初中九年级物理教案:热机效率和环境保护(通用8篇)
初中九年级物理教案:热机效率和环境保护 篇1
教学目标
(一)知识与技能
1、建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。
2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,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。
(二)过程与方法
通过社会调查、分组交流合作,了解热机效率及热机带来的负面影响。
(三)情感态度与价值观:
了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能够简述热机使用产生的排放物
对环境的不良影响,培养自觉的环保意识,激发学生的社会责任感。
教学重点
燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
教学难点
热机效率的理解和环境保护。
课前准备
木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气(打火机中装有)等燃料样本,多媒体课件,布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。
教学过程
一、引入新课
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。即从原始人类学会用火的那天起,至今,人们使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?以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢?今天我们一起来学习“第四节 热机效率和环境保护”。
二、新课教学
1、课件展示:木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等,引出常见的燃料。
2、设疑:常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等,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?
3、交流与讨论:如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同?
注:如果学生不能回答,可由教师引导:必须保证哪些量相同才能进行比较?(燃料的质量要相同,而且都要完全燃烧)。
(一)燃料的热值
燃料的热值:把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)叫做这种燃料的热值。用q表示。单位是J/kg,气体燃料热值单位是J/m3。
注意,质量必须是单位质量1千克,必须完全燃烧。
强调:热值是燃料的重要特性,只和燃料的种类有关,与质量和是否完全燃烧无关。
学生查热值表,并表述木柴、液化气热值的物理意义。
由热值的定义我们知道:
1kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量;
那么质量为m kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量,怎么计算?
m﹒q
由此得出热值的计算公式:Q=mq。
思考:气体燃料通常不用质量而用体积,因此计算气体燃料放热时,公式应该写成 Q=qV
例:计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解:查表可知q=3.3×107J/kg,所以Q=mq=4 kg×3.3×107J/kg=1.32×108 J。
答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J。
估算练习:在图12-26所示的情况下,所需的干木柴、烟煤和汽油。
交流与讨论:在图12-26中,实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值,这是为什么?
(二)热机效率
实际上热机工作时,并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。
课件展示:教材图12-27“热机燃料燃烧能量走向示意图”。
由图可知,真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。
热机效率:热机转变为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η表示(即η=Q有/Q总×100%)。
过渡语:为了合理利用能源,人们一直都在努力提高热机的效率。
自学P38第四自然段
交流与讨论:如何合理利用能源,提高热机的效率?
归纳:主要途径是减少热机各种能量损失。
具体措施:(1)使燃料尽可能完全燃烧(煤粉、鼓风)
(2)减小机械摩擦(选用优良润滑油)
(3)尽量简化机械传动部分(三角旋转式发动机)
5、课件展示:各种热机的效率
思考:热机的效率能否达到100%?为什么?
(三)环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献,但也带来了一些负面影响,造成了环境污染,如噪声污染、废气污染等。
课件展示:燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。
交流与讨论:通过上面的展示,并联系我们的生活环境谈一谈:燃料燃烧对环境有哪些影响?
归纳:(1)燃料燃烧排放的烟尘,使空气混浊,影响动植物生长。
(2)汽车等交通工具排放的尾气:如过多二氧化碳,引起地球温室效应,全球气候变暖。CO能造成“煤气中毒”,让人缺氧致死。二氧化硫会形成酸雨,危害植物、危害庄稼,破坏生态平衡,还会腐蚀建筑物……
阅读:我国大气环境质量标准和信息窗内容,进行环保总动员。
三、课堂小结:
1、热值:①概念:②单位;③公式:④计算:
2、热机效率:①概念:②提高热机效率的途径:具体措施:
3、保护环境,从我做起。
四、课堂练习
1、液化气的热值是4.9×107J/ m3,其物理意义是,完全燃烧5 m3 的液化气可以产生 J的热量。
2、火箭常用液态氢气作燃料,其原因是。
3、下列关于热值的说法正确的是()
A、燃料不燃烧,其热值为零。
B、燃料不完全燃烧其热值要变小。
C、.燃料的热值与燃烧情况和质量无关,只与燃料种类有关。
D、燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。
4、一个含0.6 kg无烟煤的蜂窝煤,能烧开5瓶水,而0.6 kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。这样看来不同的燃料的 不同,若q无烟煤=3.4×107J/kg,5瓶水的质量是9kg,从20℃到烧开,那么这个煤炉的效率是。(一个标准大气压下)
5、要提高热机的效率,下列做法不可行的是()
A、尽量减少废气带走的热量。
B、尽量保持机械部件之间有良好的润滑。
C、尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。
D、尽量减少散热损失。
6、煤和石油在燃烧时生成的气体中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等,燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳,这些 和 排放到空气中,严重污染了大气。
7、用煤炭烧开水,水实际吸收的热量远远小于依照热值计算的热量,为什么?
