九年级物理全册 14.1 热机教案1 (新版)新人教版（2020年10月整理）.pdf

第1 节 热机 【教学目标】 1.了解四冲程汽油机的基本工作原理． 2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义． 【教学重难点】 汽油机的工作原理及能的转化过程． 【教法教具】 教法：本课采用以实验为主导的综合启发式教学，初步渗透探究式学习方法. 教具：试管、水、酒精灯、铁架台、火柴、金属网等. 【课时安排】 1 课时 【教学过程】 一、引入新课 用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较 低.能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？ 二、进行新课 内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机. 最常见的内燃机，以汽油或柴油作为燃料，分别叫做汽油机和柴油机.我们首先介绍汽 油机. (1)汽油机 ①构造 进气门，排气门，火花塞，汽缸，活塞，连杆，曲轴. （介绍名称的同时，介绍各部分 的功能） 冲程：活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程. ②工作原理 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程.开始工作前，活 塞位于汽缸上端，进、排气门均关闭.工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍 关闭，由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸.这是第一个冲程. 活塞运动到最下端，就开始转为向上运动，这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压 缩，使气体的温度升高，压强增大，这是第二个冲程.压缩结束时虽然温度较高，但未能达 到燃料的燃点，在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高 压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动，实现了内能向机械 能的转化，这是第三个冲程.做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门 打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外，这是最后一个冲程.此后，活塞又由上向下运动，从 此进入下一轮循环. ③能的转化 教师：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？学生回答后总结：通过外力先使飞轮和 曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两 个冲程，内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能.这时曲轴获得的机械能一部 分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来.然后依靠飞轮的 惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、 压缩，这样内燃机就可连续工作下去了. (2)柴油机 柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处. 1 ①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程. ②柴油机与汽油机的不同点： 构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴； 工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；压缩 情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多， 所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；点火方式不同（汽油机靠火 花塞点火.柴油机由于压缩气体温度超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧， 这种方式称为压燃式）； 用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞 机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上.而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、 坦克以及发电机等大型设备上. 布置作业 （l）简述四冲程内燃机的工作过程. （2）回答下列问题： ①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？ ②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？ 【板书设计】 第１节 热机 热机：种类如蒸汽机、内燃机、汽轮机等 内燃机分为汽油机和柴油机两大类. 汽油机的四冲程 A.吸气冲程 B.压缩冲程（机械能转化为内能） C.做功冲程（内能转化机械能） D.排气冲程 柴油机：特点 【教学反思】 １.从本课教学目标出发，开课时，设计了一个实验“用酒精灯给密闭在试管中的水加 热”，问学生会看到什么现象，分析活塞飞出过程中的能量转化情况，内能转化成机械能； 再问学生“水的内能从哪获得？”，酒精的燃烧将化学能转化为内能，通过热传递的方式传 递给水.通过对这个实验的分析，向学生介绍了利用内能的两种方法. 2.从能量的转化角度引入新的知识，热机，通过课件展示一些用热机获