人教版九年級物理14.1熱機(jī)教學(xué)案(含答案解析)(物理教案)

1、第十四章內(nèi)能的利用第1節(jié)熱機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)1 . 了解熱機(jī)的定義，了解內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，知道熱機(jī)的種類。2 .知道汽油機(jī)的工作原理及過程。知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化。3 .學(xué)會(huì)分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造及工作過程的異同。自主探究1 .各種利用 做功的機(jī)械叫做熱機(jī)，燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī) 叫內(nèi)燃機(jī)。2 .活塞在汽缸內(nèi) 運(yùn)動(dòng)時(shí),從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫做一個(gè)沖程。3 .多數(shù)內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)沖程：沖程、沖程、沖程、沖程。4 .在四沖程內(nèi)燃機(jī)中,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的 來完成的,而 沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為。

2、合作探究、熱機(jī)活動(dòng)體驗(yàn)：在試管內(nèi)裝少許水，用一層紅色塑料薄紙裹著的棉花塞塞在試管中上部，利用點(diǎn)燃的酒精燈對封閉試管中的水加熱一段時(shí)間，當(dāng)水沸騰時(shí)，水蒸氣會(huì)慢慢推動(dòng)塞子向試管口運(yùn)動(dòng)。提出問題：塞子被頂向試管口 ，推動(dòng)塞子的能量來自哪里 ？答案點(diǎn)撥：酒精燃燒的化學(xué)能一水和水蒸氣的內(nèi)能一塞子的機(jī)械能。思考討論：生活中有哪些內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)例呢答案點(diǎn)撥：用水壺?zé)?，水沸騰后壺蓋會(huì)被頂起來；裝有半瓶水的熱水瓶，瓶塞有時(shí)會(huì)“跳”出 立箋不守。自主學(xué)習(xí)：閱讀課本P18 “熱機(jī)”的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)的知識(shí)。1 .熱機(jī)的種類很多，有蒸汽機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。2 .內(nèi)燃機(jī)分為 和 兩大類,它們分別用 和 作為燃料。、

3、汽油機(jī)活動(dòng)體驗(yàn)：轉(zhuǎn)動(dòng)汽油機(jī)的手柄，觀察活塞在汽缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。壓端沖程做功沖理排氣沖程活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫做一個(gè)沖程。仔細(xì)觀察四個(gè)沖程 的工作過程，并完成下表。沖程名 稱進(jìn)氣門開閉 情況排氣門開閉 情況活塞運(yùn)動(dòng)力問吸氣沖 程壓縮沖 程做功沖 程排氣沖 程答案點(diǎn)撥：沖程名 稱進(jìn)氣門開閉 情況排氣門開閉 情況活塞運(yùn)動(dòng)力問吸氣沖 程打開關(guān)閉問卜壓縮沖 程關(guān)閉關(guān)閉向上做功沖 程關(guān)閉關(guān)閉問卜排氣沖 程關(guān)閉打開向上提出問題：(1)在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化 ？(2)哪個(gè)沖程使機(jī)械獲得動(dòng)力 ？其他幾個(gè)沖程中活塞的運(yùn)動(dòng)是靠什么來完成的？(3)哪個(gè)沖程排出了廢氣？答案

4、點(diǎn)撥：(1)壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(2)做功沖程使機(jī)械獲得動(dòng)力，其他沖程靠飛輪的慣性完成。(3)排氣沖程排出廢氣。三、柴油機(jī)活動(dòng)體驗(yàn)：把汽油機(jī)模型和柴油機(jī)模型的構(gòu)造進(jìn)行對比，會(huì)發(fā)現(xiàn)汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。動(dòng)手操作柴油機(jī)模型，完成下列問題。(1)你能描述柴油機(jī)的工作過程嗎(2)請分析柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別，完成下表。項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu)造吸氣沖程壓縮沖程點(diǎn)火方式效率應(yīng)用答案點(diǎn)撥：(1)柴油機(jī)的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。在吸氣沖程吸進(jìn)汽缸里的只有空氣。在壓縮沖程中，活塞把空氣的體積壓縮得非常小 ，使得空氣的溫度很高。壓