作业设计
①一台大型推土机的推力约为3×104N,匀速推着土总行程达10km,消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。
②点燃一只无烟煤(0.6kg),能烧开5瓶水,而点燃0.6kg的液化气可以供普通人家烧一天的饭菜,开水还可以烧淋浴用的洗澡水。这样看来:不同的燃料()不相同。若q无烟煤=3.4×107J/kg,5瓶水的质量约为9.5kg,从20℃烧开,那么这个煤炉的热效率是()
板书设计
第四节 热机效率和环境保护
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(1)符号:q
(2)单位:焦/千克。(J/kg)。或气体燃料的热值:J/m
3(3)热值的物理意义:
(1)公式: Q=mq或q=Q/m
二、热机效率。
三、环境保护。
初中九年级物理教案:热机效率和环境保护 篇2
热机的效率教案示例
(一)教学目的
常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。(二)教学过程
1.复习
什么是机械效率?
2.引入新课
热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题,这一节我们就来讨论这个问题。
3.进行新课
板书:第五节热机的效率
(1)热机的能量损失
教师:一辆汽车从身旁驶过,有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机。这是为什么?
学生:因为它们排出的气体的味道不同。
教师:说得很对。但你们想过没有,排出的气体中仍有汽油或柴油味这说明了什么?学生:说明汽油或柴油并未完全燃烧。
教师:既然燃料没有完全燃烧,就说明有一部分能量被白白地损失掉了。板书:
一、热机的能量损失
1.燃料未能完全燃烧
教师:再想想,除此之外还有些什么损失?
学生:排出的气体中还具有内能。
教师:有人曾用汽车的尾气加热饭菜就说明了这一点。除此之外,气缸壁等也会传走一部分内能。
板书:2.废气和散热带走一部分内能
教师:以上这些都是没有转化成机械能的内能。那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功?
学生:不是,有一部分要传给飞轮以维持其继续转动。
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教师:除此之外,由于各零部件之间有摩擦,曲轴还需克服摩擦做功。
板书:3.克服摩擦做功
(2)热机的效率
由于以上原因,真正用来做有用功的能量只占燃烧燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小,也就成了热机性能的标志。为此,我们再介绍一个新的概念:
板书:
二、热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率
由于损失的原因比较多,所以热机的效率一般都较低。(参阅课本中的几种热机的效率,内燃机的能流图以及火电站的能流图)
教师:热机是人类使用的主要动力机。尽管它的效率还不高。我们仍然离不了它。问题的关键是如何改进和提高它的性能。经过上面的分析,谁能归纳一下改进热机的总体设想?
板书:
三、如何提高热机的效率
学生:让燃料尽可能充分燃烧。(板书)
学生:减小各部分之间的摩擦。(板书)
教师:让其尽可能完全燃烧,可通过改善燃烧环境,调节油、气比例等来实现。为了减小摩擦需要经常保养机器,适当调节各零部件间间隙,并注意保持润滑等。另外还应下决心关停一些冒黑烟、耗能大的热机,以提高热机的整体水平。
提高热机的效率,并非易事,需要解决的问题还很多,甚至每前进一步都要付出艰苦的努力,不过我们相信,随着科学技术的飞速发展,以及新能源的不断开发,热机的性能一定会得到较大提高。我们也期待着现在的青年中能涌现出更多瓦特式的人才,为人类研制出更新更好的热机
4.小结(略)
5.布置作业
通过阅读教材,巩固所学的内容。(三)说明
可通过阅读资料或参观访问、请专家讲座等形式完成教学内容。可结合当地的环境问题及治理情况收集一些素材,充实教学内容。
(李瑞海陈海鸿)(人教版教材)
九年级物理内能与热机同步练习题 篇3
(二)内能与热机
一.知识点
(一)、温度
1、温度:表示物体的冷热程度。
2、单位:(1)国际单位制:采用热力学温标,单位是:开尔文(K)
(2)常用单位:摄氏度(C)。规定:在1个标准大气压下,______________的温度为0 C,____________的温度为100 C,在0到100之间平均分成100等份,每一等份就是1C。
3、温度的测量工具:温度计
(1)常用液体温度计的原理:____________________________.(2)温度计的使用方法:使用前,要弄清_____________、_______________ 使用时:温度计的玻璃泡要__________浸入被测液体中,不能接触容器底或容器壁;待温度计示数__________后才读数;读数时,不能将温度计从被测物体中拿出来,玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计内液面___________。
(3)温度计测物体温度的步骤:估、选、放、读、取。
(4)体温计:利用水银的热胀冷缩的性质制成。分度值______,量程__________:使用前要将液柱甩回玻璃泡.(二)、内能
1、定义:物体内所有分子由于热运动而具有的_________和分子之间的_________的总和叫做物体的内能。
