第十二章 內(nèi)能與熱機(jī)
第一節(jié) 溫度與內(nèi)能
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解溫度計的結(jié)構(gòu)和測量原理。
2.學(xué)會正的確的使用溫度計，學(xué)會攝氏度的讀法和寫法。
3.了解內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
4.知道熱傳遞過程中，物體吸收（放出）熱量，溫度升高（降低），內(nèi)能改變。
5.了解熱量的概念，熱量的單位是焦耳。
6.知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例。
學(xué)時安排
本節(jié)用2學(xué)時，第一學(xué)時學(xué)習(xí)溫度及測量，第二學(xué)時學(xué)習(xí)內(nèi)能、改變內(nèi)能的方式及熱量。
第一學(xué)時
課前準(zhǔn)備
1.家庭實(shí)驗(yàn)
自制空氣溫度計：
材料：帶橡膠蓋的玻璃瓶子（一些口服液的瓶子），廢舊圓珠筆芯（或細(xì)玻璃管），自制紅水（紅墨水之類）。
方法：在瓶里裝1/3左右的紅色水；把廢舊圓珠筆芯穿過橡膠蓋；把筆芯插入瓶底塞緊瓶塞（最好用膠或蠟把管和塞之間封死，防止漏氣）；通過筆芯向瓶內(nèi)輕輕吹氣到紅色水在管內(nèi)的水位恰當(dāng)為止；把制作好的裝置的小瓶放到熱水和冷水中觀察管內(nèi)紅色水柱的變化。
2.收集信息
（1）用家里的函數(shù)表分別測出早上7：00、中午12：00和晚上17：00的氣溫并記錄下來。（2）聽取天氣預(yù)報記錄三個城市的天氣預(yù)報。


3．自帶物品
自制空氣溫度計
4．預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文，你學(xué)會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來：


合作探究
一、溫度
活動1：
春夏秋冬四季在不停的變換。春天，柳枝飛揚(yáng)；夏天，酷暑難耐；秋天，層林盡染；冬天，銀裝素裹。想一想：冬天和夏天的感覺有什么不同？
冷到什么程度，熱到什么程度，天氣預(yù)報是如何表示冷熱程度的？
閱讀課本22頁溫度部分及加油站。

二、溫度的測量
活動2：桌子上有三只燒杯，分別裝有熱水、溫水和冷水，把左右手的一只手指分別放入熱水和冷水中稍停留一會，再同時把這兩只手指放入溫水中，兩個手指的感覺是否一樣呢？憑感覺能否判斷溫度的高低，是不是一定可靠呢？


活動3：和周圍其他同學(xué)展示自己制作的溫度計，交流制作過程并進(jìn)行相互評價，并討論為什么你的“溫度計”的小瓶放入熱水中管內(nèi)的液面會上升，放入冷水液面會下降呢？觀察老師提供的幾種液體溫度計的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合你的空氣溫度計討論液體溫度計的制作原理是什么呢？
活動4：閱讀下面表格思考、討論為什么有的溫度計中的液體用酒精而有的溫度計用水銀呢？

物質(zhì)熔點(diǎn)（℃）沸點(diǎn)（℃）
水銀-39357
酒精-11778.5

活動5：溫度計的正確使用方法
閱讀課本23頁了解溫度計的使用方法，并試著用溫度計測量水的溫度。 說 明

本活動的主要目的是要學(xué)生從自身體會了解到溫度是表示冷熱程度的，越熱的物體溫度越高，越冷的物體溫度越低。（此活動以多媒體相配合效果更佳）
溫度的單位學(xué)生在小學(xué)自然中已有基礎(chǔ)可通過閱讀自學(xué)完成，但要注意糾正學(xué)生的錯誤讀法。

該活動主要是讓學(xué)生體會到要準(zhǔn)確判斷溫度需要測量。

該活動中教師要做好引導(dǎo)工作。

溫度計的使用及示讀也是本節(jié)課的重點(diǎn)，一定要通過學(xué)生的親自測量牢固掌握。


第二學(xué)時
課前準(zhǔn)備
1．復(fù)習(xí)回憶
（1）物質(zhì)是由_________構(gòu)成的，構(gòu)成物質(zhì)的分子在永不停息的做______________；分子之間有___________________；分子間還有相互_____________。
（2）什么是動能，什么是重力勢能，什么是彈性勢能，什么是機(jī)械能？
2．預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文，你學(xué)會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來：



