第十四章内能的利用优秀教案（新人教版）。

作为老师的任务写教案课件是少不了的，是认真规划好自己教案课件的时候了。只有规划好了教案课件新的工作计划，新的工作才会如鱼得水！你们清楚有哪些教案课件范文呢？以下是小编为大家收集的“第十四章内能的利用优秀教案（新人教版）”供大家借鉴和使用，希望大家分享！

第十四章内能的利用
第1节热机
【教学目标】
1、知识与技能
●了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。
●知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。
●知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
2．过程与方法
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。
●通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。
3．情感态度与价值观
●通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。
●通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，扩展学生的知识面，养成学生的环保意识。
●了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
【教学重点】热机的工作原理和汽油机的工作过程
【教学难点】汽油机和柴油机的异同点和能量转化
【教学准备】
教师准备：PPT课件、flash动画（汽油机和柴油机工作过程）、试管、水、橡皮塞、酒精灯、铁架台、火柴、四冲程汽油机模型（J2255型）和柴油机模型等。
学生每组准备：四冲程汽油机模型（J2255型）、四冲程柴油机模型
【教学过程】
教学过程
教学内容教师活动学生活动
一、创设情境，激趣导入
【创设情境】同学们，汽车已经是我们现代生活中不可缺少的交通工具，18世纪第一辆汽车问世时，速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经是声速的几倍，达到了1678千米每小时。

世界上第一辆汽车

世界上最快的汽车
你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课要学习的知识——热机，将会揭开它神秘的面纱。
板书课题：§14.1热机
（设计意图：设置问题悬念，让学生感受热机的威力，诱发学生强烈的探索欲望，由生活走向物理。）倾听讲述。

听讲，愉快地进入新课学习。
二、探究过程：
（一）热机

1、热机的原理

2、热机种类及发展史

3、内燃机
【演示实验】如图：在试管内装少许水，用一层红色塑料薄膜裹着棉花塞在试管中上部，利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间，当水沸腾时，水蒸汽会慢慢推动塞子向试管口运动，让学生观察现象。
（提示：为节约时间，可用热水或提前加热；试管口对着空处，塞子不要塞得太紧，以防危险。）
出示问题让学生思考：

（1）看到什么现象？
（2）棉花塞被顶向管口，推动塞子的能量来自哪里？

（3）水蒸气具有的内能从何得到？

总结：在这个实验中，酒精燃烧的化学能→水和水蒸气的内能→塞子的机械能，这个实验虽然简单，我们也可以从中发现，利用内能可以做功，人们由此发明了利用内能做功的机械——热机。
（设计意图：通过图片的展示，简单的小实验，引发学生的思考，调动学习的兴趣，活跃课堂气氛。体现从生活走向物理。）
【列举实例】热机的发明和广泛使用，使人类迈入了工业化社会，热机的种类很多，它们都是把内能转化为机械能的，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等，你知道哪些地方用到了热机吗?
鼓励学生大胆回答，并出示图片，简单介绍热机发展过程。
蒸汽机喷气发动机

汽轮机
（设计意图：讲述热机的发展历程，了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。）
【过渡问题】在上面的演示实验中用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。为获得更大的动力，怎么办？哪种热机能够做到？

【认识内燃机】什么是内燃机？内燃机分为几类？
总结并展示汽油机、柴油机图片。

汽油机柴油机仔细观察现象。

结合看到的现象讨论交流，回答问题：
塞子慢慢向试管口运动。
水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
酒精燃烧的化学能转化为水蒸汽的内能。
理解热机的原理：内能转化为机械能。
结合生活经验回答：飞机、火箭、汽车、摩托车、拖拉机等。
倾听老师的讲述，了解热机的分类和热机的发展过程。

思考讨论：将燃料在封闭的环境下燃烧，利用内燃机可以获得更大的动力。
回答：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。内燃机按照所需燃料的不同分为汽油机和柴油机两类。
（二）汽油机

1、汽油机构造

2、汽油机工作原理

【过渡】内燃机是现代社会中最常见的一种热机，目前人们生活中重要的交通工具——汽车，其动力机械多数就是汽油机，我们重点学习汽油机的工作原理。
【认识构造】展示汽油机模型，指导学生认识构造，并简要介绍其作用。
【演示冲程】转动汽油机的手柄，让学生观察活塞在汽缸内的运动情况，向学生介绍冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
【自学工作原理】要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动，提问：
1、四冲程汽油机的一个工作循环包括哪四个冲程?
2、这几个冲程的工作过程是怎样的？有没有能量的转化？
吸气冲程压缩冲程

