人教版九年級(jí)物理　141熱機(jī)教案

1、熱機(jī)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：（1）知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化。（2）知道四沖程熱機(jī)的構(gòu)造和工作原理。（3）了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別。能力目標(biāo)：通過(guò)分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過(guò)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(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，感受到技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用，以及熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)的重要性。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1 了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理及能量的轉(zhuǎn)換。2 2能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。教學(xué)資源熱機(jī)示教模型，flash動(dòng)畫(huà)課件、掛圖。教學(xué)過(guò)程1引入新課 提問(wèn)學(xué)生幾個(gè)問(wèn)題。你們?cè)?jīng)乘坐的交通工具有哪些？當(dāng)今社會(huì)主要的交通工具有哪些？你能說(shuō)出它們的動(dòng)力裝置是什么嗎？汽車(chē)

2、是我們生活中不可缺少的交通工具，那么汽車(chē)在行駛過(guò)程中靠什么提供動(dòng)力？火箭為什么又能上天呢？課件動(dòng)畫(huà)展示酒精燈給試管中的水加熱，你觀察到什么現(xiàn)象？這說(shuō)明了什么？在這個(gè)過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？2進(jìn)行新課與此類(lèi)似，下面這些機(jī)器工作過(guò)程中有什么共同點(diǎn)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(jī)械能）你想知道這些機(jī)器是怎么工作的嗎？請(qǐng)帶著下列問(wèn)題閱讀教材。1、什么叫熱機(jī)？熱機(jī)工作過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化？2、四沖程熱機(jī)工作過(guò)程中有哪四個(gè)沖程？每個(gè)沖程活塞怎么運(yùn)動(dòng)？能量怎么轉(zhuǎn)化？3、汽油機(jī)和柴油機(jī)工作過(guò)程有什么異同？（5分鐘）熱機(jī)：熱機(jī)是指把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。熱機(jī)的種類(lèi)：蒸汽機(jī)、內(nèi)

3、燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等。內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。常的內(nèi)燃機(jī)：汽油機(jī)、柴油機(jī)。最常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)是汽油機(jī)和柴油機(jī)，下面我們以汽油機(jī)和柴油機(jī)為例講解熱機(jī)，首先介紹汽油機(jī)。板書(shū)： 一、汽油機(jī)：用汽油作燃料的內(nèi)燃機(jī)（出示動(dòng)畫(huà)） 構(gòu)造（出示模型、動(dòng)畫(huà)演示，邊指示邊講解）。進(jìn)氣門(mén)，排氣門(mén)，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱(chēng)的同時(shí)，介紹各部分的功能）工作原理解說(shuō)。沖程：活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程（動(dòng)畫(huà)講解，提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門(mén)、連桿、曲軸的動(dòng)作情況）熱機(jī)的工作過(guò)程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元，一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程開(kāi)始工作前，活塞位于氣缸上端，進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉。工作時(shí)，活塞由

4、上向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強(qiáng)減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程板書(shū)：吸氣沖程活塞運(yùn)動(dòng)到最下端，就開(kāi)始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都關(guān)閉，混合氣體被強(qiáng)行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強(qiáng)增大。這是第二個(gè)沖程板書(shū)：壓縮沖程壓縮結(jié)束時(shí)雖然溫度較高，但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。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?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程 板書(shū)：做功沖程做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個(gè)沖

5、程板書(shū)：排氣沖程此后，活塞又由上向下運(yùn)動(dòng)，從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。能的轉(zhuǎn)化。教師：汽車(chē)在開(kāi)動(dòng)前，是如何使熱機(jī)起動(dòng)的？學(xué)生回答后總結(jié)：通過(guò)外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，消耗機(jī)械能來(lái)幫助熱機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程，熱機(jī)一旦開(kāi)始做功，內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時(shí)曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過(guò)做功，一部分通過(guò)飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來(lái)。然后依靠飛輪的慣性再反過(guò)來(lái)向外輸出帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣熱機(jī)就可連續(xù)工作下去了。板書(shū)：在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)沖程靠消耗飛輪的機(jī)械能來(lái)完成 打開(kāi)Flash課

6、件，讓學(xué)生根據(jù)動(dòng)畫(huà)，填空完成汽油機(jī)各沖程的狀態(tài)。思考：1、汽油機(jī)工作時(shí)，四個(gè)沖程周而復(fù)始，在一個(gè)工作循環(huán)中,活塞來(lái)回往復(fù)_次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)_圈,對(duì)外作功_次。2、汽油機(jī)工作時(shí)，哪些沖程有能量的轉(zhuǎn)化？汽油機(jī)的缺點(diǎn)：汽油機(jī)采用汽油作為工作物質(zhì)，但汽油的燃點(diǎn)低、能夠承受的壓縮比也比較低，如果壓縮比過(guò)大，很容易在活塞不到頂點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)發(fā)生爆炸，十分不好控制，所以汽油機(jī)工作時(shí)用火花塞點(diǎn)火，因此汽油機(jī)功率比較小，適合應(yīng)用于小型機(jī)械。有沒(méi)有一種工作物質(zhì)能克服汽油的缺點(diǎn)，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(dòng)力呢？這就是柴油。柴油不易點(diǎn)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

7、物質(zhì)，制成了柴油機(jī)，柴油機(jī)工作時(shí)，用壓縮空氣的方法，使空氣的溫度超過(guò)柴油的自燃溫度，這時(shí)噴入柴油，柴油自燃推動(dòng)活塞做功。二、柴油機(jī)柴油機(jī)：用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方，也有不同之處。柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn)：都是熱機(jī)；一個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)沖程。柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn)：構(gòu)造方面：柴油機(jī)沒(méi)有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴；工作過(guò)程上：吸入的氣體不同（汽油機(jī)吸入的是什么？柴油機(jī)吸入的只是空氣）；項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)相同點(diǎn)工作循環(huán)能量轉(zhuǎn)化活塞、曲軸運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)構(gòu)造吸入物點(diǎn)火方式壓縮程度點(diǎn)火方式不同（汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過(guò)柴油燃點(diǎn)，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱(chēng)為壓燃式）；用途方面：柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜，但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧，所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車(chē)、摩托車(chē)及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車(chē)、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。三、對(duì)比汽油機(jī)和柴油機(jī)，找出它們工作過(guò)程中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),完成學(xué)案上的表格。四、熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率：用來(lái)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(jī)的效率。讀熱機(jī)的效率圖，你知道了什么？如何提高熱機(jī)的效率？（l）盡可能減少各種熱損失，如保證良好的潤(rùn)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、熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)