二、内能教学设计(第一课时)

四《内能的利用》复习课

复习目标：

1、讨论交流形成本单元知识框架；

2、看书复习讨论基本的概念以及与热机的效率相关的计算；

3、会利用本单元知识解决生活中的实际问题。

一、独立自主学习：请快速阅读课本P17---P29的相关内容，然后独立完成以下学习任务。㈠、热机

1、定义：把

转化为

的机器。

要点提示：热机的基本原理是燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转化为机械能。热机的种类很多，这些热机在人类社会的工业化进程中起到了举足轻重的作用，而且在现代社会中还发挥着巨大作用。

2、种类：热机常见有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

3、内燃机

（1）分为汽油机和柴油机两大类。

（2）内燃机一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、

、

、排气冲程。其中，每完成一个工作循环，活塞往复

次，飞轮转动

周，只有

冲程实现内能向机械能的转化，即燃气对外做功

次。

要点提示：在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化，压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。做功冲程中，燃料燃烧把燃料的化学能转化为燃气的内能，然后通过做功把燃气的内能转化为活塞的机械能。

㈡、燃料的热值

1、定义：1千克的某种燃料

而放出的热量。公式

或

2、物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的，也就是说，不同的燃料在燃烧时放热的本领不同，物理学中用热值来表示燃料的这种特性。

3、单位：

，符号表示

。如酒精的热值为：3.0×107J/kg，表示1 kg酒精完全燃烧放出的

是3.0×107J。

4、实质：燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。

要点提示：不同燃料在燃烧过程中

能转化为

能的本领大小不同，这就是燃料的一种性质，用燃料的

来表示。同种燃料的热值

，与燃料的质量、形状及放出热量的大小都无关，只与燃料的

有关。

㈢、热机的效率

1、定义：热机工作时，用来做

的那部分能量与燃料

的能量之比。

2、公式：

3、提高热机效率的途径：加大受热面；

设法利用废气的能量尽量减小各种热量损失；保持良好的润滑，尽量减小摩擦；尽可能使燃料充分燃烧等等。

要点提示：在利用燃料燃烧产生内能时，主要存在两大问题：一是提高效率，尽可能增加可利用的能量，减少浪费，节约能源；二是减少有害气体的排放，减少环境污染。

㈣、能量守恒定律

1、内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式

为其他形式，或者从一个物体

到另一个物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量

。

难点剖析：“转移”指通过热传递，能的形式没有改变，同种形式的能从一个物体转移到另一个物体上；“转化”指通过做功，能的形式发生了改变，从一种形式转化为另一种形式；“守恒”，指出在能的转移或转化过程中，能既不会创生、也不会消灭，能的总量保持不变。

即：内能的利用1.利用内能来加热：实质是热传递，内能的转移。

2.利用内能来做功：实质是内能的转化，内能转化为机械能。

二、合作互助学习：请独立完成下列问题，有疑问的可以请教自己的对子。

1、如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住.加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出去.在这个过程中，酒精燃烧将

能转化为

能，并传给水和水蒸气.水蒸气把塞子冲出时，水蒸气的

能转化为塞子的

能.此外，我们还观察到，在木塞冲出去的同时，它的周围出现一团“白气”，这是由于水蒸气

而形成的. 2、一台四冲程内燃机转速为600转/分，则（

）

A、每分钟内做功100次，共有400个冲程

B、每分钟内做功200次，共有200个冲程

C、每秒内做功20次，共有10个冲程

D、每秒内做功5次，共有20个冲程

3、关于燃料的热值，以下说法中正确的量（

）

A、燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B、容易燃烧的燃料，热值一定大

C、煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多

D、为了提高锅炉中燃料的利用率，一定要用热值高的燃料

4、酒精的热值是3.0×107J/kg，一瓶酒精用去一半后，剩下的半瓶酒精的热值是（

）

A、1.5×107J/kg

B、3.0×107J/kg

C、6.0×107J/kg

D、9.0×107J/kg

5、如果干木柴燃烧产生的热量只有30%被水吸收，要把5kg 40℃的水烧开，至少需要燃烧多少千克干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界空气压强为标准大气压）

6、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg 20℃的水烧开。

（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热值为3×l07J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少kg普通煤？

7研究表明：生活垃圾的平均热值为6.27×l06J/kg。利用垃圾作为燃

料建立发电厂，每燃烧1吨生活垃圾可以发电8.64×108J兴建一座规模为2台1.2×104kW 发电机的垃圾处理发电厂，问：（1）1 t垃圾完全燃烧产生的热量是多少焦？（2）燃烧垃圾发电的效率是多少？（3）请你从环保、节能、经济等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。

三、展示引导学习：

1、请结对子展示以上题目答案，然后小组长要求组员在小组内站起来讨论交流。

2、小组长派代表给大家展示，并说出做这些题应该注意的事项。

3、其他小组对展示的解答直接进行质疑，并分享自己的见解。

四、教师出示课堂检测答案，组长批改并反馈学生做题情况。

教师引导纠错，评价学生本节内容的掌握情况。

五、课堂小结

1、本节课学到了什么？还有什么没有解决？你认为哪个组和个人表现优秀？

2、老师对本节课进行评价