沪科版九年级物理上册第十三章内能与热机教学课件

第一节物体的内能导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（HK）教学课件第十三章内能与热机导入新课观察与思考你见过流星吗？知道流星为什么会发光吗？玩具回力汽车运动，其动能是从弹性势能转化而来的，而真正的汽车开动时它的动能从何而来？观察与思考导入新课学习目标1.了解内能的概念，知道内能的单位焦耳。2.能简单描述温度与内能的关系。3.知道对于同一个物体，温度越高，内能越多，温度越低，内能越少。4.知道做功和热传递可以改变物体的内能。认知与了解导入新课运动的物体具有动能，那么处于热运动的分子是否具有动能呢？受到地球吸引的物体若被举高，具有重力势能；分子与分子之间有相互作用力，分子之间是否也具有势能呢？观察与思考物体的内能一讲授新课物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能。内能归纳与小结单位:焦耳，简称焦。符号:J讲授新课炽热的铁水有内能，北极的冰山也有内能。任何物体在任何情况下都具有内能。观察与思考影响内能的大小的因素二讲授新课分子无规则运动越剧烈这个物体的内能增大分子动能越大温度越高组成这个物体的所有分子的动能总和增加亮谁的内能大?同一物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小.观察与思考讲授新课你有过这些体验吗？这是通过什么方式改变了物体的内能？生活中还有哪些现象和这些类似？观察与思考改变物体内能的途径三讲授新课如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉燃烧起来了，这是为什么呢？实验与探究因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，导致硝化棉燃烧。讲授新课将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热。实验与探究铁丝弯折处会发热，表明铁丝弯折处的温度升高了，铁丝的内能增大了，铁丝的内能增大是由于人对铁丝做了功。小结：做功可改变内能。讲授新课下面的铁锅、棉被的内能改变了吗？这是通过什么方式改变了物体的内能？生活中还有哪些现象和这些类似？观察与思考铁锅热得烫手棉被被晒得暖呼呼的讲授新课发高烧的病人常用湿毛巾冷敷，冷敷时，热从

传给

。毛巾人体人体和毛巾的内能有改变吗？有，人体的温度降低，内能减少，毛巾的温度升高，内能增多。观察与思考讲授新课想一想:生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的?太阳能热水器凸透镜点燃木柴炉子烧水观察与思考讲授新课观察与思考热传递改变内能的实质是什么?转移到高温部分的内能低温部分(同一物体之间)高温物体的内能低温物体(不同物体之间)讲授新课归纳与小结改变物体内能的途径是做功和热传递。讲授新课在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。热量四观察与思考什么叫热量？单位:焦耳，简称焦。符号:J通常用字母Q表示。讲授新课一、内能1.定义2.相关因素：温度、质量、状态、体积等二、改变内能的方式1.热传递2.做功三、热量课堂小结1.下列属于通过做功途径改变物体内能的是()A.在火炉上烧水，水温升高 B.感冒发烧，用冷毛巾敷额头C.用气筒给轮胎打气，气筒壁发热D.炎热的夏天，柏油路面温度升高C随堂训练2.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（）A.0℃的冰可从0℃的水中吸热B.100℃水的内能比0℃水的内能大C.水的温度越高，所含热量越多D.物体的内能不会为零D随堂训练3.关于物体的内能，下列说法正确的是（）A.物体运动得越快，内能越大B.物体被举得越高，内能越大C.物体运动得越快，举得越高，内能越大D.物体温度越高，内能越大D第二节科学探究：物质的比热容第1课时探究物质的比热容导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（HK）教学课件第十三章内能与热机导入新课观察与思考同一时刻，为什么沙子和海水的温度不一样？学习目标1.通过实验探究，比较不同物质的吸热能力。2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。认知与了解导入新课物质吸热或放热的规律一（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？物体温度升高的多少与哪些因素有关呢？（2）将质量相同的铜块和铁块加热，升高相同的温度，需要的热量一样多吗？观察与思考质量和温度讲授新课观察与思考物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温度变化有关外，还可能与什么有关？可能与物质的种类有关。讲授新课实验与探究实验器材烧杯、酒精灯(或电加热器)、天平、钟表、温度计、搅拌器。实验方案实验目的探究物质的吸热性质。方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。讲授新课实验过程中应该注意哪些问题呢？1.对等量的水和煤油进行加热，观察哪种物质的温度上升快。2.如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间物质吸收的热量相同。观察与思考讲授新课进行实验与收集证据a.取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材。b.记录液体加热前的温度t1。c.给电加热器通电一段时间后断电，同时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记录液体的温度t2实验与探究讲授新课实验与探究讲授新课相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是