做功冲程排气冲程
让学生自学教材，利用汽油机模型进行操作，再结合汽油机工作的flash动画，仔细观察四个冲程的工作过程，并完成下表（答案见附件1）
冲程
名称进气门开闭情
况排气门开闭情况活塞
运动
方向冲程
的作
用能量
的转
化
吸气
冲程
压缩
冲程
做功
冲程
排气
冲程
巡视学生自学情况，提示注意观察的问题。
【归纳总结】学生展示自己的表格完成情况，教师引导学生进行评价、补充。
适时点拨：可根据汽油机活塞运动方向和进气门、排气门的开闭情况来判断汽油机的四个冲程。

【反馈练习】提出以下问题，让学生结合汽油机的工作过程回答：
①在四个冲程中，哪些冲程发生了能量转化？如何转化的？

②哪个冲程使汽车获得动力？其它几个冲程中活塞的运动是靠什么来完成的？四个冲程顺序能否颠倒？

③哪个冲程排出了汽车的废气？

④一个工作循环有个冲程，曲轴（或飞轮）转圈，活塞往复次，做次功。
师生交流矫正，加深对汽油机工作原理的理解。
强调：一个工作循环，“四冲二转一做功”
（设计意图：运用模型演示和学生模型操作，让学生自主学习，主动得出结论，调动了学生学习的积极性，既有利于学生对知识的理解，又培养了学生观察和分析问题的能力。）
【典例精炼】四冲程汽油机进排气门都关闭、
活塞向下运动的是_____冲程，若其转速为1800r/min，每秒钟经过个冲程,做功___次。

组内同学互指帮助，认识各个组成部分。

观察活塞的运动情况，理解冲程的概念。

阅读课本，操作汽油机模型，仔细观察气门的开闭情况和活塞、曲轴的工作情况，自主学习汽油机的工作过程，完成表格。
小组代表积极发言，其余同学纠正、补充别的同学的答案，最后较完整的描述出汽油机的四冲程工作过程，并知道能量的转化情况。
组内讨论交流，回答：
①压缩冲程是把内能转化为机械能；做功冲程是把机械能转化为内能。
②做功冲程使汽车获得动力，其他冲程靠飞轮的惯性完成，顺序不能颠倒。
③排气冲程排出了汽车的废气。
④四个冲程，转2周，往复2次，对外做功1次。

结合所学知识讨论回答：做功冲程；60个冲程；做功15次。
（三）柴油机
1、柴油机构造

2、柴油机工作原理

3、内燃机的应用【过渡】柴油机也是内燃机，那么，它又是怎么工作的呢？
【认识构造】把汽油机模型和柴油机模型的构造进行对比，你有什么发现？
【工作原理】让学生阅读课本，动手操作柴油机模型，接着播放柴油机工作过程的flash动画，让学生仔细观察后思考下列问题：
（1）你能描述柴油机的工作过程吗？先让学生描述，再引导学生纠正补充。

（2）柴油机和汽油机除了在构造上的区别外，还有什么异同？请完成下表（答案见附件2）：

汽油机柴油机
构造

不

同

点吸气
冲程
压缩
冲程
点火
方式
效率
应用
相
同
点
【提出问题】提出以下问题让学生思考：
(1)从柴油机的工作过程，你能说出柴油机的功率为什么更大吗？

(2)汽油机轻巧但效率较低，柴油机笨重但效率较高，各有优点，它们在生活中各应用在哪些地方？
（设计意图：利用实物演示与动画模拟，对比汽油机学习柴油机，增加知识的趣味性，加深对知识的理解记忆，有效地解决了重点。）

仔细对比后回答：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。

仔细阅读课本，动手操作柴油机模型，认真观看动画。
组内讨论，根据汽油机的工作过程描述柴油机的工作过程。
思考，组内交流比较两者的不同之处，然后代表展示，其余同学进一步完善，得出异同之处，完成表格。

回忆柴油机的工作过程，回答：由于柴油机对空气的压缩程度比汽油更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。
汽油机主要应用在汽车、飞机、摩托车等；柴油机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船、重型机械等。
（四）科学世界：现代汽车引导学生阅读科学世界“现代汽车”。
汽车动力系统
（设计意图：扩大学生视野，让学生了解物理知识的应用，体现了从物理到社会，同时也提高学生节约能源和保护环境的意识。）
阅读科学世界，了解现代汽车，拓展视野。

