14.1《热机》（教学设计）-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂（人教版）

14.1 热机 预习导学 班级_________ 姓名_________ 学习目标 1.知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种； 2.了解四冲程内燃机的工作原理； 3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化； 4.了解汽油机和柴油机的异同点和能量转化。 课前学习准备 酒精灯、铁架台、试管、活塞、汽油机模型、柴油机模型、多媒体等。 课前预习任务 1、热机定义：利用 做功的机械 2、热机种类： 、 、 、 等； 3、能量转化：化学能→内能→机械能 4、内燃机定义：燃料 在发动汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机 5、内燃机种类： 和 ； 6、汽油机工作过程： 冲程、 冲程 冲程、 冲程 7、汽油机与柴油机对比 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 汽缸顶部有 汽缸顶部有 燃料 吸入物 吸入 和 的混合物 只吸入 点火方式 燃式 燃式 优点 轻便 便宜、功率大、效率高 主要相同点 ①都是将 转化为 的内燃机 ②都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往复 次，曲轴和飞轮转 周，对外做功 次 课堂探究任务 【学习任务一】热机 1. 演示实验：加热试管内的水 实验现象：木塞被 ，试管口有“ ”出现； 分析原因：燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，水蒸气对木塞做功，内能 ，温度 ，水蒸气液化成小水珠； 能量转化：燃料燃烧将 能转化为水和水蒸气的 能，水蒸气推动木塞对木塞做功，又将 能转化为木塞的 能。 3.热机定义：利用 做功的机械称为热机。 4.热机种类： 、 、 、 。内燃机是最常见的一种热机，分为 和 。 【学习任务二】汽油机 1. 汽油机的构造： 2. 工作过程：①吸气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动， 和 的混合物从 被吸入汽缸.当活塞运动到汽缸的最下端， 关闭，曲轴转动 圈。 ②压缩冲程：进气门和排气门 ，活塞向 运动，燃料的混合物被 ，汽缸内温度 ，气压 。曲轴转动 圈。在此过程， 转化为 。 ③做功冲程：在压缩冲程末时，火花塞产生电火花(点燃式)，使燃料猛烈燃烧，产生 的气体，推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对外做功。在此过程， 转化为 。 ④排气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 关闭，曲轴转动 圈。 3. 汽油机特点：①汽油机四个冲程中，只有 对外做功，将内能转化为机械能，其余三个冲程依靠 完成。 ②汽油机1个工作循环有 个冲程，活塞上下往复 次，曲轴转动 周，对外做功 次，有 次能量转化。 【学习任务三】柴油机 1.汽油机与柴油机对比： 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 汽缸顶部有 汽缸顶部有 燃料 吸入物 吸入 和 的混合物 只吸入 点火方式 燃式 燃式 优点 轻便 便宜、功率大、效率高 主要相同点 ①都是将 转化为 的内燃机 ②都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往复 次，曲轴和飞轮转 周，对外做功 次 本章小结 课后任务 调查热机在你的家庭中所起的作用以及带来的影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.1 热机 教学设计 题目 14.1 热机 学科 物理 年级 九年级 课时 1课时 课型 新授课 教师 教学目标 物理观念 知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种；了解四冲程内燃机的工作原理 科学思维 能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化；了解内能的利用在人类发展史上的重要意义 科学探究 通过演示实验了解可以利用内能做功；通过实物模型结合课堂活动，自主探究学习理解四冲程内燃机的基本结构和原理 科学态度 与责任 通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力；通过阅读“从火车到火箭”扩展学生的知识面 教学 重难点 重点：内燃机的工作原理 难点：汽油机和柴油机的异同点和能量转化 教学方法 直观法、演示法、练习法、合作法、讨论法 教学准备 酒精灯、铁架台、试管、活塞、汽油机模型、柴油机模型、多媒体等 教学环节 教学过程 新课导入 教师：展示一组交通工具的照片（有关热机应用），提问：它们有什么共同特点？ 设计意图：以熟悉的事物为切入点，与生活实际相结合；通过设问引发学生思考，激发求知欲望。 新课讲授 1.热机 演示实验：加热试管内的水 学生：观察实验现象，并交流讨论原因。 现象：木塞被弹出，试管口有“白雾”出现。 原因：燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，水蒸气对木塞做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水珠。 教师：在这个过程涉及什么能量转化呢？ 学生：燃料燃烧将化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气推动木塞对木塞做功，又将内能转化为木塞的机械能。 教师：人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械——热机。通过预习，你知道热机的种类有哪些吗？ 学生：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 教师补充：内燃机是最常见的一种热机（同时给出各种热机应用的图片）。 教师：燃料直接在发动汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机。 2.汽油机 学生：自主阅读课本内容，认识汽油机的构造以及工作过程。 教师：强调辨别各冲程的要点以及能量转化。 师生：归纳总结：汽油机的一个工作过程一般包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 1.