【學(xué)習目標】【學(xué)習目標】學(xué)習目標1.理解熱機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，明晰燃料化學(xué)能到機械能2.認識蒸汽機，了解其工作原理，構(gòu)建熱機工作1.通過“小小熱機”實驗推理能量轉(zhuǎn)化，2.分析蒸汽機原理圖，提煉物理規(guī)律，提升模型分1.觀察“小小熱機”實驗現(xiàn)象并分析原理，鍛2.追溯蒸汽機發(fā)展，體會傳承創(chuàng)新，培養(yǎng)探學(xué)習重點1.理解熱機中能量轉(zhuǎn)化的過程，即燃料的化學(xué)能如何轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又如何轉(zhuǎn)化2.了解蒸汽機的工作原理，包括蒸汽進入汽缸、推動活塞運動以及帶動輪子轉(zhuǎn)動的學(xué)習難點1.深入理解熱機中能量轉(zhuǎn)化的微觀機制，尤其是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機2.準確分析蒸汽機工作過程中各部件的作用以及能量【課前預(yù)習】【課前預(yù)習】一、熱機的能量轉(zhuǎn)化1.熱機是利用內(nèi)能做功的機械，其能量轉(zhuǎn)化的基本過程是：燃料的能→燃燒釋放 能→通過做功轉(zhuǎn)化為能。二、蒸汽機的工作原理1.蒸汽機工作時，燃料燃燒使水變成蒸汽，高溫高壓的蒸汽進入汽缸，推動運動，帶動轉(zhuǎn)動，從而對外做功。2.蒸汽機的能量轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在兩個階段：燃料燃燒時能轉(zhuǎn)化為能：蒸汽推動三、熱機與生活應(yīng)用1.列舉生活中常見的熱機應(yīng)用實例(至少2個):-02.熱機的廣泛使用推動了社會發(fā)展，但也帶來了等環(huán)境問題(舉例說明)。【課中研學(xué)】【課中研學(xué)】1.回憶改變物體內(nèi)能的方式有哪兩種。思考：減少物體的內(nèi)能可以做功嗎?2.觀察“熱機的原理”:如圖所示，在錐形瓶內(nèi)裝些水，用帶小孔的膠塞塞住瓶口，在小孔上方放一個用紙做成的小葉輪。加熱錐形瓶使水沸騰，細心觀察，會發(fā)生什么現(xiàn)象?3.總結(jié)熱機的原理和能量轉(zhuǎn)換。4.了解瓦特和蒸汽機的故事。思考：蒸汽機為什么能提供動力?它的物理原理是什么?5.討論交流：蒸汽機是怎樣工作的(1)觀看蒸汽機的原理圖，汽缸內(nèi)活塞的左右移動由滑塊閥門來控制。(2)請研究圖中的機械結(jié)構(gòu)，說明蒸汽是如何進入汽缸、推動活塞運動、帶動輪子轉(zhuǎn)動的。(3)觀看課件中的視頻，總結(jié)蒸汽機的工作過程?！菊n堂總結(jié)】【課堂總結(jié)】(一)運動，帶動輪子轉(zhuǎn)動，【分層作業(yè)】【分層作業(yè)】核心鞏固(鞏固性作業(yè))一、填空題2.最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的熱機是它是利用來推動活塞做功的。3.蒸汽機工作時，高溫高壓的蒸汽進入推動運動，進而帶動輪子轉(zhuǎn)動。4.常見熱機工作時，能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵過程是燃料燃燒把能轉(zhuǎn)化為能，再通過做功二、選擇題5.下列機器屬于熱機的是()A.發(fā)電機B.電視機C.蒸汽機D.洗衣機6.熱機工作時，用來衡量其性能優(yōu)劣的重要指標之一是()A.功率B.熱機效率C.速度D.做功多少7.關(guān)于熱機的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是()A.熱機工作時，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.熱機效率可以達到100%C.熱機工作時，燃料的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為機械能D.熱機工作時，只有做功沖程發(fā)生能量轉(zhuǎn)化8.蒸汽機工作過程中，蒸汽推動活塞運動這一階段，能量轉(zhuǎn)化情況是()A.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能9.熱機在大量使用過程中，給環(huán)境帶來的主要危害是()A.水污染B.大氣污染C.土壤污染D.光污染10.下列關(guān)于熱機的說法錯誤的是()A.熱機工作需要消耗燃料來提供能量B.熱機的種類有蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機等C.熱機工作時，排出的廢氣不會對環(huán)境造成污染D.