2、影响内能大小的因素:物体的________、状态、质量、体积和物质的种类。物体分子热运动的剧烈程度与温度有关。同一物体温度越高时内能越________。
3、内能的单位:焦耳(J)
4、改变内能的两种途径:_________和____________.两种途径在改变物体内能上是等效的。
(1)做功:对物体做功,物体内能会(如:压缩气体做功;摩擦生热,克服摩擦做功等); 物体对外做功,物体内能会。
做功改变内能实质是:内能与其他形式的能间的相互转化。
(2)热传递:能量(内能)从高温的物体向低温物体传递的过程。
发生热传递的条件:____________。热传递的三种形式:__________、_______、_______ 热传递的实质是:________________________。高温物体将__________向低温物体传递,直至各物体____________相同(称为热平衡).特点:高温物体的内能传递给低温物体,高温物体内能,温度,放出热量;低温物体内能,温度,吸收热量。
5、热量(Q):物体通过热传递方式所改变的内能叫做热量。单位是焦耳(J)。
温度、内能和热量三者的联系:
(1)物体温度升高,内能______________,_____________吸收热量.(2)物体内能增大,温度___________升高,_____________吸收热量.(3)物体吸收热量, 内能_____________, 温度___________升高.(三)比热容 0
00
0
1、定义:单位质量的物质温度升高(降低)______C所吸收(放出)的热量为该物质的比热容,符号“C”。比热容是物质本身的一种特性,只跟物质种类和状态有关.2、单位:___________.水的比热容C水=______________,物理意义:____________________
3、热量的计算:
Q =________________变形式: C=____________;m=____________;△t=___________.(四)内燃机
1、能量转化:燃料燃烧(化学能转化为内能)释放的___________转化为____________。
2、汽油机
(1)构造:气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮、火花塞。
(2)工作过程:吸气冲程(吸入____________的混合气体);压缩冲程(压缩缸内混合气体,内能_______,温度_______,压强增大,把________能转化为______能);做功冲程(压缩冲程末,气缸顶部的火花塞发出电火花,点燃缸内气体爆发性燃烧,产生高温高压的燃气推动活塞做功,把______能转化为_________能);排气冲程(排出废气)。点火方式:___________.3、柴油机
(1)构造:气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮、喷油嘴。
(2)工作过程:吸气冲程(只吸入__________);压缩冲程(压缩缸内气体,内能增大,温度升高,压强增大,把__________能转化为________能);做功冲程(压缩冲程末,气缸顶部的喷油嘴喷出雾状柴油,压燃式点火,产生高温高压的燃气推动活塞做功,把_______能转化为___________能);排气冲程(排出废气)。点火方式:_______________.4、四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环,______个冲程,活塞往复运动_____次,曲轴连杆转______周,飞轮转________周,只有_________冲程对外做功_____次,其它三个冲程靠_______________完成。
(五)燃料的热值
1、定义:_________某种燃料__________燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.2、单位:_________或__________。(热值是燃料本身的一种特性,只与燃料种类有关.)
3、燃料燃烧放出热量的公式:Q放=________或Q放=_________;变形式:m=_______;q=_____
(六)热机效率
1、热机燃料燃烧释放能量的主要走向:(1)燃料未完全燃烧;(2)克服摩擦消耗的能量;(3)废气带走的能量;(4)机械传热损失能量;(5)对外做有用功的能量。
2、定义:热机转变为有用功的能量(有效利用的能量)与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。(热机工作时总是有能量的损失,所以热机效率始终小于1)
3、效率的计算式:=
0Q有用×100% 变形式:Q有用=__________;Q放=____________.Q放
4、提高热机效率的途径:减少热机工作中的各种能量损失。(1)使燃料充分燃烧;(2)减少机械摩擦损失;(3)减少机械散热和废气带走热量。
5、热机工作的污染:废气(二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物);粉尘;噪声。二.例题
1、下列属于做功的方法改变物体内能的是()
A、压缩筒内空气,棉花燃烧起来 B、金属汤匙放在热汤中,温度升高了 C、食品放入电冰箱里,温度降低 D、热水器放在太阳下照射,水温升高
2、王小聪同学的家住在新农村建设示范村里,他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。液化石油气热值为3.5 ×10J/kg,燃烧放出的热量只有60%被水吸收。将质量为5kg,初温为20℃的水加热到100℃,水吸热多少J?需燃烧液化石油气多少g?