汽油机四个冲程中,只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成. 2.汽油机1个工作循环有4个冲程,活塞上下往复2次,曲轴转动2周,对外做功1次,有2次能量转化. 3.柴油机 教师：给出汽油机与柴油机的对比动图，结合课本内容，总结汽油机与柴油机的异同。 学生：①构造上与汽油机相似,柴油机是顶部无火花塞,而有喷油嘴. ②柴油机的工作过程也分为四个冲程,但与汽油机相比: 吸入物不同:汽油机吸进:空气和汽油的混合物;柴油机吸进:空气 点火方式不同:汽油机为点燃式;柴油机为压燃式 归纳总结：没有火花塞、只吸入空气、压燃式点火。 柴油机的优点：热机效率高。 柴油机的缺点：对零部件要求高,笨重、体积大、噪声大 课堂小结 课堂练习 见配套“同步课件” 课后作业 见配套“分层练习” 板书设计 热机 1、热机定义：利用内能做功的机械 2、热机种类： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等； 3、能量转化：化学能→内能→机械能 4、内燃机定义：燃料直接在发动汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机 5、内燃机种类：汽油机和柴油机； 6、汽油机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 7、汽油机与柴油机对比 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸入物 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 点火方式 点燃式 压燃式 优点 轻便 便宜、功率大、效率高 主要相同点 ①都是将内能转化为机械能的内燃机 ②都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.1 热机 预习导学 班级_________ 姓名_________ 学习目标 1.知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种； 2.了解四冲程内燃机的工作原理； 3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化； 4.了解汽油机和柴油机的异同点和能量转化。 课前学习准备 酒精灯、铁架台、试管、活塞、汽油机模型、柴油机模型、多媒体等。 课前预习任务 1、热机定义：利用内能做功的机械 2、热机种类： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等； 3、能量转化：化学能→内能→机械能 4、内燃机定义：燃料直接在发动汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机 5、内燃机种类：汽油机和柴油机； 6、汽油机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 7、汽油机与柴油机对比 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸入物 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 点火方式 点燃式 压燃式 优点 轻便 便宜、功率大、效率高 主要相同点 ①都是将内能转化为机械能的内燃机 ②都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次 课堂探究任务 【学习任务一】热机 1. 演示实验：加热试管内的水 实验现象：木塞被弹出，试管口有“白雾”出现； 分析原因：燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，水蒸气对木塞做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水珠； 能量转化：燃料燃烧将化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气推动木塞对木塞做功，又将内能转化为木塞的机械能。 3.热机定义：利用内能做功的机械称为热机。 4.热机种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。内燃机是最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机。 【学习任务二】汽油机 1. 汽油机的构造： 2. 工作过程：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从进气门被吸入汽缸.当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭，曲轴转动半圈。 ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料的混合物被压缩，汽缸内温度升高，气压增大。曲轴转动半圈。在此过程，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(点燃式)，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。在此过程，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，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭，曲轴转动半圈。 3. 汽油机特点：①汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成。 ②汽油机1个工作循环有4个冲程，活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，有2次能量转化。 【学习任务三】柴油机 1.汽油机与柴油机对比： 汽油机 柴油机 不 同 点 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸入物 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 点火方式 点燃式 压燃式 优点 轻便 便宜、功率大、效率高 主要相同点 ①都是将内能转化为机械能的内燃机 ②都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次 本章小结 课后任务 调查热机在你的家庭中所起的作用以及带来的影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$