第十二章 內能與熱機
第一節(jié) 溫度與內能
學習目標
1.了解溫度計的結構和測量原理。
2.學會正的確的使用溫度計，學會攝氏度的讀法和寫法。
3.了解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。
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能增加和減少的一些事例。
學時安排
本節(jié)用2學時，第一學時學習溫度及測量，第二學時學習內能、改變內能的方式及熱量。
第一學時
課前準備
1.家庭實驗
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）；通過筆芯向瓶內輕輕吹氣到紅色水在管內的水位恰當為止；把制作好的裝置的小瓶放到熱水和冷水中觀察管內紅色水柱的變化。
2.收集信息
（1）用家里的函數表分別測出早上7：00、中午12：00和晚上17：00的氣溫并記錄下來。（2）聽取天氣預報記錄三個城市的天氣預報。


3．自帶物品
自制空氣溫度計
4．預習記錄
通過預習課文，你學會了什么，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；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：和周圍其他同學展示自己制作的溫度計，交流制作過程并進行相互評價，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構特點，結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？

物質熔點（℃）沸點（℃）
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）
溫度的單位學生在小學自然中已有基礎可通過閱讀自學完成，但要注意糾正學生的錯誤讀法。

該活動主要是讓學生體會到要準確判斷溫度需要測量。

該活動中教師要做好引導工作。

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


第二學時
課前準備
1．復習回憶
（1）物質是由_________構成的，構成物質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，什么是機械能？
2．預習記錄
通過預習課文，你學會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來：



合作探究
三、內能
活動6：把構成物質的分子與運動的足球相類比。
空中飛行的足球由于運動而具有____能，構成物質的分子也做著永不停息無規(guī)則運動，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械能；那構成物質所有分子的動能和勢能的總和叫做物體的內能。但機械能與整個物體的機械運動有關，在特定情況下有可能為零；物體的內能與物體內分子的運動有關，物體內所有分子都不停做無規(guī)則運動，所有的物體都具有內能。
活動7：分別向盛有熱水和冷水的燒杯中滴入一點紅色墨水觀察它們的擴散有什么不同？
現象： ，說明分子運動的快慢與___________有關，溫度越高，分子運動的越 ；因此，物體內能的大小與_____有關，同一物體的溫度越高內能越______。
四、改變內能的方法
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？
實驗并觀察：在一個配有活塞的后玻璃筒中放一團有乙醚的小棉花，用力把活塞迅速壓下去。你會觀察到什么現象？為什么？

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

瓶塞被氣體沖出，氣體對瓶塞_________，內能_______，溫度_______，水蒸氣遇冷凝聚成了小水滴。該實驗現象說明了物體對外做功，內能______。
上述實驗表明可以通過___________的方法改變物體的內能，
物體對外做功，內能________，對物體做功，物體的內能______。
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) 科學探究：物質的比熱容
學習目標
1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種屬性。
2.嘗試用比熱容解釋簡單自然現象。
3.能根據比熱容進行簡單的熱量計算。
學時安排
本節(jié)用2課時，第1學時認識比熱容，用比熱容解釋簡單自然現象，第2學時根據比熱容進行簡單的熱量計算。
課前準備
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.預習記錄
通過預習課文，你學會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來。
合作探究
一、探究物質吸熱多少與物質質量的關系
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
物質吸熱的多少與_______有關，________越大，吸收的熱量越多
二、探究物質吸收熱量的多少與升高溫度的關系
活動2
回憶收集的信息，讓同樣質量的水溫度升高10℃和20℃，哪個吸熱多？

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


3 制定計劃和設計實驗
(1)討論：要探究物質吸熱的多少是否與物質的種類有關，
應保持_______和_______不變，
改變_______，比較_______。
（2）根據以上思路，設計實驗
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)實驗中，為什么要用相同的加熱器？吸熱的多少通過什么來體現？


(2)在實驗中要測量哪些物理量？怎樣測量？

1.進行實驗，收集數據
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，得出結論

填一填
相同質量的同種物質，吸收相同的熱量，升高的溫度是_______
相同質量的不同物質，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用
活動5
討論：:(1)冬天為什么用熱水袋取暖？汽車冷卻劑為何用水？

（2）你知道為什么沙漠地區(qū)晝夜溫差大嗎？


讓學生類比密度、壓強等概念的建立得出比熱容的概念

應用兩個練習加強學生對概念的應用

第二學時

課前準備
預習記錄
通過預習課文，你學會了什么，有哪些疑問，請簡要記錄下來
合作探究
一 公式推導
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，留出適當時間讓學生做一些鞏固練習

該問題的引入通過雙邊活動進行

第三節(jié) 內燃機
學習目標
1.知道內燃機是熱機的一種，通過模型或掛圖了解汽油機、柴油機的構造及工作原理，了解汽油機和柴油機的主要區(qū)別。
2.能用文字或口頭表述內燃機各沖程的工作狀態(tài)和能量轉化。
課前準備
1．家庭實驗
在家中用水壺燒水，觀察水燒開時壺蓋的情況。思考：是誰把壺蓋頂起的？能量是如何轉化的？

2．預習記錄
通過預習課文，你學會了什么。有哪些疑問，請簡要記錄下來。
合作探究
一、熱機與內燃機
活動1：下圖是使用熱機作為動力的現代交通工具，通過對四幅圖的分析你認為熱機應具備什么特點？
熱機：
活動2：討論：為什么有的熱機叫內燃機？最常見內燃機有哪幾種？

二、汽油機及工作原理
1、認識汽油機
活動3：看教材圖12?21，認識汽油機各部分的構造，并將主要部件的名稱填在左圖中。


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

三、柴油機及工作原理
1、認識柴油機
活動5：看教材圖12-23，指認柴油機各部分的名稱。和同學交流柴油機與汽油機的構造相同點和不同點。


2、了解柴油機的工作原理
活動6：看圖12?24通過討論和交流，了解柴油機的工作原理，并將汽油機與柴油機的不同點填入下表。（可根據交流情況再補充內容）


課堂小結：本節(jié)課學到了哪些知識？用到了哪些方法？

交通工具中的發(fā)動機就是熱機。

關注能量的轉化
注意進氣門、排氣門的開關和活塞的運動情況。


重點關注與汽油機不同的部分


學會用對比法學習物理知識


給學生發(fā)揮的空間


第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護
學習目標
1．從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領不同，建立燃料熱值的概念。
2．能利用燃料的熱值表計算一定質量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。
3．了解熱機工作時能量的主要流向，對熱機效率有初步的認識，大致說出提高熱機效率的途徑。
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生的排放物對環(huán)境的影響，培養(yǎng)學生自覺的環(huán)抱意識。
課前準備
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，準備課上與同學交流。
2．預習記錄
通過預習課文，你學會了什么，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．你能將它們根據一定的標準分類嗎？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容，完成下面的問題


二、熱機效率
活動3：認真閱讀教材圖12-27，回答下列問題
1．熱機工作時，主要的能量損失表現在哪些方面？

2．你有幾種表達熱機效率的方法？寫出來與同學交流。

3．我們可以從哪些方面做工作來提高熱機效率？

4．在家庭中，我們經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
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？

說 明
比較是歸納和總結的基礎。通過同中求異和異中求同的思維訓練，對學生進行方法論教育。


利用生活事例，有意識地讓學生感受 “熱值”、走進“熱值”。



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

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