熱機工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能對外做功素養(yǎng)提升(拓展性作業(yè))11.下列事例中，能量轉(zhuǎn)化方式與熱機工作原理相同的是()A.冬天雙手相互摩擦取暖D.太陽能熱水器加熱水12.某熱機在工作時，燃料完全燃燒釋放出的能量為Q,用來做有用功的能量為Q1,則該熱機的效率η的表達式為()A.η=Qi/Q?B.η=Q/Q?C.η=(Q-Q1)/QD.η=(Q-Q?)/Q?13.為了提高熱機的效率，下列做法可行的是()B.采用熱值更高的燃料克服摩擦損失；④燃料不完全燃燒損失。其中對熱機效率影響最大的是()15.已知甲、乙兩臺熱機，它們的效率之比為2:3,若它們用來做有用功的能量相同，則它們消耗的燃料完全燃燒釋放的能量之比為()A.2:3B.3:2C.1:1自我提升(探究性作業(yè))熱機是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。早期的熱機——蒸汽機，其出現(xiàn)極大地推動了工業(yè)革命的進程。隨著科技不斷進步，內(nèi)燃機逐漸興起并廣泛應(yīng)用，它具有效率較體積較小等優(yōu)勢，常見于汽車、飛機、輪船等交通工具中。隨后，噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動(1)熱機工作時，其能量轉(zhuǎn)化的具體過程是怎樣的?(2)與蒸汽機相比，內(nèi)燃機具有哪些顯著優(yōu)點?(3)噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機與內(nèi)燃機在工作原理上存在怎樣的差異?底部打一小孔，用吸管穿過小孔并用橡皮泥密封。接著在易拉罐內(nèi)加罐放在酒精燈上加熱。當水沸騰后，觀察到吸管口有“白氣”噴出，同時易拉罐會向后(1)解釋吸管口出現(xiàn)“白氣”的原因。(2)分析易拉罐向后移動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。(3)小明制作的這個簡易熱機模型，與實際熱機相比，存在哪些不足之處?請?zhí)岢鱿鄳?yīng)的參考答案【課前預(yù)習】1.化學(xué)；內(nèi)；機械3.活塞；輪子4.化學(xué)；內(nèi)；內(nèi)；機械5.汽車發(fā)動機、飛機噴氣式發(fā)動機(或輪船蒸汽機等)6.大氣污染(如汽車尾氣排放)【作業(yè)布置】1.化學(xué)；內(nèi)；機械2.蒸汽機；蒸汽3.汽缸；活塞4.化學(xué)；內(nèi)；內(nèi)；機械11.C解析：熱機工作原理是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，水蒸氣將鍋蓋頂起，是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能，與熱機原理相同。A選項冬天雙手相互摩擦取暖、B選項鉆木取火都是通過做功的方式將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；D選項太陽能熱水器加熱水是通過熱傳遞，將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。12.A解析：熱機效率的定義為用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，即η13.C解析：增加熱機工作時間并不能提高熱機效率；采用熱值更高的燃料，若不能充分燃燒，也無法提高效率；增大熱機功率與提高熱機效率沒有直接關(guān)系；保證良好的潤滑，減小摩擦，可以減少額外功，從而提高熱機效率。14.A解析：在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量在總體中所占比例最大，對熱機效率影響也最大。16.(1)熱機工作時，能量轉(zhuǎn)化過程為：燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。(2)與蒸汽機相比，內(nèi)燃機的優(yōu)點有：效率較高、體積較小。(3)噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機與內(nèi)燃機工作原理的差異在于：內(nèi)燃機是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，推動活塞做功；噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機是利用燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體向后噴出，產(chǎn)生反作用力來推動裝置前進。17.(1)水沸騰后產(chǎn)生