5、縮沖程結(jié)束時(shí) 汽缸內(nèi)空氣的溫度已經(jīng)超過了柴油的燃點(diǎn) ，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到空氣立刻燃燒。在做 功沖程中，燃燒放出的熱使得氣體的壓強(qiáng)和溫度急劇升高 ，從而推動(dòng)活塞對外做功。在排氣沖程中 曲軸推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，把產(chǎn)生的廢氣排出汽缸。(2)項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴吸氣沖 程吸入汽油和空氣的 混合物只是吸入空氣續(xù)表項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)壓縮沖氣體體積壓縮為氣體體積壓縮為程吸進(jìn)體積的吸進(jìn)體積的點(diǎn)火方 式點(diǎn)燃式壓燃式效率低高應(yīng)用汽車、飛機(jī)、摩托 車等火車、輪船、載重汽車等自主學(xué)習(xí)：閱讀課本P19P20“柴油機(jī)”的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)的知識(shí)。1 .由于柴油機(jī)對空氣的壓縮程度比汽油機(jī)

6、 ，因此在做功沖程中氣體的壓強(qiáng) 汽 油機(jī)中氣體的壓強(qiáng)，因而可以輸出 的功率。2 .由于柴油機(jī)工作的過程中壓強(qiáng) ,要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,因此柴油機(jī)比較。課堂檢測1 .如圖為汽油機(jī)工作時(shí)的某沖程示意圖，該沖程是（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程2 .在汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程為（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程3 .我們知道，多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作的。關(guān) 于壓縮沖程的作用，下列說法正確的是（）A.將廢氣排出缸外B.完成對外做功C.吸進(jìn)汽油和空氣的混合物D.壓縮汽油和空氣的混合物4,下列關(guān)

7、于熱機(jī)的敘述，正確的是（）A.熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B.內(nèi)燃機(jī)每經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動(dòng)4周C,汽油機(jī)有噴油嘴，柴油機(jī)有火花塞D,汽油機(jī)利用壓燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)利用點(diǎn)燃式點(diǎn)火5,柴油機(jī)上安裝了一個(gè)笨重的飛輪，是為了（）A.提高熱機(jī)效率B.節(jié)省燃料C,可以做更多的功D.利用飛輪慣性完成吸氣、壓縮和排氣三個(gè)輔助沖程6 .在內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)沖程中，發(fā)生內(nèi)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的是（）A,吸氣沖程和壓縮沖程B.壓縮沖程和做功沖程C,做功沖程和排氣沖程D.排氣沖程和吸氣沖程7 .關(guān)于汽油機(jī)的以下說法中正確的是（）A,汽油機(jī)上的火花塞壞的時(shí)候，可以用柴油機(jī)的噴油嘴代替B,汽油機(jī)中的燃料完全可以用柴

8、油來代替C,汽油機(jī)與柴油機(jī)除了所用燃料之外，其余沒有區(qū)別D,汽油機(jī)和柴油機(jī)可以達(dá)到相同的功率,其中左門為進(jìn)氣門程，乙為 沖程，丙程。正常工作次序能向 能的轉(zhuǎn)化，能的轉(zhuǎn)化。8.如圖為汽油機(jī)工作時(shí)各沖程的示意圖，右門為排氣門，則甲為沖程，丁為 沖。其中乙實(shí)現(xiàn)能向甲9.目前我國研發(fā)出一款新型空氣動(dòng)力汽車，它利用壓縮空氣膨脹推動(dòng)活塞做功提供動(dòng)力，這種車在開動(dòng)時(shí)將空氣的能轉(zhuǎn)化為能,這種車與汽油機(jī)相比優(yōu)點(diǎn)是（說出一點(diǎn)）。是四;10 .汽油機(jī)的姐幽1 存11 .汽酒叫種4g汽故住黨示意圖10.汽油機(jī)的必修怫中,汽缸內(nèi)汽油和空氣混合物的壓強(qiáng),汽油在汽缸內(nèi)燃燒時(shí)將，由圖可以看出，此時(shí)它正處在能轉(zhuǎn)化為,溫度能,如

