第4节《热机》教案-2025-2026学年九年级物理北师大版2024

九年级（上） 物理学科教学设计 课 题 10.4 热机 主备人 课型 新授 总 1 课时 第 1 课时 教学目标 1.知道热机的概念，了解热机的种类与工作原理。 2.了解汽油机和柴油机都是内燃机，知道两者在构造和工作过程中的异同点。 3.了解火箭的构造和工作原理。 教学重点 掌握四冲程汽油机的基本结构和工作原理。 教学难点 利用实验演示知道四冲程汽油机的工作原理。 教学环节 教学活动设计及教学内容 设计意图 教学过程 【问学导入】 烧开水时，随着温度的升高，壶盖会上下跳跃，在这个过程中谁对谁做了功？伴随着怎样的能量转化？这种看似简单的装置都与热机相似，那么热机的工作原理是什么？它又有哪些种类呢？ 【总结】 烧开水时，水蒸气膨胀对外做功，将壶盖顶出，在这个过程中气体的内能转化为壶盖的机械能。 【目标出示】 1.知道热机的概念，了解热机的种类与工作原理。 2.了解汽油机和柴油机都是内燃机，知道两者在构造和工作过程中的异同点。 3.了解火箭的构造和工作原理。 【自主乐学】 自主阅读教材P21页 1.了解什么是热机？其实质是什么呢？ 2.热机有哪些种类？ 【总结】 1.将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器。 2.热机的种类有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等，常见的内燃机通常包括汽油机和柴油机两大类。喷气发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。 【小组合学】 小组合作结合模型和教材P22中的四个冲程图片， 1.了解汽油机的构造。 2.利用模型和教材相关图片讲解了解工作过程。 (1)第一冲程 (2)第二冲程 (3)第三冲程 (4)第四冲程 3.汽油机工作的四个冲程中，哪个冲程燃气对外做功？哪些是辅助冲程？辅助冲程需要依靠什么来完成？ 4.汽油机一个工作循环包括几个冲程？活塞往复运动几次？曲轴转动几圈？与曲轴相连的飞轮转动几圈？做功几次?有几次能量转化？ 【总结】 1.汽油机主要部件：汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。 2.工作过程 (1)活塞由最上端向下运动，进气门打开，排气门关闭，汽油和空气的混合物从进气门被吸入气缸。当活塞运动到最下端时，进气门关闭。 (2)压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由最下端向上运动，燃料混合物被压缩，气缸内温度升高，气压增大。 (3)做功冲程。在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物，这种点火方式称为点燃式。燃料混合物剧烈燃烧，产生高温、高压气体，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。 (4)排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞在转动的曲轴带动下由最下端向上运动，把废弃排出气缸，为下一个工作循环做好准备。 3.汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是 辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。必须靠外力来启动。 4.汽油机一个工作循环包括4冲程，活塞往复2次，曲轴转动2圈，与曲轴相连的飞轮也转2圈，做功1次。有2次能量转化。 【小组合学】 1.合作学习P24页了解柴油机构造，工作工程，通过填表比较柴油机和汽油机在构造、工作原理上的相同和不同之处。 2.了解火箭的结构 3.液体燃料火箭工作的原理是什么？ 【总结】 2.液体燃料火箭喷气发动机主要由：燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和喷口组成。 3.液体燃料火箭的工作原理：输送装置按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，经过电火花点燃，进入燃烧室的燃料和氧化剂可以自行燃烧。燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使火箭前进。 【问学提升】 1.热机是利用内能工作的机器。四冲程汽油机在工作过程中，获得动力的过程是在__________冲程中发生的，获得动力时把__________能转化为__________能。 2.柴油机和汽油机在构造上有什么不同？在点火方式上又有什么不同？ 3.如图所示为四冲程汽油机工作过程中的一个状态，由图可知此时它正处于__________冲程，该冲程将__________能转化为__________能。若该汽油机飞轮的转速是3600转/分，则汽油机每秒对外做功__________次。 通过问题激发学生的学习兴趣和热情，可以使学生很自然地参与到教学过程中来。 培养学生的自学能力、阅读能力和归纳总结能力。 通培养学生的自学能力、归纳总结能力。 作业布置 板书设计 4 学科网（北京）股份有限公司 $$