四、热机名师教学设计2

热机

【预习目标】

1．

理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。

2．了解历史上和现实社会中的几种热机。

【教材解读】

一．热机的原理

通过观察教材P18蒸汽机的图片，并结合日常生活中的交通工具（飞机、汽车、火车、轮船等），我们可以思考这样的问题：是什么力量驱动这些机械运动起来的？为解释这个问题，我们通过观察教材P18的演示实验，看“试管蒸汽机”的工作过程。试管中的水被加热沸腾，纸风轮被水蒸气作用转动起来。从实验过程和现象中可以得出，燃料的化学能经过燃烧转化为内能，传递给水，使水的内能增加，水沸腾后水蒸气做功，蒸汽内能转化成纸风轮的机械能。

得出结论：热机是利用燃料的______能转化成______能，再转化成_______能的装置。

二．蒸汽机的发展历史

阅读教材P19了解蒸汽机的发展历史，并观察图2-1-4了解蒸汽机的工作原理。

填一填：

蒸汽机工作时，蒸汽对外______，内能______。

三．了解现代

的各种热机及其用途

阅读教材P20内容，我们了解到现代热机种类繁多，构造各异。随着热机的改进和新型热机的出现，使我们这个世界曾经历了革命性的变化。

填一填：

热机的种类有：______________、______________、_____________、______________等。

【例题精讲】

例1

如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，拿到酒精灯上加热，使水沸腾起来，水蒸气会把木塞冲出去，从能量转化和转移的角度，可用下面的三句话来概括：甲：水和水蒸气吸热，内能增强；乙：酒精燃烧，酒精的化学能转化为内能，传给水和水蒸气；丙：水蒸气对木塞做功，内能转化为木塞的机械能。以上三句话的正确顺序是（

）

A．甲、乙、丙

B．乙、丙、甲

C．乙、甲、丙

D．丙、乙、甲

【思路点拨】在这个实验中，酒精的化学能转化成内能，传递给水，使水的温度增加，内能增大，水蒸气的内能对外做功，把木塞冲出去，内能转化成木塞的机械能，所以正确的顺序是：乙甲丙。

【完全解答】C 【我的小结】此题考查的是物体能量转化过程中的不同能量转化和转移的情况。

例2 指出下列事例中是如何利用内能的：

（1）冬天，用火炉取暖，______________________。

（2）燃烧燃料的火车，________________________。

（3）阳光下晒湿衣服，________________________。

【思路点拨】内能只有两个利用：做功和热传递，冬天生火取暖很显然是加热过程；阳光下晒湿衣服也是太阳的热量传递给湿衣服的过程；火车通过燃烧燃料后便可向前行驶，获得机械能，因此是利用内能做功的过程。

【完全解答】加热物体 做功 加热物体

【我的小结】内能的利用在生活中利用非常广泛，能用能量的转化和转移解释生活中的现象，是本节的基础知识，也是中考的热点。

【尝试练习】

1.如图所示，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了

，使空气的

增加，温度升高，达到乙醚着火点。

答案：功 内能

2.

白天，太阳能热水器中水的温度升高，水的内能______________ （选填“增加”、“不变”或“减少”），水的温度升高，水分子热运动1题图

_________________。

答案：内能增加 ；越剧烈 3．（2009·朝阳）“神州七号”的成功发射是我国航天事业的又一壮举。飞船被火箭从发射塔推向高空，这是利用内能________；火箭升空的瞬间，塔下大水池里的水由于_________，内能增加，迅速升温沸腾。

答案：做功

吸热

4．（2009·成都）下列过程中，将内能转化为机械能的是（

）

A．汽油机的压缩冲程

B．水蒸气顶起水壶盖的过程

C．小孩沿滑梯下滑的过程

D．流星在大气层中穿行的过程

答案：B 5．热机工作时，能量的转化过程是（

）

A．热能→化学能→机械能

B．化学能→热能→机械能

C．化学能→机械能→热能

D．化学能→机械能→化学能

答案：B 6．下列现象中，利用内能做功的是（ ） A．冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了 B．刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花

C．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起 D．盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了

答案：C 7．（选做题）如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。

（1）拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为__ _能。

（2）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。

现象：

答案：（1）内

（2）现象①：塞子被弹起；

7题图

原因：筒内气体膨胀对活塞做功。

现象②：筒口出现白雾；

原因：气体膨胀做功，内能减小，温度降低，液化成小液滴。

现象③：筒壁发热；

原因：摩擦生热，机械能转化为内能。