三、盘点收获引导学生总结收获：
1、热机的原理是什么？
2、四冲程汽油机的工作过程是怎样的？
3、柴油机和汽油机有何异同点？
师生共同解决存在的问题。学生讨论发言，梳理本节知识要点。
四、课堂检测老师巡视、讲评反馈完成检测题。
见附件3
五、布置作业出示作业题课下完成。
见附件4
【板书设计】
§14.1热机
一．热机
1．定义：利用内能做功的机械
2．热机的工作原理:把内能转化为机械能
二．汽油机
1．构造：
2．工作原理：
吸气冲程:
压缩冲程:机械能→内能
做功冲程:内能→机械能
排气冲程:
三．柴油机
柴油机与汽油机的异同点
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1、对课本中的“用酒精灯给密闭在试管中的水加热”的实验进行了改进，利用红色薄塑料纸裹着棉花的塞子代替胶塞，将塞子飞出的现象改为棉花塞子在试管中慢慢向管口移动的现象，并通过引导学生对这个实验的分析，让学生深刻地理解了热机的原理，体现从生活走向物理的理念。
2、主要采用学生自主探究的方法，运用实验、实物模型展示、多媒体视频和flash动画等现代化教学手段，较形象演示四冲程内燃机的工作过程，增加感性认识，帮助学生理解知识，再配合一定数量的针对性练习，能让绝大多数学生对所学内容当堂消化和吸收。
二、教学中易出现的问题
1、汽油机和柴油机模型的操作和多媒体的使用，虽较形象地演示了活塞的运动情况和进、排气门的开闭情况，但如火花塞产生电火花、喷油嘴喷油、能量的转化等内容还不能很形象地演示，致使学生理解不透彻。
2．在观看现象时有部分同学抓不住要点的问题，有极少数学生对汽油机和柴油机的工作过程及曲轴旋转的圈数存在疑惑，应在以后的教学中注重培养这方面的能力。
附件1:汽油机的工作过程
冲程
名称进气门开闭情况排气门
开闭情
况活塞运
动方向冲程的作用能量的转化
吸气
冲程打开关闭向下空气和汽油的混合物被吸入汽缸。无能量转化
压缩
冲程关闭关闭向上燃料混合物被压缩，使其温度升高。在压缩冲程末，火花塞产生电火花。机械能转化为内能
做功
冲程关闭关闭向下燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功。内能转化为机械能
排气
冲程关闭打开向上排出废气无能量转化
附件2：比较汽油机和柴油机的异同：
汽油机柴油机
不
同
点构造汽缸顶部是火花塞汽缸顶部是喷油嘴
吸气
冲程吸入汽油和空气的混合气体，只吸入空气。
压缩
冲程压缩程度较小压缩程度较大
点火
方式点燃式（火花塞点火）压燃式（柴油遇到热空气而燃烧）
效率较低较高
应用机体较轻，主要用于汽车、飞机、摩托车等。机体较重，主要用于载重汽车、火车、轮船等。
相
同
点①汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都是在压缩冲程末。
②都是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次。
③排气冲程排出废气的过程相同。
附件3：课堂检测
1．单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是（）

甲乙丙丁
A．丙、丁、乙、甲B.丁、甲、丙、乙
C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁
2．下列流程如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）
A．①做功冲程，②内能转化为机械能，③压缩冲程，④机械能转化为内能
B．①压缩冲程，②内能转化为机械能，③做功冲程，④机械能转化为内能
C．①做功冲程，②机械能转化为内能，③压缩冲程，④内能转化为机械能
D．①压缩冲程，②机械能转化为内能，③做功冲程，④内能转化为机械能
3．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（）
A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
4．热机是把_______能转化为_______能的机器，四冲程汽油机的一个工作循环是由、、、组成的，其中只有是燃气对活塞做功，其它三个要靠来完成。
5．如图所示，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的______能转化为塞子的________能。四冲程汽油机工作过程中的冲程与上述能量转化过程相同。
6．如图所示，是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：
（1）这种内燃机是（选填“汽油机”或“柴油机”）；
（2）它在吸气冲程吸入的物质是（选填“空气”或“汽油”或“柴油”或“空气和汽油的混合物”）
（3）图中内燃机处在冲程；该冲程中其能量转化是把能转化为能
（4）若此内燃机飞轮速度为3000r/min，则每秒钟内燃气推动活塞做功______次，有个冲程。
第5题图第6题图

