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2019-2020年九年級物理全冊 第十四章 內(nèi)能 第1節(jié) 熱機教案 （新版）新人教版 教學(xué)目標 1．知識與技能 ●了解四沖程汽油機的基本工作原理． ●從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值． ●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，認識熱機效率． 2．過程與方法 ●通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功． ●利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機的基本結(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． ●通過學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機效率． 3．情感態(tài)度與價值觀 ●通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力． ●通過閱讀“科學(xué)世界”擴展學(xué)生的知識面． 教學(xué)重點與難點 重點：汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值． 難點：熱機中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機效率． 教學(xué)課時：1時 教學(xué)過程： 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，來獲得更大的動力？ 進行新課 內(nèi)燃機：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機 (1)汽油機 最常見的內(nèi)燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機我們首先介紹汽油機 ①構(gòu)造（出示模型或掛圖。邊指示邊講解）。 進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，介紹各部分的功能） 沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程 ②工作原理。 （邊動作邊講解，并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況） 內(nèi)燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程 開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關(guān)閉。工作時，活 塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程 活塞運動到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程 壓縮結(jié)束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。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，高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程 做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程 此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。 ③能的轉(zhuǎn)化。 教師：汽車在開動前，是如何使內(nèi)燃機起動的？學(xué)生回答后總結(jié)：通過 外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，消耗機械能來幫助內(nèi)燃機完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機一旦開始做功，內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機械能。這時曲軸獲得的機械能一部分通過做功，一部分通過飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動，靠消耗飛輪的機械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機就可連續(xù)工作下去了。 打開flash課件，讓學(xué)生理解汽油機的工作原理。 (2)柴油機 柴油機與汽油機有共同的地方，也有不同之處。 ①柴油機與汽油機的相同點：都是內(nèi)燃機；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程 ②柴油機與汽油機的不同點： 構(gòu)造方面：柴油機沒有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴； 工作過程上：吸入的氣體不同（汽油機吸入的是什么？柴油機吸入的只是空氣）； 壓縮情況不同（問：汽油機壓縮沖程末溫度、壓強多大？柴油機壓縮沖程末，氣體體積要小得多。所以壓強更大，溫度更高，這個溫度早已超過了柴油的燃點）； 點火方式不同（汽油機靠火花塞點火。柴油機由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式）； 用途方面：柴油機比汽油機便宜，但汽油機一般比柴油機輕巧，所以汽油機通常用在飛機、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機械上。而柴油機一般用在艦船、載重汽車、拖拉機、坦克以及發(fā)電機等大型設(shè)備上。 小 結(jié)（略） 布置作業(yè) （l）簡述四沖程內(nèi)燃機的工作過程。 （2）回答下列問題： ①內(nèi)燃機的四個沖程順序能顛倒嗎？為什么？ ②內(nèi)燃機一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動幾次？曲軸轉(zhuǎn)動幾周？