2.1 热机 教案 2023-2024学年教科版初中物理九年级上册

2.1 热机 【学习目标】 1.知道热机的工作原理。 2.知道热机工作过程中能量的转化关系。 3.能说出热机的种类。 【教学重难点】 重点:汽油机的工作原理及能的转化过程。 难点:内燃机的工作原理。 【教学方法】 演示法、学生自学、讨论交流法。 【教学过程】 一、新课导入: 重约8吨的“神舟”十号在“长征”二号F运载火箭强大的推力下被送入太空,抒写了中国宇航史上浓重的一笔,它承载着全国人民对中国航天事业的期待,成为中华儿女的骄傲。 能把这么重的物体送入太空,火箭的强大推力是哪里来的呢? 二、新课讲授: (一)热机 1.热机的原理 演示实验:教师演示课本的实验。 学生认真观察并思考酒精灯对试管中水加热时,水的内能变化。 教师PPT出示问题: (1)看到什么现象? (2)木塞被顶开,是谁对它做了功? (3)水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能? (4)在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的? (5)在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化? 学生结合看到的现象,讨论交流,回答问题。 师生共同总结:在这个实验中,酒精燃烧的化学能→水和水蒸气的内能→塞子的动能。 人们由此发明了利用内能做功的机械——热机。 2.热机种类及发展史 热机的发明和广泛使用使人类迈入了工业化社会,热机的种类很多,它们都是把内能转化为机械能的。有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。你知道哪些地方用到了热机吗? 教师鼓励学生大胆回答并出示图片。简单介绍热机的发展过程。 学生结合生活经验回答问题。了解热机的种类和热机的发展过程。 (1)看到什么现象? (2)木塞被顶开,是谁对它做了功? (3)水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能? (4)在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的? (5)在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化? 2.热机:热机是指把燃料燃烧时释放的内能能转变为机械能的装置.现代社会中,内燃机是最常见的热机. 3.内燃机:燃料直接在发动机汽缸燃烧产生动力的热机.最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机. 三、课堂练习: 1.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”.此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是( ) A.试管变热的过程 B.水变热的过程 C.水变成水蒸气的过程 D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程 【答案】D 【解析】试管变热,是试管从火吸收热量,内能增加,是通过热传递改变物体的内能,故A错;水变热,是水吸收热量、内能增大,是通过热传递改变物体的内能,故B错;水吸热,温度升高,汽化成水蒸气,是通过热传递改变物体的内能,故C错;水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程,是水蒸气膨胀做功,将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,是通过做功改变物体的内能,故D正确. 2.如图所示,有关这个小蒸汽轮机的说法不正确的是( ) A.该装置通过热传递的方式增加了烧瓶内水的内能 B.酒精燃烧将内能转化为化学能 C.蒸汽的内能转化为轮子的机械能 D.内能的一个重要应用是可以对外做功 【答案】B 【解析】酒精燃烧后化学能转化为内能,通过热传递传给水,选项A正确、B错误;蒸汽对外做功,内能转化为机械能,选项C正确;内能的应用可以是加热物体,也可以是对外做功,选项D正确. 四、课堂小结: 引导学生总结收获: 1.热机的原理是什么? 2.四冲程汽油机的工作过程是怎样的? 3.柴油机和汽油机有何异同点? 学生讨论发言,梳理本节知识要点,师生共同解决存在的问题。 五、作业布置: 完成配套课后练习。 【板书设计】 2.1 热机 一、热机 1.定义:利用内能做功的机械 2.工作原理:把内能转化为机械能 二、热机的种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 三、蒸气机 【课后反思】 本节课主要采用学生自主探究的方法,运用实物模型展示、多媒体视频和flash动画等教学手段,较形象演示四冲程内燃机的工作过程,增加感性认识,帮助学生理解知识,再配合一定数量的针对性练习,能让大多数学生对所学内容当堂消化和吸收。 1 $$