合作探究
三、內(nèi)能
活動6：把構(gòu)成物質(zhì)的分子與運(yùn)動的足球相類比。
空中飛行的足球由于運(yùn)動而具有____能，構(gòu)成物質(zhì)的分子也做著永不停息無規(guī)則運(yùn)動，所以分子也具有____能；空中的足球由于有高度受到地球的吸引力而具有勢能，分子之間有間隔而且相互之間有作用力，所以分子也具有______；足球所具有的動能和勢能的和是機(jī)械能；那構(gòu)成物質(zhì)所有分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。但機(jī)械能與整個物體的機(jī)械運(yùn)動有關(guān)，在特定情況下有可能為零；物體的內(nèi)能與物體內(nèi)分子的運(yùn)動有關(guān)，物體內(nèi)所有分子都不停做無規(guī)則運(yùn)動，所有的物體都具有內(nèi)能。
活動7：分別向盛有熱水和冷水的燒杯中滴入一點(diǎn)紅色墨水觀察它們的擴(kuò)散有什么不同？
現(xiàn)象： ，說明分子運(yùn)動的快慢與___________有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動的越 ；因此，物體內(nèi)能的大小與_____有關(guān)，同一物體的溫度越高內(nèi)能越______。
四、改變內(nèi)能的方法
活動8：思考回憶：冬天手很冷時，你都是通過什么的方法使手暖和起來的？這些方法有什么不同？
1、雙手用力相互搓一搓，雙手有什么感覺？
實(shí)驗(yàn)并觀察：在一個配有活塞的后玻璃筒中放一團(tuán)有乙醚的小棉花，用力把活塞迅速壓下去。你會觀察到什么現(xiàn)象？為什么？

向下壓活塞時，活塞壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，對筒內(nèi)的空氣______。棉花燃燒起來表明筒內(nèi)的空氣內(nèi)能______，溫度_____，達(dá)到棉花的著火點(diǎn)。
將一根鐵絲快速反復(fù)彎折多次，鐵絲彎折處就會發(fā)熱，鐵絲的溫度______，內(nèi)能______。
這些實(shí)驗(yàn)都表明對物體做功可以使物體的內(nèi)能________。
2、實(shí)驗(yàn)并觀察：在瓶內(nèi)（或中號試管）裝入少量的水，用帶有玻璃彎管的塞子稍塞緊，用打氣筒向管內(nèi)充氣，當(dāng)塞子被沖出時觀察管口發(fā)生的現(xiàn)象。

瓶塞被氣體沖出，氣體對瓶塞_________，內(nèi)能_______，溫度_______，水蒸氣遇冷凝聚成了小水滴。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了物體對外做功，內(nèi)能______。
上述實(shí)驗(yàn)表明可以通過___________的方法改變物體的內(nèi)能，
物體對外做功，內(nèi)能________，對物體做功，物體的內(nèi)能______。
活動9：閱讀課本25頁探究2及加油站，并說出我們冬天常采用的取暖方式，討論改變內(nèi)能的另一種方法熱傳遞。
五、熱量
閱讀課本25頁熱量部分。

第二節(jié) 科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。
2.嘗試用比熱容解釋簡單自然現(xiàn)象。
3.能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡單的熱量計算。
學(xué)時安排
本節(jié)用2課時，第1學(xué)時認(rèn)識比熱容，用比熱容解釋簡單自然現(xiàn)象，第2學(xué)時根據(jù)比熱容進(jìn)行簡單的熱量計算。
課前準(zhǔn)備
1.收集信息
（1）在家中觀察：同樣燒開一壺水和半壺水,哪個需要的時間長？
（2）加熱同一壺水，讓水溫升高10℃和升高20℃需要的時間一樣嗎？
2.預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文，你學(xué)會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來。
合作探究
一、探究物質(zhì)吸熱多少與物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系
活動1
回憶收集的信息，同樣燒開一壺水和燒開半壺水哪個時間長？
填一填
物質(zhì)吸熱的多少與_______有關(guān)，________越大，吸收的熱量越多
二、探究物質(zhì)吸收熱量的多少與升高溫度的關(guān)系
活動2
回憶收集的信息，讓同樣質(zhì)量的水溫度升高10℃和20℃，哪個吸熱多？

