第十四章 內(nèi)能的利用及章末復(fù)習(xí)教案（4節(jié)課時(shí)）

教案：第十四章內(nèi)能的利用及章末復(fù)習(xí)一、教學(xué)內(nèi)容1.內(nèi)能的概念和表示方法2.內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞3.熱機(jī)的原理和分類4.熱機(jī)的效率5.章末復(fù)習(xí)二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生理解內(nèi)能的概念和表示方法，掌握內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律。2.讓學(xué)生了解熱機(jī)的原理和分類，理解熱機(jī)效率的概念。3.通過(guò)章末復(fù)習(xí)，鞏固本章所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)重點(diǎn)：內(nèi)能的概念和表示方法，內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律，熱機(jī)的原理和分類，熱機(jī)效率的計(jì)算。難點(diǎn)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律的理解，熱機(jī)效率的計(jì)算。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備教具：黑板、粉筆、多媒體教學(xué)設(shè)備學(xué)具：課本、筆記本、尺子、計(jì)算器五、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)：內(nèi)能的概念和表示方法1.引入：通過(guò)觀察水的沸騰，引導(dǎo)學(xué)生思考水的內(nèi)能是如何變化的。2.講解：講解內(nèi)能的概念，內(nèi)能的表示方法，如何計(jì)算內(nèi)能。3.練習(xí)：讓學(xué)生根據(jù)公式計(jì)算不同溫度下水的內(nèi)能。第二節(jié)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞1.引入：通過(guò)觀察熱傳遞現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考內(nèi)能是如何傳遞的。2.講解：講解內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律，如何計(jì)算內(nèi)能的傳遞。3.練習(xí)：讓學(xué)生根據(jù)公式計(jì)算不同物體間的內(nèi)能傳遞。第三節(jié)：熱機(jī)的原理和分類1.引入：通過(guò)觀察蒸汽機(jī)的運(yùn)作，引導(dǎo)學(xué)生思考熱機(jī)的原理。2.講解：講解熱機(jī)的原理，熱機(jī)的分類，如何計(jì)算熱機(jī)的效率。3.練習(xí)：讓學(xué)生根據(jù)公式計(jì)算不同熱機(jī)的效率。第四節(jié)：熱機(jī)效率的計(jì)算及章末復(fù)習(xí)1.引入：通過(guò)觀察不同熱機(jī)的效率，引導(dǎo)學(xué)生思考如何提高熱機(jī)的效率。2.講解：講解如何計(jì)算熱機(jī)效率，如何提高熱機(jī)效率。3.復(fù)習(xí)：對(duì)本章所學(xué)知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，鞏固學(xué)生的記憶。六、板書(shū)設(shè)計(jì)板書(shū)設(shè)計(jì)如下：內(nèi)能：概念、表示方法、計(jì)算內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞：規(guī)律、計(jì)算熱機(jī)：原理、分類、效率計(jì)算七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.計(jì)算不同溫度下水的內(nèi)能。2.計(jì)算不同物體間的內(nèi)能傳遞。3.計(jì)算不同熱機(jī)的效率。答案：1.溫度越高，水的內(nèi)能越大。2.物體間的內(nèi)能傳遞與物體的質(zhì)量和溫度差有關(guān)。3.熱機(jī)的效率與熱機(jī)的熱輸入和熱輸出有關(guān)。八、課后反思及拓展延伸拓展延伸：讓學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)一種更高效的熱機(jī)，提高能源利用效率。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析一、內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律的理解1.內(nèi)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能的轉(zhuǎn)化是指內(nèi)能在不同形式之間的轉(zhuǎn)換。在自然界中，內(nèi)能的轉(zhuǎn)化主要有兩種形式：做功和熱傳遞。做功是指內(nèi)能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換，如機(jī)械能、電能等。熱傳遞是指內(nèi)能在不同溫度物體之間的轉(zhuǎn)移，包括傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種方式。2.內(nèi)能的傳遞內(nèi)能的傳遞是指內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分。內(nèi)能傳遞的實(shí)質(zhì)是熱量傳遞，熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，直到兩者溫度相等。內(nèi)能傳遞的規(guī)律可以用傅里葉定律來(lái)描述，即熱量傳遞速率與溫度差成正比，與物體的導(dǎo)熱系數(shù)和傳熱面積成正比，與傳熱距離的倒數(shù)成反比。3.