第14章 第1节 热机（新教案）-【鸿鹄志·名师测控】2023-2024学年九年级上册物理（人教版）

第十四章　内能的利用 第1节　热机 知识与技能： 1．知道什么是热机。 2．知道四冲程内燃机的工作原理。 3．知道内燃机工作过程中能量的转化关系。 4．能说出柴油机与汽油机的异同。 过程与方法： 1．通过分析使学生了解可以利用内能来做功。 2．利用活动模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。 情感、态度与价值观： 1．通过演示实验培养学生观察、分析问题的能力。 2．通过阅读“科学世界”拓展学生的知识面。 重点：热机的工作原理。 难点：汽油机的工作过程及能的转化过程。 多媒体课件、酒精灯、铁架台、软木塞、试管、水、火柴等。 一、情景导入 多媒体展示图片：汽车、火车、轮船、飞机。 我们出行时使用的交通工具：汽车、火车、轮船、飞机……为什么能在交通运输方面大展神威呢？这节课让我们一起来走进它们，走进热机，了解它们的工作原理吧！ 二、合作探究 　热机 我们经常使用的交通工具很多都用到了热机，那么，热机的工作原理是什么呢？ 如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开。 　 这个实验虽然简单，却展示了蒸汽机的工作原理，同学们交流讨论此实验中能量的转化过程，以此来分析出蒸汽机的工作过程。 把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，内燃机又分为汽油机和柴油机两大类。 内燃机的起源 第一台实际使用过的内燃机，是1859年法国工程师勒努瓦制造的，这是一台煤气机，效率很低。1876年德国工程师奥托制成了按四冲程原理工作的煤气机，这是内燃机划时代的进步。后来，人们也把内燃机的四冲程循环称为“奥托循环”。1892年，德国工程师狄塞尔提出了压缩点火式内燃机的设计原理，经过多次试验和改进，于1897年制成第一台压燃式内燃机，使用液体燃料，热效率比以前的内燃机都高。内燃机的发明，使热机的效率由蒸汽机的10%左右，提高到了40%左右。而且由于内燃机轻巧，适于用在交通工具上，对促进交通运输业的发展起了关键的作用。 　汽油机 多媒体展示汽油机的剖面图动画。 (1)汽油机的构造：汽缸、进气门、排气门、 活塞、连杆、曲轴、火花塞等。 (2)活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 多媒体展示汽油机的工作过程(即汽油机的四冲程)。 　　　 同学们交流讨论四个冲程的具体工作情况，并完成表格。 四个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门开闭情况 排气门开闭情况 能量转化情况 (1)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。 (2)在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次；在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。 (3)在这四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。 　柴油机 多媒体展示柴油机的剖面图动画。 (1)观察柴油机的剖面图，分析比较汽油机与柴油机在构造上有哪些区别？ (2)对照汽油机的工作过程，分析柴油机的工作过程。 同学们观察对比汽油机与柴油机的剖面图，交流讨论两者之间的区别；并对照汽油机的工作过程，交流讨论柴油机的工作过程。 (1)汽油机与柴油机的区别： 　　　名称 区别　　　　 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 吸入的物质 吸入空气和汽油的混合物 只吸入空气 燃料点火的方式 点燃式 压燃式 　　(2)柴油机的工作过程：①柴油机一个工作循环也包括四个冲程。②在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次；在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。③在这四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。 　 完成本课时对应练习。 第1节　热机 生活离不开物理，物理离不开生活。物理知识来源于生活，最终又服务于生活。本节课从生活实际中的汽油机和柴油机是怎样工作的引出物理问题，最后又用物理知识来解释，让学生体会到物理就在身边，感受到物理的趣味和价值，体验到物理的魅力。教学中注重学生的主体地位，让学生充分发挥自己的观察能力、分析能力。本节课用了大量的多媒体课件进行教学，增加了教学的可观度，让学生有一种身临其境的感觉，很好地激发了他们学习物理的兴趣，效果很好。 学科网（北京）股份有限公司 $$