三.练习题
1、关于温度、热量、内能,以下说法正确的是
A.物体的温度越高,所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高 D.对物体做功,物体的温度一定升高
2、“神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,下列说法正确的是()A.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能
B.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能 C.飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施
D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量的热保护了飞船
3、下列过程中,将内能转化为机械能的是()
A.汽油机的压缩冲程 B.水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程 D.流星在大气层中穿行的过程
4、南极“万年冰”中含有很多压缩气泡,科考队员取一小块放入盛有酒的杯中,冰块会在酒面上飘来飘去。下面几种说法中错误的是()
A.冰块熔化,气泡破裂,使冰块飘来飘去 B.冰块吸热,内能增加,使冰块飘来飘去 C.冰块熔化,气泡破裂,气泡的内能减少 D.冰块吸热,酒水放热,酒水的内能减少
5、根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是()
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性 7C.由于水比沙石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大 D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0C的水比0C的冰效果好
6、关于热机,下列说法错误的是()A、热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B、在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C、柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大 D、在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
7、甲、乙两种物质,质量之比为4 : 1,放出热量之比是3 : 1,则它们的比热之比和降低温度之比分别是下列四种情况,可能满足题设条件的是()①1:1 3:4 ②2:1 1:3 B.①③④
③1:2 3:2 C.②③
7o
o
④1:3 9:4
D.①②④ A.①②
8、一台效率为40%的柴油机,当输出3.44×10 J有用功时,消耗的柴油质量是()
(柴油的热值是4.3×10 J/kg)A.0.8kg B.2kg
C.0.32kg
D.2.8kg
疫情中,体温计发据水银的079、在防范甲型H1N1流感挥了重要作用。体温计是根_______________性质制成的。下图中体温计的示数是______C,请写出一点有关体温计使用的注意事项:_______________________________________。
10.如右图所示,该温度计的分度值是________,温度计的读数是___________.11、炎热的夏天中午,在太阳光的照射下,海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大,这是通过__________方式改变内能的。而海水的温度明显低于沙滩的温度,其原因是_____.12、我市在科学规划和建设山水园林城市时,修建了天宫堂水电站,大量增加水面面积,是利用水的______________大的特性,且水在蒸发时_____________(选填“吸热”或“放热”),可以调节气温,营造“宜居内江”的舒适环境。
13、如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,当瓶塞从瓶口跳出时.看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出,出现白雾”这个过程中,发生的物态变化是___________.这个现象说明:________________ ______________________________________.14、生活中,掉在地上的弹性小球会跳起,由于与空气摩擦,小球会越跳越低,最终停在地面上,在此过程中,___________能最终转化为_________能.
15、用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图所示。_______液体的比热容较小。如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择_________液体。
16、一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成_________个工作循环,做功_______次.17、柳州鑫能生物发电项目是广西第一个新型环保清洁和可再生能源生物发电示范项目,以热值为l.2×10J/㎏的秸杆作燃料。完全燃烧_________㎏的秸杆得到8.4×10J的热量;若这些热量全部被水吸收,可使_________㎏的水从30℃上升到70℃。
0
18.一台太阳能热水器装满水后,水的质量是30kg。使这些水的温度从20℃升高到70C需要吸收 J的热量。若这些热量由燃烧天然气来提供,则至少应完全燃烧 ____________m的天然气。(天燃气的热值为4.0×10J/m)
19、某汽车公司的某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×10N,消耗燃油1.5×10m3。若燃油的密度ρ=0.8×10kg/m,燃油热值为q=4×10J/kg,(假设燃油完全燃烧)求:(1)专用车牵引力所做的功。
W(2)已知热机效率η=(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全Q燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?
20、有一个能装50㎏水的太阳能晒水箱,其接收太阳能的面积为2㎡,该晒水箱接受的太阳辐射能为E=3.2×10J∕(h·㎡)。求:
(1)如果每天接收太阳能的时间为8h,则该晒水箱每天可以接收多少焦的太阳能?(2)由于热量的散失等原因,水的吸热效率只有60%。那么,该晒水箱一天吸收的太阳能 可使这50㎏的水升高多少摄氏度?
初中九年级物理教案:电流 篇4
初中九年级物理教案:电流
第一节 电流 执教 1 使学生理解电流的定义。 2 会进行电流单位的换算,1安的物理含义。 3 会用电流的定义和公式进行简单的计算。 理解电流的定义。 会用电流的定义和公式进行简单的计算。 演示 电源、开关、导线、灯泡。 学生 主 要 教 学 过 程 学生活动 一.复习: 提问:(1)什么叫电流?电流的方向是怎样规定的? (2)什么叫电量?电量的单位是什么? 二.引入新课 电流不但有方向,而且有大小。 三.进行新课 提出问题:电流看不见、摸不着,怎样判断导体中电流的大小?为了解决这个问题,让我们一起做一面的实验。 1.电流的热效应:任何导体中有电流通过的时候,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应。利用电流的.热效应可以判定电流的存在,能不能判定电流的大小呢?演示实验:P66实验 由以上两个实验可见:电流越大,相同时间内电流产生的热越多,灯也越亮。 怎样表示电流的大小呢?(用水流类比法) 2.电流 ①电流是表示电流的大小的物理量,它的符号是 “I”。 ②定义:把1秒内通过导体某横截面的电量(Q),叫做电流。 ③公式:I=Q/t ④单位:在国际单位制里,电流的单位是安培,简称安(A)。 1安=1库/秒,表示1秒内通过导体横截面的电荷量是1库。 电流的常用单位还有:毫安(mA),微安(uA)。 1安=1000毫安,l毫安=1000微安。) 3.练习题:(1)变换单位:300毫安=_____安=______微安。 (2)有甲、乙两条导线。10秒内通过甲导线某横截面的电量是40库,20秒内通过乙导线某横截面的电量是60库。哪条导线中的电流大? (3)课本练习题2。 (要求:写出公式、代入数值,正确写出结果) (4)课本练习题3。 正确写出公式变形;统一单位,时间必须用秒做单位。 4.小结: 这节课的重点是电流强度,电流强度是电学中重要的物理量之一,要知道它的物理意义、定义、公式和单位,并会进行单位变换、会运用公式进行简单的计算。 5.布置作业。 回答问题 观察实验 完成练习
人教版初中物理九年级总复习教案 篇5
教学准备
教学目标
【学习目标】
理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算。
教学重难点
【重点难点】
理解欧姆定律并能进行简单的计算。
教学过程
学习内容一:欧姆定律
学习指导:阅读课本P78-P79文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。
【自学检测】
1.通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。
2.欧姆定律的定义式:I=U/R。
3.在国际单位制中,U的单位是V,R的单位是Ω,电流的单位是A。
【合作探究】教师巡视辅导。
1.请写出欧姆定律的另外二个推导式。
答:U=IR,R=U/I
2.完成例题1:一辆汽车的车灯接在12V电源两端,灯丝电阻为30 Ω,求通过灯丝的电流?
