第十四章内能的利用优秀教案(新人教版).docx
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1、第十四章内能的利用优秀教案(新人教版)初三物理上册第十四章内能的利用复习学案 (总第课时)主备人:运用人: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,并能用其解决简洁的热学问题。教学重难点:对热机、热值学问的理解。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
2、_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分是: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3.0107J/kg,它表示:。煤气的热值是3.9107J/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提高燃料利用率的详细措施有,等。10叫做热机的效率。公式:_。热机的效率总小于1的缘由是。11提高热机效率的途径有:、等。12能量的转化和守恒定
3、律:。典型例题:自然气灶烧水,燃烧0.5m3的自然气,使100kg的水从20上升到70。已知自然气的热值为q=7.0107J/m3。求:(1)0.5m3自然气完全燃烧放出的热量Q放。(2)水汲取的热量Q吸。(3)燃气灶的效率。 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汽油机与柴油机运用的燃料不同B柴油机采纳压燃式点火,汽油机采纳点燃式点火C柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个
4、火花塞D柴油机与汽油机除运用的燃料不同外,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,气体的温度和内能改变状况是()A温度上升,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.进行物理学探讨方法的启蒙教化。(二)教具录像机,监视器,原子弹和氢弹
5、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.引入新课老师:为了打破核垄断,抵制核讹诈,我国科技工作者自食其力、发奋图强,从1961年起自己进行核武器的研制,在党中心的亲切关怀下,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日胜利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。老师:这是我国第一颗原子弹试爆的实况,其威力超过了其次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日又胜利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
6、一颗氢弹的状况,与原子弹相比,氢弹所用的燃料更少,而威力则比原子弹大许多。(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?然后老师再介绍上述状况)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改变时放出的能量,而核能是在原子核发生改变时放出的能量。为了了解核能,先要知道原子核的组成状况。2.进行新课板书课题:其次节原子核的组成(1)电子的发觉和放射性现象的发觉老师: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,人们始终认为原子是不行再分的中性粒子。1
7、897年英国物理学家汤姆生在探讨阴极射线时发觉了电子,而电子比原子小得多,因而人们才相识到原子内部还有结构。板书:电子的发觉把人们带入了原子内部的世界在同一时期人们还发觉了自然放射现象,对放射性现象的进一步探讨,人们相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相识是没有止尽的。我们先来学习放射性现象。板书:放射性现象的发觉把人们带入了原子核内部的世界(2)放射性现象什么是放射性现象?老师边写边说:像铀(U)、钋(Po)、镭(R)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。射线原委是什么?老师:在放
8、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,还得通过试验。老师:我们做什么样的试验,才能推断它们带不带电呢?(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极位置还可推断射线带的是什么电。)老师:我们利用已经驾驭的学问可以去探究还不知道的现象和规律,最基本的探讨方法是通过试验。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
9、,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)三种射线射线依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,我们把它叫做射线,射线由带正电的粒子组成。科学家们探讨发觉每个粒子带的正电荷是电子电荷的2倍,粒子质量大约等于氦原子的质量。进一步探讨表明粒子就是氦原子核。板书:射线的实质就是高速运动的氦核流由于粒子的质量较大,所以射线的穿透本事最小,我们用一张厚纸就能把它拦住。射线与射线偏转方向相反的那束
10、射线带负电荷,我们把它叫做射线。探讨发觉射线由带负电的粒子(粒子)组成。进一步探讨表明粒子就是电子。板书:射线的实质就是高速运动的电子流试验还表明,射线的穿透本事较强,很简单穿透黑纸,还能穿透几厘米厚的铝板。射线中间不发生偏转的那束射线叫做射线,探讨表明,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:射线是一种电磁波射线的穿透本事极强,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)射线的应用和防护由于射线穿透性极强,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
11、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,牢靠性差,又奢侈材料,现改用射线来探查,精确度高,又不损耗材料;在农业上用射线来适当照耀种子,能使农作物增产,还能增加某些作物的抗病实力,改良农作物的品质;在医学上还可用射线作放疗,医治恶性肿瘤。事物总是一分为二的,射线能杀死癌细胞,也能杀死正常细胞,或使正常细胞癌变,因此在运用放射性元素时,要留意射线的防护,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)原子核的组成深化探讨表明,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。原子核内原委还有什么结构?原子核
12、又是由什么粒子组成的呢?这是个很困难的问题,直到目前原子核内部的微小组成状况仍是科学探讨的尖端项目之一。现在我们只是粗浅地、简洁地介绍原子核内部的基本组成状况。英国物理学家卢瑟福在1919年做核反应时发觉了质子,经过探讨证明,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。进一步探讨表明,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。1932年英国物理学家查德威克又发觉了中子,通过探讨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试验中,发觉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
13、们已经知道:氢原子核(H)最简洁,它就是一个质子,核外有一个电子围着它转;氦原子核(He)是由2个质子和2个中子组成的,核外有2个电子围着它转;锂原子核(Li)是由3个质子和4个中子组成的,核外有3个电子分两层围着它转;铍原子核(Be)由4个质子和5个中子组成,核外有4个电子分两层围着它转同学们可以发觉一个规律: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。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,产生射线的缘由。3.小
14、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状况。 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.进行物理学探讨方法的启蒙教化。3.介绍我国科学家的成就,进行爱国主义教化。(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.引入新课老师:科学家们在自然放射性现象的探讨中,发觉了极其微小的原子核内部还有结构,原子核也是可以改变的。为了探讨原子核内部的结构,物理学家们尝试用粒子去轰击原子核,最初是用粒子去轰击,后来又用质子、中子去轰击,发觉都能引起原子核的改变核反应,
15、而且发觉在某些核反应过程中能释放出大量能量。由于原子核的改变而释放的巨大能量,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:由于原子核的改变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老师:经过科学家们的大量试验探讨和理论分析,发觉释放核能可以有重核的裂变和轻核的聚变两条途径。重核的裂变老师结合课本图14-6或挂图讲解:科学家们发觉,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,与四周的物体分子碰撞,使分子动能增加,核能转化成四周物体的内能。试验表明,裂变时释放的核能非常巨大
16、,1千克铀-235中的铀核假如全部发生裂变,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2.5106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供应中子,才能维持铀核的不断裂变呢?科学家们从试验中发觉,(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23个新中子,这23个中子又去轰击其它铀235核,引起23个新铀核裂变,又各放出23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
17、去,这种现象叫做链式反应。假如对裂变的链式反应不加限制,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。原子弹就是依据这个原理制成的。(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非常巨大的。但是假如我们能够限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。人们已经胜利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
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