参考答案：1．B2．D3．C4．内能机械能吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程做功冲程飞轮的惯性5．内能机械能做功冲程
6．（1）柴油机；（2）空气（3）压缩内能机械能（4）25100
附件4：作业题
查阅资料，了解二冲程发动机和六冲程发动机的特点及原理。
参考答案：略

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初三物理上册第十四章内能的利用复习学案

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(总第课时）主备人：使用人：
课题：复习第十四章内能的利用
教学目标：1．知道热机—内燃机的工作原理及能量转化;
2．知道热值和热机效率的本质，并能用其解决简单的热学问题。
教学重难点：对热机、热值知识的理解。
教学过程：
一、自主学习
1．燃料燃烧：能转化为能。
2．热机是________________，热机分为和，常见机分为和，
3．机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫___________。在一个工作循环中曲轴转____________周，活塞在气缸中往复运动_________次，完成________冲程，对外做________次功。在_______冲程中机械能转化为内能，在_______冲程中内能转化为机械能。
4．汽油机工作的四个冲程中，只有____________冲程是燃气对活塞做功，而_________冲程、__________冲程和__________冲程要靠________________来完成。
5．柴油机和汽油机的区别是：在构造上，汽油机气缸顶部是_______________，而柴油机气缸顶部是_______________；在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是________，而柴油机吸入汽缸的是________；汽油机的点出方式是_______________，柴油机的点火方式是__________。
6．_________________________________叫做这种燃料的热值，热值的单位是_____，公式：____。
7．酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：。
8．热值反映的是某种物质的一种燃烧性质，只与燃料的有关，与燃料的
、、无关。
9．提高燃料利用率的具体措施有，，
等。
10．叫做热机的效率。公式：_______。热机的效率总小于1的原因是。
11．提高热机效率的途径有：、、
、等。
12．能量的转化和守恒定律：
。
典型例题：
天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放。
（2）水吸收的热量Q吸。
（3）燃气灶的效率η。

限时训练：（每题2分，共10分）
1．如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在这个过程中，燃料的能转化为能，传给水和水蒸气。水蒸气把塞子冲出时，水蒸气的能转化为塞子的能。
2．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（）。
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
3．四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
4．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是（）