填一填
物質(zhì)吸熱的多少與_______有關(guān)，_______越高，吸收的熱量越多。
（溫度變化用△t表示）
三、探究物質(zhì)吸熱的多少是否與物質(zhì)種類有關(guān)？
活動3
1 提出問題
你認(rèn)為物質(zhì)吸熱的多少還與什么因素有關(guān)?
2 猜想與假設(shè)
根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，提出你的猜想


3 制定計劃和設(shè)計實(shí)驗(yàn)
(1)討論：要探究物質(zhì)吸熱的多少是否與物質(zhì)的種類有關(guān)，
應(yīng)保持_______和_______不變，
改變_______，比較_______。
（2）根據(jù)以上思路，設(shè)計實(shí)驗(yàn)
器材：兩個相同的加熱器、兩支溫度計、兩個大燒杯、攪拌器、水、煤油
思考討論
(1)實(shí)驗(yàn)中，為什么要用相同的加熱器？吸熱的多少通過什么來體現(xiàn)？


(2)在實(shí)驗(yàn)中要測量哪些物理量？怎樣測量？

1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)
序號液體
名稱液體
初溫
（℃）2min4min6min
溫度
（℃）△t
（℃）溫度
（℃）△t（℃）溫度
(℃)△t
（℃）
1水
2煤油

2.分析論證，得出結(jié)論

填一填
相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度是_______
相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度是_______

四、比熱容概念的建立
活動4

1.概念：


(1)查表：水的比熱容是_______
(2)物理意義_____________________________
(3)其他信息_______________________
五、比熱容的在生活中的應(yīng)用
活動5
討論：:(1)冬天為什么用熱水袋取暖？汽車?yán)鋮s劑為何用水？

（2）你知道為什么沙漠地區(qū)晝夜溫差大嗎？


讓學(xué)生類比密度、壓強(qiáng)等概念的建立得出比熱容的概念

應(yīng)用兩個練習(xí)加強(qiáng)學(xué)生對概念的應(yīng)用

第二學(xué)時

課前準(zhǔn)備
預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文，你學(xué)會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來
合作探究
一 公式推導(dǎo)
活動1


1. 水的比熱容是多少？物理意義是什么?

2. 1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是多少？

3. 2kg的水溫度 升高1℃吸收的熱量是多少？

4. m kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是多少？

5. 1kg的水溫度升高2℃吸收的熱量是多少？

6. 1kg的水溫度升高△t ℃吸收的熱量是多少？

7. m kg的水溫度升高△t ℃吸收的熱量是多少？

8. 如果換用其他的物質(zhì)呢？

填一填
熱量的計算公式________________________________
各物理量的單位分別是__________________________

二 熱量的計算
活動2
要把2kg的水從20℃加熱到100℃，至少需供給多少熱量？



活動3
質(zhì)量是100kg的鋼錠，溫度從1.3×103℃降到30℃，放出多少熱量？
說 明
本節(jié)安排的活動較少，留出適當(dāng)時間讓學(xué)生做一些鞏固練習(xí)

該問題的引入通過雙邊活動進(jìn)行

第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，通過模型或掛圖了解汽油機(jī)、柴油機(jī)的構(gòu)造及工作原理，了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別。
2.能用文字或口頭表述內(nèi)燃機(jī)各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化。
課前準(zhǔn)備
1．家庭實(shí)驗(yàn)
在家中用水壺?zé)�水，觀察水燒開時壺蓋的情況。思考：是誰把壺蓋頂起的？能量是如何轉(zhuǎn)化的？

2．預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文，你學(xué)會了什么。有哪些疑問，請簡要記錄下來。
合作探究
一、熱機(jī)與內(nèi)燃機(jī)
活動1：下圖是使用熱機(jī)作為動力的現(xiàn)代交通工具，通過對四幅圖的分析你認(rèn)為熱機(jī)應(yīng)具備什么特點(diǎn)？
熱機(jī)：
活動2：討論：為什么有的熱機(jī)叫內(nèi)燃機(jī)？最常見內(nèi)燃機(jī)有哪幾種？