分析:已知U=12 V,R=30 Ω,则应该运用公式I=U/R来计算。
学生独立完成计算。
3.完成例题2:如图17.2-1所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3 A,求电阻R的阻值。
分析:已知U=6 V,I=0.3 A 求电阻R,则应该运用公式R=U/I来计算
学生独立完成计算。
4.能用上述方法来测量导体的电阻吗?
答:根据公式 R=U/I可以知道,如果知道了导体两端的电压和流过导体的电流,就可以利用这个公式来计算出导体的电阻。
5.阅读P79科学世界,了解气敏电阻的工作原理。尝试画出电路图。
答:
6.由I=变形得到R=,某同学认为:“导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比”这句话对吗?
答:不对,导体电阻是导体本身一种性质,与电压、电流无关,但电阻的大小等于它两端电压和流过的电流的比值。
【展示交流】教师掌握情况。
【精讲点拨】
1.在运用欧姆定律来进行计算的时候,所有的单位都要先换算成国际单位。
2.欧姆定律公式中的I、U、R是针对同一段导体,同一时刻而言的。在计算的时候要一一对应。如果一个题目中有多个U、I、R,应用不同的下标加以区别,同一电阻的U、I、R要用相同的下标。
课后习题
【即时练习】
某定值电阻两端是2.5 V,此时流过的电流是300 mA,此时电阻的阻值是多少?当电阻两端的电压为0时,它的电阻阻值是多少?
初中九年级物理教案:热机效率和环境保护 篇6
题:§11—5密度与社会生活 教学目标
1.知识与技能
(1)知道密度与社会生活的联系,知道密度知识的应用。(2)正确理解密度是物质的一种特性,能运用密度鉴别物质。
2.过程与方法:
(1)通过学习知道温度对密度的影响,知道密度知识对生产和生活的重要作用。(2)学会运动密度知识分析和解决问题的方法。3.情感态度与价值观:
通过介绍密度知识的实际应用,让学生认识理论与实际的密切联系,熏陶理论联系实际的良好学风。
重点:运用密度知识鉴别物质和解决实际问题 难点:运用密度知识鉴别物质和解决实际问题 课时安排:2课时
教具、学具:4千克的铅球、水桶、体重计、纸风车、酒精灯、细线、圆底烧瓶、水槽。
教学过程
一、引入新课
密度是物质的基本属性,每种物质都有自己的密度。密度在我们的社会生活中有重要的价值。在解决不同的实际问题时,密度知识是如何应用的。
二、新课教学
1.密度与物质鉴别
讨论的问题如下:出示学生体育课上用的4kg的铅球,问学生:你如何判断,这种铅球是否用铅制成的?请说出你的办法来.(先分别测量出铅
球的质量和体积,再利用密度公式求出它的密度,判断它是否是铅组成的。)提问:如何利用家里能找到的器材,测出测量出铅球的质量和体积呢? 用体重计测出铅球的质量,可以用水桶做排水器材测出铅球排开水的质量,即可算出铅球的体积。
实验:
计算:
总结:用密度鉴别物质问题,如果我们计算出某一物体密度和密度表中某一物质密度相同,我们只能说可能是这种物质,如果前边例题中你不知道是铜球,这样用计算出的密度值
一分析就会错误地认为是铁球.而且从密度表中可以看到花岗石的密度在 之间,如果一块花岗石密度恰好是,我们能说它是铝吗?显然不能.所以在用密度进行物质鉴别时往往还要配合利用物质的其他特性,比如颜色、硬度等等.更科学的鉴别物质的方法,应采用化学分析或光谱分析,鉴别组成它的化学元素成分.
