14.1 热机（教学设计）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

人教版九年级 第十四章 内能的利用 第1节 热机 （教学设计） 年级 九年级 授课时间 课题 第1节 热机 教学 目标 1. 知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。 2. 了解汽油机的构造及工作过程。 3. 了解柴油机的构造及工作过程。 教材 分析 从燃料的燃烧中获得内能是人类使用能量的主要来源，热机是一种广泛使用的动力设备，通过本节内容的学习，学生不仅可以学到一些有用的实际知识，还可以了解物理知识对解决实际问题的重要作用。教科书对于汽油机和柴油机都是从构造、工作过程和优缺点三方面来讲述的。构造只介绍了那些为讲清工作过程所必须知道的部件，优缺点只作了简略介绍，工作过程讲得比较详细。 本节内容由“热机”“汽油机”和“柴油机”三部分组成。了解四冲程汽油机的基本工作原理是本节教学的重点，也是难点。 教学 器材 汽油机和柴油机机模型.　酒精灯、试管、塞子、水等。 多媒体ppt，包含视频：《汽油机的工作过程分解》、《四冲程汽油机工作过程》、《课堂总结》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【播放图片并提问】超音速汽车属于汽车范畴的一种。地球上的超音速汽车代表有英国工程师研制出的一辆时速达到1000英里（1610公里）/小时，名为“寻血猎犬”的汽车。前IBM公司工程师萨德尔和波音公司工程师扎恩西领导的35人研究小组也推出了一款超级汽车“美洲之鹰”。 超音速汽车的时速为什么能够超过音速？是怎样获得机械能的？今天我们一起学习热机的工作原理—《14.1热机》。 观察超音速汽车图片，思考回答问题，进入情景. 学习新课 一、热机 1. 实验探究：利用内能可以做功 【演示实验】在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧；然后对试管加热使水沸腾，请同学们观察现象。 观察到的现象有： ①瓶塞被冲出来；②管口附近出现“白雾”。 【提问】实验中的能量是怎样转化的？ 【分析归纳】①酒精燃烧放出热量，酒精的化学能转化为水的内能； ②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能. ③结论：利用内能可以做功. 2. 热机 【出示图片同时讲解以下内容】 （1）热机：各种利用内能做功的机械叫做热机. （2）工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能. （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等. （4）常见热机——内燃机 ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机. ②分类：汽油机和柴油机. 【例题1】如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　　） A．试管口出现的“白雾”是气体 B．水蒸气对外做功，内能增加 C．水蒸气对外做功，温度升高 D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理 【答案】D. 【解析】A．试管口出现的“白雾”是小液滴，即水蒸气遇冷液化而成的小液滴，故A错误； BC．水蒸气对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，故BC错误； D．蒸汽机的工作原理，是把内能转化为机械能.试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，与做功冲程相同，故该实验基本展示了蒸汽机的工作原理，故D正确。所以选D. 观察并分析实验现象，归纳出结论. 观察图片，知道热机的定义、原理及分类. 做例题并回答. 学习新课 二、汽油机 【利用图片或视频进行讲解】 1. 工作原理 利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2. 汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 3. 工作过程 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程分析 【通过播放视频学习】 ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，汽油和空气的混合物被吸入气缸。 ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，内能增加，温度升高。 能量转化：机械能转化为内能。 ③做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞做功，并通过连杆带动曲轴转动，对外做功。 能量转化：内能转化为机械能。 ④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 （4）汽油机一个工作循环情况总结 汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 【例题2】内燃机有四个工作冲程，如图所示是内燃机的_______冲程，活塞上升