二、汽油機(jī)及工作原理
1、認(rèn)識汽油機(jī)
活動3：看教材圖12?21，認(rèn)識汽油機(jī)各部分的構(gòu)造，并將主要部件的名稱填在左圖中。


2、了解汽油機(jī)的工作原理
活動4：看教材圖12-22討論：這四個沖程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？汽油機(jī)在做功沖程中是如何點(diǎn)火的？并將四個沖程的名稱及各沖程的特點(diǎn)填在下圖中。

三、柴油機(jī)及工作原理
1、認(rèn)識柴油機(jī)
活動5：看教材圖12-23，指認(rèn)柴油機(jī)各部分的名稱。和同學(xué)交流柴油機(jī)與汽油機(jī)的構(gòu)造相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。


2、了解柴油機(jī)的工作原理
活動6：看圖12?24通過討論和交流，了解柴油機(jī)的工作原理，并將汽油機(jī)與柴油機(jī)的不同點(diǎn)填入下表。（可根據(jù)交流情況再補(bǔ)充內(nèi)容）


課堂小結(jié)：本節(jié)課學(xué)到了哪些知識？用到了哪些方法？

交通工具中的發(fā)動機(jī)就是熱機(jī)。

關(guān)注能量的轉(zhuǎn)化
注意進(jìn)氣門、排氣門的開關(guān)和活塞的運(yùn)動情況。


重點(diǎn)關(guān)注與汽油機(jī)不同的部分


學(xué)會用對比法學(xué)習(xí)物理知識


給學(xué)生發(fā)揮的空間


第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料熱值的概念。
2．能利用燃料的熱值表計算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。
3．了解熱機(jī)工作時能量的主要流向，對熱機(jī)效率有初步的認(rèn)識，大致說出提高熱機(jī)效率的途徑。
4．能從生活中體會到燃料燃燒的重要性和廣泛性，同時還要注意到燃料燃燒所產(chǎn)生的排放物對環(huán)境的影響，培養(yǎng)學(xué)生自覺的環(huán)抱意識。
課前準(zhǔn)備
1．收集信息
通過對生活的觀察和了解，收集各種燃料的名稱。如：汽油、煤炭、天然氣、煤氣、干木柴、植物秸稈等，并了解這些燃料時如何被使用的？將這些信息記錄下來，準(zhǔn)備課上與同學(xué)交流。
2．預(yù)習(xí)記錄
通過預(yù)習(xí)課文，你學(xué)會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來：

合作探究
一、燃料的熱值
活動1：觀察下列圖片，交流回答問題

1．以上材料具有哪些共性的特征？

2．你能將它們根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)分類嗎？如何分類？

3．若想將一壺水燒開，你有哪些燃料可以選擇？

4．在這些燃料中，你認(rèn)為利用哪種原料用量最少？為什么？

活動2：閱讀教材燃料的熱值知識欄目中的內(nèi)容，完成下面的問題


二、熱機(jī)效率
活動3：認(rèn)真閱讀教材圖12-27，回答下列問題
1．熱機(jī)工作時，主要的能量損失表現(xiàn)在哪些方面？

2．你有幾種表達(dá)熱機(jī)效率的方法？寫出來與同學(xué)交流。

3．我們可以從哪些方面做工作來提高熱機(jī)效率？

4．在家庭中，我們經(jīng)常用天然氣灶來燒開一壺水。你能否仿照教材中的事例，畫出這一過程的能流圖。

三、環(huán)境保護(hù)
活動4：閱讀下列圖片，回答問題

1．為減少燃料燃燒所造成的污染，你知道政府采取了哪些措施？


2．你親身經(jīng)歷過因環(huán)境污染所造成的生活不便或不適想象嗎？說出來，讓大家感受一下。
3．在日常生活中，我們可以從哪些方面對 “環(huán)境”做出貢獻(xiàn)？

說 明
比較是歸納和總結(jié)的基礎(chǔ)。通過同中求異和異中求同的思維訓(xùn)練，對學(xué)生進(jìn)行方法論教育。


利用生活事例，有意識地讓學(xué)生感受 “熱值”、走進(jìn)“熱值”。



本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chusan/75648.html

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