同种物质的密度一般是不变的,如一瓶水用去一半,剩下一半水的质量是原来的二分之一,但密度不变。
问题:同种物质的密度一定不变吗?如果某物体的质量不变,而它的体积改变了呢? 实验:气体的热胀冷缩实验
介绍实验装置:圆底烧瓶上用带有注有一小段红墨水的玻璃管的橡皮塞密闭空气。先后放入热水和冷水中,观察。
现象:烧瓶放在热水中时,红墨水向外移动,说明瓶内气体受热体积膨胀了。而放在冷水中时,红墨水向里移动,说明瓶内气体遇冷体积收缩了。
同学们回家可做类似实验:两个吹胀的气球分别放在冰箱的冷藏室和炉火附近。观察现象。上面的实验说明最物质的密度与温度有关。
2.密度与温度
自然现象中风的形成也是因为密度与温度有关形成的 做风形成的实验:教材P21
空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,热空气上升后,温度低的冷空气就从四面八方流过来从而形成了风。
思考:教材P24 根据气体的密度随温度变化而变化的现象,试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。
暖气周围的空气受热体积膨胀,密度变小而上升,靠近窗户的冷空气密度大,下沉到暖气周围,又受热上升,利用这种冷热空气的对流,可以使整个屋子暖和起来。
人们很早就利用风力了,例如:利用风力来取水,灌溉、磨面,推动帆船、滑翔机等,近代大规模应用风力,主要在发电上。
温度可以改变物质的密度。固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显,因而密度受温度的影响比较小。
设问:难道所有的物质都有热胀冷缩的性质吗?
水的凝固点是0℃,北方的寒冷冬天,气温在0℃以下,湖面结成了冰,行人可以在湖面上行走。湖底还有鱼存活吗?
300多年前,人类就已知道水在4摄氏度时密度最大这一现象。在冰湖中作的测试表明,表面冻结的湖里,冰面以下的水体中密度从上至下递增(这是当然的事了,重在下,轻在上),温度也是由上至下递增,从表层水体的0℃至底层水体的4℃。正是因为这个特性,湖里的鱼类能够在严寒的冬天躲在底层水体中,不至于被冻成冰块。
水在0—4℃之间,是热缩冷胀,在4℃以上是热胀冷缩。
水的反膨胀现象,给人们带来了好处,江河湖面的水结冰时,因为冰的体积膨胀,密度比水小,总是浮在水面上;而水到了4℃,密度最大,总是沉在下面。这样,冰块就成了一层天然的防寒屏障,使江河湖海不至于一冻到底,使大量的水下生物得以生存。
水的反常膨胀,给人类生活也带来不方便。北方的冬天,放在户外的自来水管将冻裂。所以对自来水管的保护显得尤其重要。
三.小结
四.巩固练习
相应完成《导学案:10.3 密度》
五.布置分组作业
六.板书设计:
初中九年级物理教案:热机效率和环境保护 篇7
教学目标:
1、从能量转化的角度认识电能。
2、通过实验探究认识电流做功的相关因素。
教学重点:电功的概念、公式及应用;影响电流做功的因素。教学难点:电功的概念 教具:书上装置 教学过程设计:
一、引入设计:
师:天气冷的时候,我们经常两手相互搓一搓,手心就会感到暖和,这能量转化过程来分析能量是怎样转化的?
生:机械能转化为内能
师:这种改变内能的方式我们称为什么? 生:做功
师:可见,能量的转化是通过做功来实现的。师:用电器的作用是什么?
生:把电能转化为我们各种需要的能 师:你能举出一些例子吗? 生:交流讨论
电热水器:把电能转化为内能 电动机:把电能转化为机械能 给蓄电池充电:把电能转化为化学能 电磁铁:把电能转化为电磁能 电灯泡:把电能转化为内能和光能
师:电能转化为其它形式的能,也是通过电流做功来实现。电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,也就要消耗多少的电能。
例如:电热水器,如果知道电流做了多少功,就可以知道有多少电能转化为内能,也就知道要消耗多少电能。
师:想一想:电流做功与哪些因素有关?
二、实验探究:影响电流做功多少的因素
用心
爱心
专心
讨论作业。补充练习
1、一个热水器接到照明电路中,通过的电流是2A,求其正常工作30min,须消耗多少电能?若每度电0.5元,需交多少电费?
2、电功的推导公式:W=I2Rt W=U2/Rt 例1:将一个阻值为5Ω的电阻与一个阻值为10Ω的灯泡串联起来,接在12V的电源上,通电15min后,求电流通过小灯泡所做的功?
例2:如图电源电压6V,通电10min,求R1消耗的电功?