5．在柴油机的压缩冲程中，气体的温度和内能变化情况是（）
A．温度升高，内能增大B．温度降低，内能减小
C．温度不变，内能不变D．温度降低，内能增大

第十四章能源的开发和利用

第十四章能源的开发和利用
第一节原子核的组成
(一)教学目的
1.常识性了解射线的应用，强射线对人体的危害及防护。
2.常识性了解原子核的组成。
3.进行物理学研究方法的启蒙教育。
(二)教具
录像机，监视器，原子弹和氢弹爆炸的录像剪辑。(若没有上述器材可用原子弹、氢弹爆炸的挂图代替)
(三)教学过程
1.引入新课
教师：为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，全国一盘棋，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。
播放录像：我国第一颗原子弹爆炸的实况。
教师：这是我国第一颗原子弹试爆的实况，其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。紧接着于1967年6月17日又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才能做完的工作。
播放录像：我国第一颗氢弹试爆实况。
这是我国试爆第一颗氢弹的情况，与原子弹相比，氢弹所用的燃料更少，而威力则比原子弹大很多。
(若没有录像设备，就出示挂图，指着原子弹爆炸后形成的蘑菇云问学生：你们知道这是什么吗？然后教师再介绍上述情况)
原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢？因为它们都利用了核能。我们知道化学能是在原子发生变化时放出的能量，而核能是在原子核发生变化时放出的能量。为了了解核能，先要知道原子核的组成情况。
2.进行新课
板书课题：〈第二节原子核的组成〉
(1)电子的发现和放射性现象的发现
教师：我们已经学过，物质是由分子、原子构成的，原子已经是很小很小的微粒了，其直径只有10-10米，所以在十九世纪以前，人们一直认为原子是不可再分的中性粒子。1897年英国物理学家汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，而电子比原子小得多，因而人们才认识到原子内部还有结构。
板书：〈电子的发现把人们带入了原子内部的世界〉
在同一时期人们还发现了天然放射现象，对放射性现象的进一步研究，人们认识到原子核内部还有结构，原子核由比它更小的粒子组成。可见人类对客观世界的认识是没有止尽的。我们先来学习放射性现象。
板书：〈放射性现象的发现把人们带入了原子核内部的世界〉
(2)放射性现象
①什么是放射性现象？
教师边写边说：像铀(U)、钋(Po)、镭(Rα)等元素能自发地放出一些人眼看不见的、能穿透黑纸使照相底片感光的射线，这种现象叫放射性现象。这些元素叫放射性元素。
②射线究竟是什么？
教师：在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质？比如：这些射线带不带电呢？为了了解它们的性质，还得通过实验。
教师：我们做什么样的实验，才能判断它们带不带电呢？(放射性现象中放出的射线若是带电的，射线在磁场中将像通电导体那样发生偏转，由偏转的方向和磁体的N、S极位置还可判断射线带的是什么电。)
教师：我们利用已经掌握的知识可以去探索还不知道的现象和规律，最基本的研究方法是通过实验。把放射性元素装在一个壁很厚的铅盒里(射线穿不透)，在盒壁上有一个小孔，放射线可由此孔射出，然后把它们放到两个很强的磁极之间，再用照相底片把射线的轨道记录下来。从照相底片上看到，放射线分成了三束，其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线带异种电荷；中间一束偏转，说明它不带电，是中性的。
这三种射线有哪些性质呢？它们的实质是什么呢？
板书：〈射线由两种带异种电荷的粒子和一种不带电的中性粒子组成〉
(3)三种射线
①α射线
根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α粒子组成。科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦原子的质量。进一步研究表明α粒子就是氦原子核。
板书：〈α射线的实质就是高速运动的氦核流〉
由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住。
②β射线
与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线。研究发现β射线由带负电的粒子(β粒子)组成。进一步研究表明β粒子就是电子。
板书：〈β射线的实质就是高速运动的电子流〉
实验还表明，β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板。
③γ射线
中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的。
板书：〈γ射线是一种电磁波〉
γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透水泥墙和几厘米厚的铅板。
(4)γ射线的应用和防护
由于γ射线穿透性极强，照到动、植物上还能对细胞发生生物化学作用，因此在工业、农业和医学上都有重要应用。在工业上可用它作金属探伤，或检查金属板的厚度。例如，飞机、火车、轮船上的主轴是用钢材锻压而成的，里面有没有砂眼或裂缝呢？以前是用破坏法抽样检查的，可靠性差，又浪费材料，现改用γ射线来探查，准确度高，又不损耗材料；在农业上用γ射线来适当照射种子，能使农作物增产，还能增强某些作物的抗病能力，改良农作物的品质；在医学上还可用γ射线作放疗，医治恶性肿瘤。
事物总是一分为二的，γ射线能杀死癌细胞，也能杀死正常细胞，或使正常细胞癌变，因此在使用放射性元素时，要注意射线的防护，要防止放射性物质泄漏，以免对水源、空气和工作场所造成污染。
(5)原子核的组成
深入研究表明，放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构。
原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？这是个很复杂的问题，直到目前原子核内部的细微组成情况仍是科学研究的尖端项目之一。现在我们只是粗浅地、简单地介绍原子核内部的基本组成情况。
①英国物理学家卢瑟福在1919年做核反应时发现了质子，经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍。进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核。
②1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电，是中性粒子。在对各种原子核进行的实验中，发现质子和电子是组成原子核的两种基本粒子。
板书：〈原子核是由质子和中子组成的〉
现在我们已经知道：氢原子核(H)最简单，它就是一个质子，核外有一个电子绕着它转；氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成的，核外有2个电子绕着它转；锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成的，核外有3个电子分两层绕着它转；铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成，核外有4个电子分两层绕着它转……同学们可以发现一个规律：
板书：〈各种原子核内质子的个数(核的电荷数)和核外电子的个数都相同，它也等于该种元素在元素周期表中的原子序数；原子核内质子和中子的总数叫做核的质量数，它等于该元素原子量的整数部分。〉
③在某种核反应中，一个中子变成一个电子和一个质子。这就是原子核内没有电子，又会放出电子，产生β射线的原因。
3.小结(略)
4.布置作业
阅读课本，了解放射性现象和原子核组成的基本情况。

