2018_2019學年九年級物理全冊10.4熱機教案（附教材分析）（新版）北師大版.docx

熱機 教材分析北師大版教材中，熱學的內容由第十章構建而成，第十章主要引出了內能這個重要概念，在此基礎上，進一步討論內能的實際應用熱機。這一節(jié)熱機這一節(jié)主要由“熱機”、“汽油機”和“柴油機”三部分組成，通過本節(jié)內容的學習，學生不僅可以學習到有用的實際知識，還可以認識到物理知識對解決實際問題的重要作用。 教學目標1、知識與技能（1）了解四沖程汽油機的基本工作原理。 （2）從能量轉化的角度認識燃料的熱值。（3）了解內能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。（4）通過能量的轉化和轉移認識效率。2、過程與方法（1）培養(yǎng)應用已有知識解決實際問題的能力。（2）培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。（3）培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力。3.情感、態(tài)度與價值觀（1）通過演示實驗，激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。（2）提高學生將科學技術應用于日常生活和社會的意識。 （3）培養(yǎng)學生的主人翁責任感和環(huán)保意識。 教學重難點教學重點：了解四沖程汽油機的基本工作原理。知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉化。汽油機和柴油機的主要區(qū)別。教學難點：“飛輪”的作用。整個工作過程中，能量的轉移和轉化。 課前準備內能做功演示器、汽油機模型、柴油機模型、視頻資料、PPT等。 教學過程視頻導入（實驗導入）1.觀看PPT中的實驗，觀察并思考酒精燈對試管中水加熱時，水的內能變化.思考：（1）看到什么現(xiàn)象？（2）木塞被頂開，是誰對它做了功？（3）水蒸氣既然能夠對木塞做功，說明水蒸氣具有能，它具有的是什么能？（4）在加熱過程中水蒸氣內能的變化情況是怎樣的？（5）在這個過程中，有沒有不同形式能量的相互轉化？引入熱機的概念。2.熱機：熱機是指把燃料燃燒時釋放的內能能轉變?yōu)闄C械能的裝置.現(xiàn)代社會中，內燃機是最常見的熱機.介紹內燃機分為汽油機和柴油機兩類。3. 內燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸燃燒產生動力的熱機.最常見的內燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機。二、汽油機：用汽油作燃料的內燃機（出示動畫）構造（出示模型、動畫演示，邊指示邊講解）。 進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，介紹各部分的功能）工作原理解說。 沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程（動畫講解，提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況） 熱機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關閉。由于缸內體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程 板書：吸氣沖程 活塞運動到最下端，就開始轉為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程 板書：壓縮沖程 壓縮結束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結束的瞬間，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓氣體，高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉動。實現(xiàn)了內能向機械能的轉化。這是第三個沖程板書：做功沖程 做功沖程結束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程 板書：排氣沖程 此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。能的轉化。 板書：在做功沖程燃氣對活塞做功，內能轉化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成。二、柴油機 柴油機：用柴油作燃料的內燃機 柴油機結構和汽油機相似，它們的主要區(qū)別是：柴油機通過壓縮空氣直接點燃柴油。柴油機的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。吸入物質也只有空氣，在壓縮沖程結束時，壓縮空氣的溫度已經超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來。柴油機與汽油機有共同的地方，也有不同之處。 柴油機與汽油機的相同點：都是熱機；一個工作循環(huán)都要經歷四個沖程柴油機與汽油機的不同點： 構造方面：柴油機沒有火花塞，而在相應位置上安裝的是噴油嘴；工作過程上：吸入的氣體不同（汽油機吸入的是什么？柴油機吸入的只是空氣）；點火方式不同（汽油機靠火花塞點火。柴油機由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式）； 用途方面：柴油機比汽油機便宜，但汽油機一般比柴油機輕巧，所以汽油機通常用在飛機、小汽車、摩托車及一些小型農用機械上。而柴油機一般用在艦船、載重汽車、拖拉機、坦克以及發(fā)電機等大型設備上。 （三）學習小結 不同點汽油機柴油機構造火花塞噴油嘴燃料汽油柴油吸氣沖程吸進的物質空氣和汽油空氣壓縮沖程末汽缸內的溫度低高點火方式點燃式壓燃式做功沖程燃氣的壓強低高優(yōu)缺點體積小，噪音低，轉速高燃油經濟性好(效率高)，低速扭矩大應用制造輕便機械制造重型機械相同點1.構造：都有汽缸、進氣門、排氣門、活塞、連桿、曲軸；2.工作：都分為吸氣沖程、壓縮沖程、做