九年級物理上冊第14章第一節(jié)熱機教案新人教版.doc

教學(xué)資料參考范本九年級物理上冊 第14章 第一節(jié) 熱機教案 新人教版撰寫人：_時 間：_（一）教學(xué)設(shè)計思路：本課學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了內(nèi)能的相關(guān)知識，但利用內(nèi)能做功的實際情況了解的并不是很清楚，而且汽油機、柴油機的工作過程比較復(fù)雜，學(xué)生更是難以理解。所以本課以講解原理為主，重點在熱機的工作過程上，本課通過幾個自制動畫，力圖改變傳統(tǒng)的以模型和掛圖為主的講解方式，動態(tài)展示熱機的工作過程，教學(xué)中重點講解四沖程汽油機的工作過程，最后對比講解柴油機的工作過程，對照得出汽油機和柴油機的異同，最后對熱機的效率和熱機與環(huán)境保護做簡要講解。（二） 教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：（1）知道熱機中能量的轉(zhuǎn)化（2）知道四沖程熱機的構(gòu)造和工作原理（3）了解汽油機和柴油機的主要區(qū)別能力目標(biāo)：通過分析汽油機和柴油機的構(gòu)造和工作過程的異同，學(xué)習(xí)分析和比較的研究方法情感目標(biāo)：了解熱機在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，感受到技術(shù)進步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用，以及熱機與環(huán)境保護的重要性。（三）教學(xué)重點、難點1了解四沖程汽油機的基本工作原理及能量的轉(zhuǎn)換2能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值（四）教學(xué)資源熱機示教模型，flash動畫課件、掛圖（五）教學(xué)過程1引入新課 提問學(xué)生幾個問題你們曾經(jīng)乘坐的交通工具有哪些？當(dāng)今社會主要的交通工具有哪些？你能說出它們的動力裝置是什么嗎？汽車是我們生活中不可缺少的交通工具，那么汽車在行駛過程中靠什么提供動力？火箭為什么又能上天呢？課件動畫展示酒精燈給試管中的水加熱，你觀察到什么現(xiàn)象？這說明了什么？在這個過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？2進行新課與此類似，下面這些機器工作過程中有什么共同點呢？（都是將燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能）你想知道這些機器是怎么工作的嗎？請帶著下列問題閱讀教材1、什么叫熱機？熱機工作過程中能量如何轉(zhuǎn)化？2、四沖程熱機工作過程中有哪四個沖程？每個沖程活塞怎么運動？能量怎么轉(zhuǎn)化？3、汽油機和柴油機工作過程有什么異同？（5分鐘）熱機：熱機是指把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。熱機的種類：蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機、火箭等內(nèi)燃機：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機常的內(nèi)燃機：汽油機、柴油機最常見的內(nèi)燃機是汽油機和柴油機，下面我們以汽油機和柴油機為例講解熱機，首先介紹汽油機板書： 一、汽油機：用汽油作燃料的內(nèi)燃機（出示動畫） 構(gòu)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(xué)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(guān)閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)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(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關(guān)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(jié)束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程 板書：做功沖程做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關(guān)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(zhuǎn)化。教師：汽車在開動前，是如何使熱機起動的？學(xué)生回答后總結(jié)：通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，消耗機械能來幫助熱機完成吸氣、壓縮兩個沖程，熱機一旦開始做功，內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機械能。這時曲軸獲得的機械能一部分通過做功，一部分通過飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動，靠消耗飛輪的機械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣熱機就可連續(xù)工作下去了。板書：在做功沖程燃?xì)鈱钊龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成打開Flash課件，讓學(xué)生根據(jù)動畫，填空完成汽油機各沖程的狀態(tài)。思考：1、汽油機工作時，四個沖程周而復(fù)始，在一個工作循環(huán)中,活塞來回往復(fù)_次,曲軸轉(zhuǎn)動_圈,對外作功_次。2、汽油機工作時，哪些沖程有能量的轉(zhuǎn)化？汽油機的缺點：汽油機采用汽油作為工作物質(zhì)，但汽油的燃點低、能夠承受的壓縮比也比較低，如果壓縮比過大，很容易在活塞不到頂點的時候就會發(fā)生爆炸，十分不好控制，所以汽油機工作時用火花塞點火，因此汽油機功率比較小，適合應(yīng)用于小型機械。有沒有一種工作物質(zhì)能克服汽油的缺點，能夠承受較大的壓縮比，不發(fā)生爆炸，而又能夠提供更大功率的動力呢？這就是柴油。柴油不易點燃和汽化，但柴油在高溫高壓下自燃溫度低，人們采用柴油做工作物質(zhì)，制成了柴油機，柴油機工作時，用壓縮空氣的方法，使空氣的溫度超過柴油的自燃溫度，這時噴入柴油，柴油自燃推動活塞做功。二、柴油機柴油機：用柴油作燃料的內(nèi)燃機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(jīng)歷四個沖程柴油機與汽油機的不同點：構(gòu)造方面：柴油機沒有火花塞，而在相應(yīng)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）；項目汽油機柴油機相同點工作循環(huán)能量轉(zhuǎn)化活塞、曲軸運動不同點構(gòu)造吸入物點火方式壓縮程度點火方式不同（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(nóng)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(shè)備上。三、對比汽油機和柴油機，找出它們工作過程中的相同點和不同點,完成學(xué)案上的表格。四、熱機的效率熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機的效率。讀熱機的效率圖，你知道了什么？如何提高熱機的效率？（l）盡可能減少各種熱損失，如保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率。 五