第十四章 第一节 热机 教学设计 --2023-2024学年人教版物理九年级上学期

主备人 备课人 学科 物理 上课时间 课 题 第十四章 第一节 热机 核心素养目标 （1） 知道热机中能量的转化 （2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理 （3）了解汽油机和柴油机的主要区别 （4）通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法． （5）了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用． 教学重点 汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值 教学难点 热机中的能量转化及损失，了解热机效率 课型 新授课 课时安排 1课时 教学准备 模型、挂图 教学方法 讲授法，归纳法 教学过程 备 注 1、 回顾旧知识：（A,B,C） 1.教师提问：什么是内能？如何才能改变物体的内能？ 学生活动：叙述内能及改变内能的两种方式。 那么人们是如何利用内能的呢？这一节我们就来讨论这个问题。 2、 讲授新课：（A,B,C） 1．内能的利用。 (1)加热 教师举例：煮饭、取暖、工厂的热处理、吹制玻璃工艺品等 上面的例子有一个共同特点，都是直接利用内能转移来加热物体的，这是利用内能的一种方式 不利方面：能源浪费大，污染环境，应提高内能的利用率。 (2)做功 演示：书中图14.1-1所示的实验。 教师：谁来说一下该实验中能量的转化过程？ 分析过程：燃烧(化学能)――供给水和水蒸汽――水蒸汽对外做功（内能转化成机械能）。 学生交流后总结：这是利用内能的另一种方式：用来对物体做功 2．热机 （1）介绍热机的发明 （2）把内能转化为机械能的机器称为热机。 3．火箭 教师演示气球，反冲运动。 学生活动，小组讨论：火箭的升空原理。 4.内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。 学生讨论后总结：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。 汽油机用汽油作燃料的内燃机 （1）构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。(介绍名称的同时，介绍各部分的功能) 冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 （2）工作原理（A,B） (边运转模型边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况) 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。 〈吸气冲程〉开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。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。 〈压缩冲程〉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。 〈做功冲程〉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向上向下运动，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。 〈排气冲程〉做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，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。在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做一次功。 （3） 能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。 柴油机：用柴油作燃料的内燃机。柴油机与汽油机的区别： 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：些油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。 吸入的气体不同，点火方式不同 5.内燃机 (一)汽油机的工作过程 1.冲程——活塞从气缸的一端运行到另一端。 2. 吸气 → 压缩 → 做功 → 排气 （汽油与空气） （机→内） （内→机） （废气带走内能） 3. 汽油机工作时，只有在做功冲程中，活塞靠燃气推动的，其它三个冲程中，活塞的运行靠飞轮的惯性来完成。 三、典例精析：（A,B） 柴油机与汽油机的不同点 不同点 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 收入气体 汽油与空气 空气 压缩程度 较大（压缩体积） 点火方式 点燃式 压燃式 特点 小巧 笨重 四、当堂练习 （1-3：A,B,C） （4-6：A,B） 1.如图1所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热水至沸腾,将会看到的现象是橡皮塞　　　　　。此过程中燃料的　　　　能转化为　　　　能传递给水和水蒸气,水