用心
爱心
初中九年级物理教案:热机效率和环境保护 篇8
知识与技能
1. 知道常见的金属(铁、铝等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2. 会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3. 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
过程与方法
1. 通过实验,让学生了解练铁的原理,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
2. 通过对某些含有杂质的物质的计算,使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,培养学生灵活运用知识的能力。
情感态度与价值观
1. 通过对我国古代练铁的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国热情。
2. 通过对废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
3. 通过对矿物可供开采的年限的介绍,让学生产生金属资源的危机意识,更让学生懂得要保护金属资源。
[教学资源分析]
本课题在大家熟悉了金属和金属材料的用途以及金属的化学性质的基础上,介绍了地球上和我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护,以及金属资源的保护等,既有知识、技能方面的内容,又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
教材由常见的金属矿物照片以及资料引入,简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。而全世界使用最多,应用最广的就是铁,因此,教材很自然的转入到对铁的冶炼的讨论中。
“铁的冶炼”是本课题的重点。教材主要介绍了我国炼铁的实际情况结合例题介绍化学方程式中有关杂质问题的计算。把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,使学习活动成为有机的整体。
“金属资源的保护”重点是有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”内容。接着教材中以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限,形象地说明了金属矿物资源是有限的,以及金属资源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。
[教学策略分析]
1. 关于地球上及我国的金属资源情况的教学以及我国冶炼铁的历史等教学内容,可以结合地理课的有关内容,鼓励、发动学生主动查找有关资料,如矿物标本、实物照片、图表、有关的文字描述等,可在课内外交流。
2. 做好[实验8—3],并将它与炼铁生产的主要化学原理结合起来,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。同时,结合炼铁例题介绍化学方程式中的杂质问题计算是一类在实际生产中具有重要意义的计算,让学生在讨论中归纳解题思路,同时让学生认识到只有把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,使学习活动成为有机的整体。
3. 精心策划和组织好有关金属的腐蚀和防护的“活动与探究”内容。教师可引导学生结合生活经验来探讨该实验的设计方案,并鼓励学生开动脑筋设计出多种方案,并进行实验,同时做好观察记录。在实验成绩的基础上,可以由各小组来汇报实验情况,以及探究的结果。并从中引导学生如何由自己的实验来分析归纳生锈的条件、防锈的方法。
4. 关于金属资源保护的教学,可以利用电教手段,使学生强烈感受矿物资源是有限的,以及保护金属资源的重要性。并结合起来“调查与研究”,使学生了解废旧金属回收的意义,并积极主动去做。
[教学重难点]
重点:铁的冶炼,以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”
难点:化学方程式中有关杂质问题的计算,以及对铁的锈蚀防护的“活动探究“的结论的辨析归纳,从而得出铁生锈的条件,以及防锈的方法。
[课时安排]
2课时
[教学过程]
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
课前准备(第一课时)
〈课前准备〉
发动学生课前查找金属资源的有关资料:矿物标本、实物照片、图表、有关金属资源的文字描述等。
学生课前准备,搜集材料。
让学生通过多种途径收集资料,培养学生的资料收集的能力。
展示材料、导入新课 〈展示资料〉
由小组分别展示收集的资料。
〈过渡〉
金属资源是不是取之不尽用之不竭的呢?我们今天就来学习金属资源的利用和保护。学生展示材料,交流信息,讨论、小结:
地球上金属资源很丰富,我国矿物储量种类齐全。在所有的金属中,含量最丰富的是铝,而提取量最大的是铁。由课上来展示收集的成果,不仅可以培养学生的兴趣,而且可以激发学生的学习热情。同时营造一种宽松、民主的学习氛围。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
媒 体 实 验 相 结 合、原 理 实 际 相 联 系 〈过渡〉
我们已经知道了提取量最大的是铁,那么铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢?
〈多媒体展示、介绍〉
1.我国古代炼铁图——了解我国炼铁的悠久历史
2.新中国成立后钢铁工业的发展——上海宝山钢铁公司炼铁高炉;为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票。
观看多媒体展示的图片,了解我国炼铁的悠久历史,知道我国钢铁工业的迅速发展。
利用多方面的材料,激发学生的爱国热情。培养学生的民族自豪感。同时设置了一个悬念:钢铁是怎样炼成的?激发了学生的求知欲望。
〈设问〉
人们是如何把铁矿石炼制成铁的呢?
〈演示实验〉
介绍炼铁的原理
P17页—[实验8—3]一氧化碳还原氧化铁的实验。
〈小结〉
1.炼铁的原料:铁矿石、焦碳、石灰石。
2.炼铁原理:
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO
2观察实验,描述现象,思考原理,完成化学方程式。
由设问把学生心中所思明朗化,给了学生一个明确的求知方向。
〈过渡〉
在实际生产中,所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此,在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。
〈例题〉用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨?
(解题过程见板书设计)学生思考:铁矿石、生铁、钢等物质是纯净物还是混合物?