第三节核能
(一)教学目的
1.常识性了解核能和释放核能的两条途径——裂变和聚变。
2.进行物理学研究方法的启蒙教育。
3.介绍我国科学家的成就，进行爱国主义教育。
(二)教具
铀核裂变、链式反应以及原子弹、氢弹爆炸后产生的蘑菇云挂图，我国试爆第一颗原子弹、氢弹的录像资料及播放设备。
(三)教学过程
1.引入新课
教师：科学家们在天然放射性现象的研究中，发现了极其微小的原子核内部还有结构，原子核也是可以变化的。为了研究原子核内部的结构，物理学家们尝试用粒子去轰击原子核，最初是用α粒子去轰击，后来又用质子、中子去轰击，发现都能引起原子核的变化——核反应，而且发现在某些核反应过程中能释放出大量能量。由于原子核的变化而释放的巨大能量，我们把它叫做核能。
2.进行新课
板书：〈第三节核能〉
(1)什么叫核能？
板书：〈由于原子核的变化而释放的巨大能量叫做核能，也叫原子能。〉
(2)释放核能的两条途径
教师：经过科学家们的大量实验研究和理论分析，发现释放核能可以有重核的裂变和轻核的聚变两条途径。
①重核的裂变
教师结合课本图14-6或挂图讲解：科学家们发现，用中子去轰击质量数为235的铀，铀核会分裂成大小相差不大的两部分，这种现象叫做裂变。
裂变后的产物以很大的速度向相反方向飞开，与周围的物体分子碰撞，使分子动能增加，核能转化成周围物体的内能。实验表明，裂变时释放的核能十分巨大，1千克铀-235中的铀核如果全部发生裂变，释放出的核能相当于2500吨标准煤完全燃烧时放出的能量，是同样质量煤燃料时放出能量的2.5×106倍。
从图中看到，铀-235只有在中子的轰击下才能发生裂变，放出核能，那么是不是要不断地从外界提供中子，才能维持铀核的不断裂变呢？科学家们从实验中发现，(指着链式反应的挂图讲解)铀-235核在受到中子的轰击后，裂变成2个差不多大小的新粒子的同时，还释放出2～3个新中子，这2～3个中子又去轰击其它铀235核，引起2～3个新铀核裂变，又各放出2～3个中子，这些中子又去轰击更多的轴核发生裂变……随着一个轴核裂变的发生，会引起越来越多的铀核发生裂变。这样，裂变就不断地自行持续下去，这种现象叫做链式反应。
如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会引起大量的铀核发生裂变，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。(指着原子弹爆炸后升起的蘑菇云挂图)这就是原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时所升起的蘑菇状烟云，其上升的高度可达几百米，其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。
但是如果我们能够控制裂变式反应的速度，使核能缓慢地、平稳地释放出来，就能够代替化石燃料，进行和平利用。能够缓慢地、平稳地释放裂变产生的核裂变的装置叫做核反应堆。人们已经成功地生产出各种规格的核反应维，它是核潜艇、核动力破冰船、核电站等设施的核心部件。
②轻核的聚变
教师结合课本图14-9讲解(教师可边讲边在黑板上画此图)：
科学家们在对核反应的研究中还发现，两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做聚变。
由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫热核反应。例如把一个氘核(质量数为2的氢核)和一个氚核(质量数为3的氢核)在高温、高压的环境下结合成一个氦核时，就会释放出核能。氢弹就是利用这个原理制成的。氢弹的威力比原子弹要大得多，(指着氢弹爆炸后升起的蘑菇云挂图说)这是氢弹爆炸后升起的蘑菇云，比原子弹的威力要大几十倍。我们最熟悉的太阳内部就在不断地进行着大规模的核聚变反应，由此释放出的巨大核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的人类自古以来，每天都享用着这种聚变释放出的核能。
我国物理学家在核物理的研究方面也取得了重大成就。早在40年代，物理学家钱三强和何泽慧在法国学习和工作期间与法国两个研究生一起，第一次发现了铀核裂变的三分裂和四分裂现象。解放后从1960年开始，王淦昌等一批优秀的物理学家和其他人员，在西北高原的实验室里，在荒无人烟的沙漠试验场中奋发图强、艰苦奋斗，经过4年的艰辛工作，于1964年10月16日成功地爆炸了我国的第一颗原子弹(播放我国第一颗原子弹试爆的的录像资料)，其研制速度之快，效率之高是世界上第一流的，现在我们的运载工具--火箭技术也已相当成熟了，不但给自己发射卫星，还替外国发射卫星，信誉很高。当然我国研制核武器只是为了打破核垄断，抑制核讹诈，最终能够消灭核武器。
人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应，和平利用聚变释放的核能，但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能，而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染，其原料氘和氚等又比铀丰富得多，因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。目前世界上不少国家都在积极研究聚变的人工控制并已取得了一定的进展。我们国家在这方面也没有落后，自己研制的可控核聚变的实验装置--中国环流器1号已于1984年顺利启动，已经取得不少研究成果，至今仍在继续工作中。同学们将来也许能参与其中，成为我国和平利用聚变释放核能的有功人员，为开发我国的新能源作出重大的贡献，我们衷期待着这一天。
3.总结：
板书：
重核的裂变--链式反应(原子弹，核反应堆)
核能的释放
轻核的聚变(氢弹，中国环流器1号)
4.布置作业
阅读课本，知道什么是核能，了解释放核能的两条途径。