內(nèi)能轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律的應(yīng)用內(nèi)能轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用。例如，我們可以通過(guò)改變物體的形狀、位置或溫度，來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。在生活中，我們常見(jiàn)的暖氣、空調(diào)、熱水器等設(shè)備，都是利用內(nèi)能的傳遞規(guī)律來(lái)工作的。通過(guò)了解內(nèi)能轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律，我們可以更好地利用能源，提高生活質(zhì)量。二、熱機(jī)效率的計(jì)算1.熱機(jī)效率的定義熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機(jī)效率是衡量熱機(jī)性能的重要指標(biāo)，它反映了熱機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失情況。熱機(jī)效率越高，說(shuō)明熱機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失越小，能源利用率越高。2.熱機(jī)效率的計(jì)算公式熱機(jī)效率的計(jì)算公式為：η=(W有/Q放)×100%其中，W有表示熱機(jī)有效利用的能量，Q放表示燃料完全燃燒放出的能量。3.熱機(jī)效率的提高（1）提高燃料的利用率，減少燃料的浪費(fèi)。（3）提高熱機(jī)的工作溫度和工作壓力，以提高熱機(jī)的熱效率。（4）優(yōu)化熱機(jī)的設(shè)計(jì)，如提高燃燒室的效率，減小摩擦等。繼續(xù)一、內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律的理解1.內(nèi)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能的轉(zhuǎn)化是指內(nèi)能在不同形式之間的轉(zhuǎn)換。在自然界中，內(nèi)能的轉(zhuǎn)化主要有兩種形式：做功和熱傳遞。做功是指內(nèi)能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換，如機(jī)械能、電能等。熱傳遞是指內(nèi)能在不同溫度物體之間的轉(zhuǎn)移，包括傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種方式。（1）做功：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的例子有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。在做功過(guò)程中，內(nèi)能被轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功。（2）熱傳遞：熱傳遞是指內(nèi)能在不同溫度物體之間的轉(zhuǎn)移。在生活中，我們常見(jiàn)的暖氣、空調(diào)、熱水器等設(shè)備，都是利用內(nèi)能的熱傳遞規(guī)律來(lái)工作的。2.內(nèi)能的傳遞內(nèi)能的傳遞是指內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分。內(nèi)能傳遞的實(shí)質(zhì)是熱量傳遞，熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，直到兩者溫度相等。內(nèi)能傳遞的規(guī)律可以用傅里葉定律來(lái)描述，即熱量傳遞速率與溫度差成正比，與物體的導(dǎo)熱系數(shù)和傳熱面積成正比，與傳熱距離的倒數(shù)成反比。（1）導(dǎo)熱：導(dǎo)熱是指熱量通過(guò)物體內(nèi)部的傳遞。導(dǎo)熱的規(guī)律可以用傅里葉定律來(lái)描述，即熱量傳遞速率與溫度差成正比，與物體的導(dǎo)熱系數(shù)和傳熱面積成正比，與傳熱距離的倒數(shù)成反比。（2）對(duì)流：對(duì)流是指熱量通過(guò)流體的流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞。對(duì)流的例子有水壺加熱水、散熱器散熱等。（3）輻射：輻射是指熱量通過(guò)電磁波的形式傳遞。輻射的例子有太陽(yáng)輻射、紅外線加熱等。3.內(nèi)能轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律的應(yīng)用內(nèi)能轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用。例如，我們可以通過(guò)改變物體的形狀、位置或溫度，來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。在生活中，我們常見(jiàn)的暖氣、空調(diào)、熱水器等設(shè)備，都是利用內(nèi)能的傳遞規(guī)律來(lái)工作的。通過(guò)了解內(nèi)能轉(zhuǎn)化和傳遞規(guī)律，我們可以更好地利用能源，提高生活質(zhì)量。二、熱機(jī)效率的計(jì)算1.熱機(jī)效率的定義熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機(jī)效率是衡量熱機(jī)性能的重要指標(biāo)，它反映了熱機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失情況。熱機(jī)效率越高，說(shuō)明熱機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失越小，能源利用率越高。2.熱機(jī)效率的計(jì)算公式熱機(jī)效率的計(jì)算公式為：η=(W有/Q放)×100%其中，W有表示熱機(jī)有效利用的能量，Q放表示燃料完全燃燒放出的能量。3.熱機(jī)效率的提高（1）提高燃料的利用率，減少