14.1热机导学案2023-2024学年人教版九年级全一册物理

课型 新授 主备人 审核人 班级 组号 学生姓名 课题 14.1热机 第1课时 总1课时 学习目标： 1. 知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理；2.了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用；3.了解火箭的结构、工作原理以及其发动机与内燃机的区别等. 课前独学 1.教材中图14.1-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。 （1）木塞被顶开，是谁对它做了功？ （2）木塞被顶开过程中，瓶内水蒸气内能变化情况？ （3）在加热过程中，瓶内水蒸气内能的变化情况？ （4）对子讨论：在这个过程中，能量是如何相互转化的？________________________ 2.热机是利用内能________的机械；热机的种类有哪些？ 知识点1：热机 1.热机是把______能转化为__________能的机器； 2.内燃机分为_________和_________。 知识点2：汽油机 1.通过图14.1-3认识四冲程汽油机的结构 2.阅读图14.1-4弄清四个冲程的特点（活塞运动方向、进气门和排气门的情况） 3.归纳总结： （1）在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ （2）哪个冲程使汽车获得动力？ （3）哪个冲程排出了汽车的尾气？ （4）思考：老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？现代汽车里的“马达”（起动机）起什么作用？ （5）四冲程热机，一个工作循环，活塞往复____次，飞轮转动___周，做功____次. 例1：某单缸汽油机飞轮转速是3000r/min,则每秒钟飞轮转动________r,那么1s内经历了_______个冲程，燃气又推动活塞做功的________次 知识点3：柴油机 1.柴油机结构和汽油机相似，阅读p19页，找出它们的主要区别有哪些？ 2.了解汽油机和柴油机的优缺点？ 例2：当手扶拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧加快，正常操作已经不能使它停转时，下列措施中有效的是（ ） A．捂住进气口 B．立即找一个隔热东西捂住排气口 C．脚踏杀车板，同时手拉制动器 D．让它空转，等它全部耗完油自动停下 当堂检测 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．水蒸气的温度升高 D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理 2.下列示例中，属于能量转化与做功冲程相似的是（ 　　） A．流星与空气摩擦生热、发光 B．木材燃烧放出大量热量 C．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 D．用气筒给自行车打气，气筒会发热 3.汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ） A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气 B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高 4.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，第五冲程是________冲程，这一冲程将______能转化成__________能。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是__________冲程。 5.（能力提升）如图1所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 (1)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。 ①该发动机在1s内做功______J，单缸排量V=______L=________m3。 ②在每个做功冲程里，发动机做功W=______J。 (2)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中 p表示燃气对活塞的压强，则 p=_________Pa。 (3)如图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示)：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=______，燃气对活塞所做的功W=______，又根据数学知识可知发动