能源的开发和利用练习题
一、填空题：（每空2分，共72分）
1._____________________________叫做能源。如__________、
________、________、_______。
2._____________________________________________是一次能源。
___________________是二次能源。如___________。
3.新能源中最瞩目的是___________________能。它的主要优点是
_________、___________、__________和__________不会给环境
带来污染。
4.科学家发现原子核是可以改变的，在改变的过程中有可能____，
这种能量叫做____________能。通常也叫做________能。获得核
能的途径是______________和____________。
5.用中子轰击铀核，铀核发生__________，放出__________，同时
放出2～3个中子，又可以____________使它们也发生_______。
这样将不断地自行继续下去，这种现象叫做____________。
6.较轻的核结合成较重的核，也能释放出____________，这种现象
叫做____________。氢弹就是利用轻核的__________制成的，它
是比__________威力更大的__________武器。
7.利用__________的电站叫做核电站，核电站是利用
______________产生的能量来发电的。
8.太阳能具有以下优越之处：1)__________________________。
2)________________________。3)_______________________。
4)_________________________。
9.______________占____________________叫做能源利用率。
10.充分_____________和____________核能和太阳能，将取代化石
燃料并满足人类对能源的不断增长的需要。
二、判断题：（10分）
1.煤、石油和天然气统称为化石燃料。［］
2.当今利用的主要能源是化石燃料，终有耗尽之时，人类面临一场“能源危机”。［］
3.铀核裂变时只有二分裂一种情况。［］
4.核电站先进的保护措施保证电站安全运行。［］
5.太阳能只能以间接方法向人类提供能量。［］
三、选择题：（每题至少有一个正确答案，把正确答案的序号填在括号里）（18分）
1.当今人类利用的常规能源是［］，新能源是［］。
A.化石燃料
B.太阳能
C.核能
D.电能
2.属于原子核裂变的链式反应的是［］，属于轻核聚变的是［］
A.原子弹爆炸
B.氢弹爆炸
C.核电站发电
D.太阳能辐射
3.太阳能可以直接利用，下列装置中把太阳能转化成内能的是
［］。把太阳能转化成电能的是［］。
A.硅光电池
B.太阳灶
C.太阳集热器
D.太阳能热电站

参考答案：
一、（每题2分，共72分）
1.能提供能量的物质资源，煤、石油、水流、地热
2.由自然界提供的能源，由自然界提供的能源转化而来的能源，电
3.太阳，安全，清洁，开发，利用
4.获得巨大的能量，核，原子，原子核的裂变，原子核的聚变
5.裂变，能量，轰击其它铀核，裂变，链式反应。
6.能量，聚变，聚变，原子弹，核
7.核能发电，原子核裂变的链式反应
8.1)太阳能十分巨大，2)太阳能供应时间长久，3)太阳能分布广
阔，获取方便，4)太阳能安全清洁，不会污染环境
9.有效利用的能量，消耗的能源所含能量的比例
10.利用，开发
二、（10分）
1.√2.×3.×4.√5.×
三、（18分）
1.A，BC2.AC，BD3.BC，AD

九年级物理下册第十四章《内能的利用》考点归纳

九年级物理下册第十四章《内能的利用》考点归纳

第十四章内能的利用
教师寄语：阳光总在风雨后，没有人能随随便便成功。
【考点聚焦】
考点1：燃料的热值
※中考要求：识记
考点2：能量守恒定律
※中考要求：识记
考点3：热机中的能量转化，四冲程内燃机的工作过程，热机效率
※中考要求：识记
考点4：气体膨胀做功，温度降低的实验
※中考要求：演示
一、基础知识回顾
（一）热机
1.利用的机械叫热机。
2.燃料直接在发动机内燃烧产生的热机叫做
可以分为和两大类。分别以和作为燃料。
3.多数的汽油机与柴油机都是由、、、四个冲程的不断循环来保证连续工作的。其中冲程是将机械能转化为内能，冲程是将内能转化为机械能。
4.汽油机与柴油机的区别是：在构造上汽油机有，而柴油机则是；
点火方式上汽油机是，而柴油机则是；在吸气冲程中汽油机吸入的是，而柴油机吸入的是。
5.内燃机的工作过程表