9、圖所示沖程。12.有的同學(xué)由如圖所示裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機(jī) 程。線的方式來反映出該同學(xué)聯(lián)想的思維過酒精燃燒堅(jiān)固汽缸高溫高壓水蒸氣活塞運(yùn)動(dòng)做功試管燃料燃燒木塞沖出高溫高壓燃?xì)鈪⒖即鸢缸灾魈骄? .內(nèi)能汽缸2 .往復(fù)3 .吸氣壓縮做功排氣4 .慣性做功機(jī)械能內(nèi)能合作探究一、熱機(jī)1 .內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī)2 .汽油機(jī)柴油機(jī)汽油柴油三、柴油機(jī)1 .高大于 更大2 .較大笨重課堂檢測3 .B 2.B3 .D 解析：汽油機(jī)的吸氣沖程吸入的是空氣和汽油的混合物，壓縮沖程是將空氣和汽油的混合物壓縮，使之壓強(qiáng)增大，溫度升高。4 . A解析：根據(jù)熱機(jī)的定義可知，A項(xiàng)正確；內(nèi)燃機(jī)每經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán) ，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，曲 軸轉(zhuǎn)2

10、周,B項(xiàng)錯(cuò)誤；在做功沖程中，汽油機(jī)是用火花塞點(diǎn)火，是點(diǎn)燃式；柴油機(jī)是由噴油嘴向缸內(nèi)噴 出霧狀柴油，霧狀柴油遇到遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它的燃點(diǎn)溫度的空氣，立即上燒，是壓燃式，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。5 . D解析：柴油機(jī)工作前要靠外力使飛輪旋轉(zhuǎn)，儲(chǔ)存一定量的機(jī)械能。吸氣和壓縮沖程消耗飛輪的機(jī)械能。做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，并有一部分機(jī)械能由飛輪貯存 ，提供排氣沖程及下一循環(huán)的吸氣和壓縮沖程中活塞的運(yùn)動(dòng)。6 . B解析：內(nèi)燃機(jī)工作過程中發(fā)生內(nèi)能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)化的有兩個(gè)沖程：壓縮沖程中機(jī)械 能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。7 . D解析：汽油機(jī)的火花塞用來產(chǎn)生電火花，柴油機(jī)的噴油嘴是噴油用的，二者不

11、可互換；因?yàn)?汽油機(jī)與柴油機(jī)工作過程有差異，所以燃料不可用柴油代替；汽油機(jī)與柴油機(jī)在構(gòu)造、工作過程中有所不同，在特意制造的情況下，汽油機(jī)和柴油機(jī)的功率完全可以一樣大。8 .答案：排氣做功吸氣壓縮丙、丁、乙、甲內(nèi)機(jī)械機(jī)械內(nèi)9 .答案：內(nèi)機(jī)械環(huán)保解析：壓縮空氣膨脹時(shí)推動(dòng)活塞做功 ，消耗了內(nèi)能，得到了機(jī)械能，即將空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由于汽油機(jī)在燃燒時(shí)要排出有毒廢氣，所以與汽油機(jī)相比，這種車更環(huán)保。10 .答案：增大升高解析：壓縮沖程中，活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮汽油和空氣的混合物，使氣體壓強(qiáng)增大，同時(shí)壓縮氣體做 功，會(huì)使氣體內(nèi)能增加，溫度升高。11 .答案：化學(xué)內(nèi)做功解析：燃?xì)馊紵?，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能；火花塞點(diǎn)火后，汽油在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，這屬于做功沖程。12 .答案：酒精燃燒一咯固氣缸席溫陶壓水。活塞運(yùn)動(dòng)做功試管嬲料燃燒木客沖出高溫高壓