思考含有杂质的物质如何来进行计算。
归纳解题思路 通过例题的方式,把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,使学生活动成为有机的整体,有利于学生主动参与学习。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
〈教师小结〉
解题思路:有关化学方程式的计算都是纯物质的计算,要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量。
〈课堂练习〉
P23页习题4、5 完成整个解题过程。
学生练习在解题过程中培养学生严瑾的思路,严瑾的解题格式。培养学生严瑾的学习习惯。
设问导入(第二课时)
〈导入〉
大家知道吗?我们每年要向自然界索取大量的金属矿物资源,然而,每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产量的20%—40%!防止金属腐蚀已成为科学研究和技术领域中的重大问题。学生阅读P18页最后一段内容。由一个简单的设问和一个具体的数字,将学生的思维带入了金属资源的保护中来。让学生清楚地认识到金属资源的保护的重要性。
设计实验方案 〈课前准备〉
提前一个星期就引导学生结合生活经验来探讨“铁生锈的条件”实验的设计方案,鼓励学生多动脑筋设计出多种方案,以小组或个人等方式活动,同认真做好观察记录。学生讨论,设计实验方案,并于课前完成实验。让学生再次体验进行科学探究的步骤:猜想与假设—设计实验—进行实验—观察现象—解释与结论。
展示结果、归纳辨析 〈汇报实验方案〉
〈汇报实验现象〉
〈归纳辨析实验结果〉
〈引导分析〉每个小组的方案的优劣。挑选出一个比较完美的实验方案。
〈完成实验报告〉
实验报告见板书设计 由各小组代表汇报实验方案
展示实验结果,作简要的分析
将实验所得的结论进行分析,推断铁生锈的条件。
学生讨论、分析、对比,形成共识。
当堂完成实验报告 整个活动以小组的形式呈现,可以培养学生的小组合作意识,并在交流汇报的过程中提高学生的语言表达能力、分析归纳能力,并学会进行实验评介的方法,和进行筛选实验方案的能力。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
小结实验、运用知识 〈教师小结、投影〉
1.铁生锈的条件:一要在潮湿的空气中(即有水),二要与氧气接触。
2.实验要点:如图P19页8—23,试管2中的蒸馏水应煮沸冷却后再放入铁钉,然后再倒入植物油进行液封。试管3应烘干后再放入铁钉,再用橡皮塞塞上。学生回顾实验步骤,记忆实验的要点。分析结束后进行小结,有利于学生把握实验的关键,培养学生在实验中注意细节,严瑾的实验态度。
〈引导讨论〉
我们知道了铁生锈的条件,那么如何来防锈呢?
〈讨论分析〉
自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取什么防锈措施? 分小组讨论防止铁生锈的方法,归纳防锈的思路:破坏铁制品锈蚀的条件,使它们不再具备锈蚀的基础,就能防止铁制品生锈。
讨论、分析、交流 从防锈方法的确定,结合上学期学过的灭火方法的确定,引导学生形成基本的运用知识的思路:了解反应的条件—促进或破坏反应的条件—达到某一目的。
讨论分析、形成意识 〈过渡〉
金属的防腐可以有效保护金属资源。
〈引导讨论〉
1.金属资源丰富,为什么还要保护金属呢?
(多媒体展示一些矿物可供开采的年限)
2.如何来有效的保护金属资源呢?
〈小结、投影〉
金属资源的保护途径:
1. 防止金属的腐蚀
2. 金属的回收利用
3. 有计划合理的开采矿物
4. 寻找金属的代替品
观看多媒体,理解金属资源不是取之不尽,用之不竭的。
讨论有效保护金属资源的途径。让学生学会 用辩证的观点看待金属资源:丰富与有限。提高学生的资源意识。
同时利用金属资源的回收提高学生的环保意识,使学生积极投入到金属回收的活动中去。
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
总结提高、运用知识 〈总结〉
学完本课题,你了解了什么?知道了什么?
〈作业〉
1.P22页习题:1、2、6
2.调查与研究:你家的金属废弃物的主要品种、回收的情况和回收的价值,对今后如何回收金属废弃物提供自己的建议。学生阅读书本,思考并回答。
课堂练习
第6题和调查与研究放在课后。学完本课题,让学生有时间再整理本课题内容,使知识形成脉络。
在完成作业的过程中,提高学生利用知识解决问题的能力。
[板书设计]
课题3 金属资源的利用和保护
一.铁的冶炼
1. 原料:铁矿石、焦炭、石灰石
2. 设备:高炉
3. 原理:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
现象:红色变黑色,石灰水变浑浊。
二.涉及到杂质问题的计算
例题:
解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为:
1000t×80%=800t
设:800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
160 2×56
800t x
=
x= =560t
折合为含铁96%的生铁的质量为:
560t÷96%=583t
答:1000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可炼出含铁96%的生铁583t。
三.金属资源的保护
(一)金属的腐蚀和防护
1.实验报告:
猜想与假设 设计方案 实验现象 结论或方程式
2.锈的条件:有水和氧气
3.防锈的方法:保持干燥;隔绝氧气
(二)金属资源保护
保护金属资源的有效途径:
1. 防止金属的腐蚀
2. 金属的回收利用
3. 有计划合理的开采矿物
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