的概念。

2．尝试用比热容解释简单的自然现象。

3．会进行物体吸、放热的简单计算。

过程与方法  

1．亲身经历参与探究比较不同物质的吸热情况的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

2．通过交流与分析，利用比热容解释相关现象及应用。

情感、态度与价值观  

1．通过探究性学习，产生乐于探索自然规律的情感，体验自然科学的价值，体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系。

2．通过探究活动，养成严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

重点

通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。

难点

比热容概念的建立。

学情

本课时是由“比热容”和“热量的计算”两部分组成的。本课时通过实验探究，认识物体温度变化时吸收或放出热量的能力，即研究物质的比热容。比热容的概念本身比较抽象，所以课本先是从生活现象提出不同物质吸热能力不同，再利用比较不同物质吸热情况的实验，使学生认识到比热容不同的物体，在吸热或放热时，对外温度变化的表现不同，进而总结出比热容的概念。从生活走向物理，从分析事实到抽象出概念，从而建立了比热容的概念。为了再提升对这个概念内涵的理解，从物理走向应用，可以利用比热容的知识解释生活中的简单现象。从比热容的物理意义出发，利用数学推导出热量的计算公式，利用公式进行简单计算，有助于学生对比热容的了解。

本课时的教学重点是比热容的概念和应用，以及热量的计算；教学难点是比热容概念的建立。

教学

准备

教师用：多媒体课件。

学生每组：天平、温度计、秒表、电加热器（2）、烧杯（2）、水、食用油

环节

师生活动

占用时间

教学

过程

设计

一、引入：

1、复习

二、讲述： 比热容及热量计算

1、比热容

1.概念：

1千克的某种物质，在温度升高（或降低）

1℃时所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，简称比热。用符号C表示。

2.单位：焦/（千克 ℃） 符号为 J /（kg · ℃）

读作：焦耳每千克摄氏度

3.比热容是物质的一种特性。

不同物质的比热容是不同的。

思考：在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。你能解释吗？

思考：在热传递过程中，有热量放出及吸收。如何计算热量放出及吸收的多少呢？

2、热量的计算

1.计算公式

Q：表示物质吸（放）的热量

C：表示物质的比热

m：表示物质的质量

t0 ：表示物体加热前的温度

t ：表示物体加热后的温度

△t：表示变化的温度

2.公式变形

思考：比热与物质的质量、升高的温度、吸放热量的多少有关吗？

比热与质量、升高温度、吸放热量没有关系。

比热是物质的一种特性。由物质种类决定。

思考：如果完全燃烧1千克酒精，能放出多少的热量，你能计算了吗？燃料燃烧产生的热量又与什么因素有关呢？

与燃料的热值（q）和质量（m）有关

3、燃料的热值

1.热值定义

我们把1千克某种燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做这种燃料的热值。

燃料中的化学能转化为内能而释放的热量。

2.热值单位：

焦/千克 （J/kg）

3.常见燃料的热值

思考：汽油的热值为多大？说出表示的意义。

4.6×107焦/千克

1千克汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6×107焦

为什么我国“长征3号”火箭用的燃料是氢而不是汽油 ？

氢燃料密度比较小，热值大。

4.有关热值的计算

思考：汽车中的汽油，燃烧放出的热量用于什么？

热量用于做功。

4、热  机

1.什么是热机

是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器。

2. 热机类型

蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机。

3. 热机作用

热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化时代。为现代交通运输工具提供动力。

4.内燃机——汽油机构造

内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机。

5.汽油机工作原理

汽油在汽油机的汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气。推动活塞做功，把内能转化为机械能。活塞在汽缸内往复运动，用连杆带动曲轴转动。

一个冲程：

活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端的过程。

由吸气、压缩、做功、排气四个冲程循环往复。

（1）吸气冲程

进气门打开，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。

（2）压缩冲程

进气门和排气门都关闭，活塞从下向上运动，压缩已吸入的燃料混合物，这就是压缩冲程。

（3）做功冲程

在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压燃气。推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，这就是做功冲程。

（4）排气冲程

进气门关闭，排气门打开，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸。这就是排气冲程。

5、思考

1.在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？

做功冲程使汽车获得动力。排气冲程排出了尾气。

2.排出的尾气含有哪些废气？

废气中含有CO2、H2O 等气体。还有CO、NO2、NO、SO2及未燃烧的碳氢化合物等有毒的物质。

3.请你说说热机有哪些利弊？

热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。但是，热机使用过程都要排出废气，严重污染了空气，影响着人类和动植物的生存。

6、热机的效率

热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。

汽油机的效率一般为20%~30%，柴油机的效率可达45%。

阅读：汽车的能耗；喷气发动机

三、课堂小结：

引导学生自主小结，并逐步完善和形成概念图。

当堂

检测

培优

扶差

作业

1.作业本 2.5 物体的内能（第2课时）

板书

设计

2.5 物体的内能（第2课时）

教学

反思