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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 14.1 熱機(jī)教案 （新版）新人教版(V) 感知 目 標(biāo) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) ●了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理． ●從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值． ●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義． ●通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率． 能力目標(biāo) ●通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功． ●利用動(dòng)畫、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 ●通過閱讀“科學(xué)世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識(shí)． ●通過學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機(jī)效率． 情感目標(biāo) ●通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力． ●通過閱讀“科學(xué)世界”擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面． 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 重點(diǎn)：汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值． 難點(diǎn)：熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機(jī)效率． 本節(jié)考點(diǎn)：結(jié)合熱值的概念，計(jì)算燃料燃燒時(shí)放出的熱量，燃燒過程與吸熱過程的綜合；判斷內(nèi)燃機(jī)工作過程中能量的轉(zhuǎn)化；根據(jù)熱機(jī)效率的意義，尋求提高熱機(jī)效率的途徑．最近兩年中，關(guān)于熱機(jī)效率的中考試題出現(xiàn)的頻率較高． 器材 鐵架臺(tái)，試管，試管夾，試管塞，水、內(nèi)燃機(jī)示教模型(帶電燈指示)等。 教學(xué)設(shè)計(jì) 主 要 教 學(xué) 過 程 學(xué)生活動(dòng) 復(fù)備標(biāo)注 復(fù)習(xí)舊知 預(yù)習(xí)反饋 引 入 新 課 自 學(xué) 文 本 一. 復(fù)習(xí)： （1） 什么是內(nèi)能？如何才能改變物體的內(nèi)能？ （2） 比熱容的概念，比熱容的單位？ （3） 水的比熱容是多少？ （4） 熱量的計(jì)算公式？ 二、引入新課 用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒，來獲得更大的動(dòng)力？ 三、自學(xué)文本 內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī) 1、 汽油機(jī)的構(gòu)造？ 2、 工作原理（過程），在四個(gè)沖程中那些沖程發(fā)生了能量？ 3、 各個(gè)沖程活塞的運(yùn)動(dòng)方向及進(jìn)、排氣門的開閉？ 學(xué)生搶答 小組加分 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，思考 學(xué)生自學(xué)課本內(nèi)容，并記下自己的問題 以小組交流為主,組內(nèi)解決不了的問題,進(jìn)行組際和師生交流 交流 學(xué)生邊指示邊講解 教學(xué)設(shè)計(jì) 主 要 教 學(xué) 過 程 學(xué)生活動(dòng) 復(fù)備標(biāo)注 4、 哪個(gè)沖程使汽車獲的動(dòng)力？ 5、 哪個(gè)沖程排出汽車尾氣？ 6、 熱機(jī)是把什么能轉(zhuǎn)化為什么能的裝置？ 7、 燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關(guān)？ 熱機(jī)能量的損失主要在哪一方面？ 三、自學(xué)文本 內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī) 8、 汽油機(jī)的構(gòu)造？ 9、 工作原理（過程），在四個(gè)沖程中那些沖程發(fā)生了能量？ 10、 各個(gè)沖程活塞的運(yùn)動(dòng)方向及進(jìn)、排氣門的開閉？ 11、 哪個(gè)沖程使汽車獲的動(dòng)力？ 12、 哪個(gè)沖程排出汽車尾氣？ 13、 熱機(jī)是把什么能轉(zhuǎn)化為什么能的裝置？ 14、 燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關(guān)？ 熱機(jī)能量的損失主要在哪一方面？ 四、探究實(shí)驗(yàn) 難點(diǎn)講解 （一）熱機(jī) ①構(gòu)造（出示課件。）。進(jìn)氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時(shí)，介紹各部分的功能） 沖程：活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程 ②工作原理。 （邊動(dòng)作邊講解，并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況） 吸氣沖程〉開始工作前，活塞位于氣缸上端，進(jìn)、排氣門軍關(guān)閉。工作時(shí)，活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強(qiáng)減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程。 〈壓縮沖程〉活塞運(yùn)動(dòng)到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強(qiáng)行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強(qiáng)增大。這是第二個(gè)沖程。 〈做功沖程〉壓縮結(jié)束時(shí)雖然溫度較高，但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞向上向下運(yùn)動(dòng)，通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程。 以小組交流為主,組內(nèi)解決不了的問題,進(jìn)行組際和師生交流 交流 學(xué)生邊指示邊講解 實(shí) 驗(yàn) 探 究 難點(diǎn)講解 〈排氣沖程〉做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)向下向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個(gè)沖程。 此后，活塞又由上向下運(yùn)動(dòng)，從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。在一個(gè)工作循環(huán)中有四個(gè)沖程，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)兩周，對(duì)外做一次功。 （3）能的轉(zhuǎn)化：在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)沖程靠消耗飛輪的機(jī)械能來完成。 （二）熱值 1．熱機(jī)的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。 　熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。 　熱機(jī)的各種損失中，廢氣占最多，應(yīng)減小廢氣的能量損失。 由于損失的原因比較多，所以熱機(jī)的效率一般都較低。（參閱課本中的幾種熱機(jī)的效率，內(nèi)燃機(jī)的能流圖以及火電站的能流圖。） 2、怎樣提高熱機(jī)的效率呢？ 我國政府歷來重視環(huán)境問題，把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境，責(zé)無旁貸地承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境的義務(wù)，難題也就變得不難了，就一定能使天更藍(lán)、水更清。 板書設(shè)計(jì) 觀察演示 將各個(gè)沖程分到小組 小組為單位講解 學(xué)生和社會(huì)相聯(lián)系 討論 閱讀本節(jié) 討論 探究作業(yè) 實(shí)驗(yàn)中學(xué)鍋爐房每天要將3t水從20℃加熱以100℃，問：⑴這些水要吸收多少熱量？[水的比熱容為]⑵“西氣東輸”實(shí)現(xiàn)后，可用天然氣作為燃料來燒水，設(shè)天然氣完全燃燒釋放出熱量的75%被水吸收，學(xué)校每天因燒水要消耗多少體積的天然氣？（天然氣的熱值。氣體燃料完全燃燒放出熱量的公式是，式中V表示氣體燃料的體積