进气门开
关排气门开
关活塞的运
动曲轴的运
动能量的转化
吸气冲程开关向下半周
压缩冲程向周能→能
做功冲程向周能→能
排气冲程向周
联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程
(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能
(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础
(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程

（二）热机的效率
1._______________________叫燃料的热值。
在数值上等于kg某种燃料放出的热量。计算公式：
2.用来做的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的之比叫做热机效率。
计算公式：
3.热机中燃料释放能量的主要流向（1）
（2）（3）
（4）
（三）
1.能量既不会，也不会，它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律：
2.指出下列各种现象中，能量是如何转化的？
电风扇工作____能转化为____能.
点燃的蜡烛____能转化为____能.
双手摩擦____能转化为____能.
白炽灯发光____能转化为____能
二、重、难点总结
1.热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
2.热量的计算
（1）固体燃料或液体燃料
（2）气体燃料
（3）有时放出的热量被其它物体吸收，若不计热量损失则
若计热量损失则
3.怎样提高热机的效率？
使燃料充分燃烧;
尽量减少各种热量损失；
在热机的设计和制造上采用先进的技术；
注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
三、典型例题解析及规律总结：
例1、（2013年苏州市）内燃机是将内能转化为能的机器．四冲程汽油机工作时，将机械能转化为内能的冲程是冲程．
例2、（2013年包头市）用酒精灯给试管中的水加热，如图1所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（）
A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
D.软木塞的机械能守恒
例3、（2013年济宁）我国研制的“神舟九号”试验飞船在返回地面通过大气层的飞行中，下列说法中不正确的是（）
A.飞船的机械能保持不变
B.飞船的一部分机械能转化为内能
C.飞船的势能越来越小
D.飞船的外表温度会升高
例4、（江苏南京2013）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是

请你根据表格中的内容进行分析：
(1)可初步得出的结论是(答出两点即可)：
①;
②.。
(2)为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是：
。
例5.（荆门市2013年）已知铝的比热容是0.88×103J/kg℃，把质量为2kg，温度为30℃的铝块加热到100℃吸收的热量是_____________J.
例6.（2013年兰州市）已知煤气的热值为3.6×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？
[c水=4.2×103J/(kg℃)]

四、梯度训练
Ａ组
1.(四川省自贡市2013年）下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）

A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能．
D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
2.（2013年安徽）关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（）
A.火山具有内能，冰山不具有内能
B.火箭在加速上升时，机械能保持不变
C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
3.(哈尔滨市2013).下列说法不正确的是()
A．将两段表面平滑的熔丝紧密接触后，它们会“粘”在一起，是因为分子间有相互作用的引力
B．物体的温度越高，构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈
C．飞船返回舱返回地面穿越大气层时，烧蚀层烧得通红是通过热传递方式增大内能
D．利用太阳能发电是将太阳能转化为电能
4.（2013年南京）用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg×℃)。
⑴天然气属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有的。
⑵水的内能增加了J。
（3）燃气灶烧水的效率为。
5.(南充市2013年)某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧了4.2kg的焦炭，放出的热量设该热觉有25%被水吸收，能将kg的水从25℃加热到100℃。[已知C水=4.2×107J/（kg℃）].
6.(2013湖北省宜昌市)“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为4O％。已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L。（汽油热值q=3.3×107J/L，g=10N/kg)
（1）这时汽车牵引力做功的功率是多少？
（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？

B组
1.（2013山西）图1是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是()
A．烤火取暖
B．搓手取暖
C．向手“呵气”取暖
D．用热水袋取暖

2.(2013青岛市)3.下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是:（）
A.电池充电，电能转化为化学能
B.电动机工作，电能转化为机械能
C.暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能
D.用热水袋取暖，内能发生了转移
3.（雅安市2013年）中国南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的很大;以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使kg的水从20℃加热至60℃。[q煤气=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]
4.（2013江苏盐城）用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为J，煤气完全燃烧放出的热量为J，煤气灶烧水的效率为%
5.（2013年苏州市）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

6.(哈尔滨市2013)汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg.
(1)请计算2kg汽油完全燃烧，放出的热量．(q汽油＝4.6×107J/kg)
(2)已知车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力．
(3)查阅资料可知：汽油机效率最高约为40%;某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J，求这台电动机的效率．再具体说一说与汽油机相比电动机的优势．（结合题中信息和生活经验各写一条）