。相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是

。相同的不相同的分析与论证讲授新课某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和升高(或降低)的温度乘积的比，叫作这种物质的比热容。符号：c。比热容二1.比热容定义：2.比热容的计算公式Q:吸收的热量m:物体质量t1:物体初温度t2:物体末温度讲授新课3.比热容的单位观察与思考J/(kg·

℃)焦耳/(千克·

℃)焦耳每千克摄氏度物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一.可以用比热容来鉴别物质。读作:讲授新课观察与思考几种物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]水4.2×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103酒精2.4×103砂石0.92×103铜0.39×103煤油2.1×103铝0.88×103汞0.14×103冰2.1×103干泥土0.84×103铅0.13×103讲授新课观察与思考水的比热容是：4.2×103J／（kg·℃）4.2×103焦耳每千克摄氏度1kg水每升高(降低)1℃需吸收(放出)热量为4.2×103J。读作:物理意义：讲授新课归纳与小结

比热容是物质的一种特性，只与物体的种类和状态有关，而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。讲授新课课堂小结1.烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（）A.质量B.密度C.比热容D.沸点A当堂训练2.小黄同学为了研究物质的比热容，取质量相等的甲、乙两种液体，用同样的电热器同时加热（不计热损失）。过一段时间后，发现甲液体升高的温度比乙液体大，由此判断甲、乙两物质的比热容的大小关系是甲

乙。当堂训练小于3.甲、乙两块金属质量之比是5:3，当它们吸收相同热量后，升高温度之比是1:5，则它们的比热容之比是

。3:1导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（HK）教学课件第十三章内能与热机第二节科学探究：物质的比热容第2课时比热容的计算及应用导入新课复习与回顾1.什么是比热容？单位是什么？2.c铅=0.88×103J/（kg·℃）学习目标1．比热容的应用2．热量的计算认知与了解导入新课水的比热容大的应用一水的比热较大在生活、生产中有哪些应用？1.利用水的比热容大来调节气候“朝穿皮袄午披纱，怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗？沙漠地区多砂石，而砂石的比热容较小。夜间砂石散热，温度降低较多，因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石吸热，温度上升很快，气温迅速上升。这样就出现了早、午气温差别较大的奇特现象观察与思考讲授新课观察与思考

如图所示，据有关专家预测，长江三峡水电站蓄水后，将对大坝上游流域的气候产生一定的影响，夏天将比原来下降2℃左右，而冬天将比原来升高2℃左右，请你解释发生这个现象的原因。讲授新课水库的建立导致蓄水量的增加，而水的比热容大，在同样受冷受热时温度变化较小，从而使夏天的温度不会升得比过去高，冬天的温度不会下降的比过去低，使温度保持相对稳定，从而水库成为一个巨大的“天然空调”。讲授新课2.利用水的比热容大来冷却或取暖观察与思考如图人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是为什么？水的比热容大，在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多，用水做冷却剂或取暖效果好。讲授新课观察与思考如图水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？讲授新课水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。讲授新课热量的计算二比热容的计算公式:根据物质比热容的定义可以计算出物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量。观察与思考讲授新课观察与思考例题要把2kg的水从20℃加热到100℃，至少需供给多少热量？已知：c=4.2×103J/（kg·℃），m=2kg，

t1=20℃，t2=100℃。求：Q吸。解：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J。答：至少需供给6.72×105J的热量。讲授新课课堂小结1.新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”反映了当地昼夜的温差较

（大/小），从比热容角度来看，这是由于

。大砂石的比热容较小随堂训练2.水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收

J热量．如果将水倒掉一半，它的比热容将为

J／(kg·℃)。8.4×1054.2×103随堂训练3.水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为()A.3：2B.2：3C.4：3D.3：4B随堂训练第三节内燃机导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（HK）教学课件第十三章内能与热机导入新课观察与思考汽车奔驰列车飞驶飞机凌空传去舰船劈波斩浪你知道它们为什么能大展神威吗？学习目标

（1）知道热机中能量的转化（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理（3）了解汽油机和柴油机的主要区别认知与了解导入新课如图所示在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，观察看到的现象。观察与思考木塞被弹出，试管口处有“白雾”出现。水蒸气对木塞做功，将内能转化为机械能，水蒸气的温度降低，液化成小水滴。内燃机一讲授新课将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置称为热机。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。归纳与小结讲授新课汽油机二1.汽油机的构造由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮以及火花塞组成。讲授新课2.汽油机的工作原理观察与思考讲授新课归纳与小结内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动，叫作一个冲程。汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。讲授新课吸入气体:

。吸气冲程活塞运动方向：

。汽油和空气的燃料混合物阀门：进气阀

；排气阀

。打开关闭向下观察与思考讲授新课压缩冲程燃料混合物：压强

，温度

。阀门：进气阀

；排气阀

。活塞运动方向：

。关闭关闭增大向上升高能量转化：

能

能机械内活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。观察与思考讲授新课在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。活塞运动方向：

。向下机械内做功冲程观察与思考能量转化：

能

能讲授新课阀门：进气阀

；排气阀

。活塞运动方向：

。关闭打开向上排气冲程观察与思考讲授新课活塞往复运动

次。对外做功

次。气缸内的燃油燃烧爆发

次。四冲程内燃机一个工作循环：211观察与思考讲授新课柴油机三1.柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴讲授新课吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程2.柴油机的工作原理观察与思考讲授新课空气吸气冲程活塞运动方向：

。空气阀门：进气阀

；排气阀

。打开关闭向下吸入气体：

。观察与思考讲授新课压缩冲程空气：压强

，温度

。阀门：进气阀

；排气阀

。活塞运动方向：

。关闭关闭增大向上升高活塞压缩空气体积对空气做功，空气内能增大，温度升高。超过柴油着火点。能量转化：

能

能机械内观察与思考讲授新课在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。做功冲程活塞运动方向：

。向下机械内能量转化：

能

能观察与思考讲授新课燃烧后的废气排气冲程阀门：进气阀

；排气阀

。活塞运动方向：

。关闭打开向上观察与思考讲授新课2.内燃机的启动内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。观察与思考讲授新课(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。3.内燃机的应用汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。观察与思考讲授新课汽油机和柴油机的异同点比较

种类汽油机柴油机相同点不同点构造燃料吸入气体点火方式都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程火花塞喷油嘴汽油柴油汽油和空气空气点燃式压燃式归纳与小结讲授新课课堂小结1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是()A.做功10次,飞轮转40周B.做功40次,飞轮转20周C.做功10次,飞轮转20周D.做功20次,飞轮转10周C随堂训练3.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（）A.汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气缸顶部是一个喷油嘴B.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合C.吸气冲程是内能转化为机械能D.压缩冲程是内能转化为机械能2.某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒做功_______次,有________个冲程,飞轮转________周.20

BCD10

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随堂训练第四节热机效率和环境保护导入新课讲授新课课堂小结随堂训练九年级物理（HK）教学课件第十三章内能与热机导入新课观察与思考无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。从原始人类学会用火的那天起，人们利用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？燃料的燃烧对环境又会造成那些影响呢？学习目标1.建立热值概念。2.知道热值是燃料的重要特性，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。3.了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向。4.知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。认知与了解导入新课燃料的热值一柴：约200kg；液化石油气：约30kg

家用煤（蜂窝煤）：约90kg；一个四口之家使用某种燃料时的月消耗量。观察与思考讲授新课1.热值的概念、单位：观察与思考木柴、煤炭、液化石油气在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？用热值表示不同燃料燃烧释放能量的能力。某种燃料完全燃烧释放出的热量与所用该燃料的质量之比叫作这种燃料的热值。用q表示。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。讲授新课观察与思考观察热值表，你有哪些发现？2.热值表讲授新课观察与思考1.哪种燃料的热值最大？它表示的物理意义是什么？在热值表中，氢气的热值最大，为1.4×108J；该热值表示的物理意义是1m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。2.干木柴的热值是多大？5kg的干木柴用掉一半，剩余木柴的热值是多少？干木柴的热值是1.2×107J/kg，5kg的干木柴用掉一半，剩余干木柴的热值仍是1.2×107J/kg。讲授新课归纳与小结热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同。热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均无关。讲授新课热量的计算二质量为mkg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量？观察与思考热量的计算公式：Q＝mq。如果是气体释放热量时，则释放热量的公式是Q＝Vq，其中体积的单位是m3，热值的单位是J/m3。Q：燃料完全燃烧释放的热量m：燃料的质量q：燃料的热值讲授新课例题计算4kg的柴油完全燃烧释放的热量。已知：q=4.3×107J/kg，m=4kg。求：Q。解：Q=mq

=4kg×4.3×107J/kg

=1.72×108J。答：4kg的柴油完全燃烧释放的热量为1.72×108J。讲授新课热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？观察与思考热机燃料的能量走向示意图部分燃料未完全燃烧克服摩擦消耗能量废气排出带走能量机械传热损失能量转化为对外做有用功的能量讲授新课热机效率三热机运转中，对外做的有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用表示，即讲授新课观察与思考热机的效率能否达到100