2019年九年级物理全册10.4热机教案（新版）北师大版.docx

10.4 热机 1.通过观察汽油机模型理解汽油机的工作过程,能够简单描述汽油机的四个冲程.2.知道热机中能量的转化;理解四冲程汽油机和柴油机的构造和工作原理.3.识别汽油机和柴油机的异同点.【重点难点】 重点:汽油机和柴油机的工作过程.难点:汽油机和柴油机的工作过程.【新课导入】 导入1:情景导入用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低.能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?导入2:复习引入复习提问:(1)请举例说明机械能可以转化为内能.学生举例:打气时气筒会发热;用锯子锯木料时锯条会发热.(2)刚才的事例都说明机械能可以转化为内能,那么反过来想内能会转化为机械能吗?从而引入新课.【课堂探究】 一、热机1.演示实验:水蒸气冲开橡皮塞现象:在水沸腾一段时间后,橡皮塞被水蒸气冲开.思考:这个实验现象说明了什么?引导回答:说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能.师述:刚才用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大内能会转化为机械能的效率较低.能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的机械能?分析:这个实验说明了水蒸气的内能快速转化为盖子的机械能;这个实验说明了把燃料移到容器的内部去燃烧,可以获得更大的机械能.2.热机的原理:将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能的机器.二、汽油机1.内燃机:燃料在汽缸内燃烧的热机.汽油机是最常见的内燃机,以汽油为燃料,今天我们来学习热机中的内燃机的代表:汽油机.2.构造(观看活动挂图,边指示边讲解).进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)3.一个冲程:活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程.4.工作原理:(观察模型并结合课本图1029讲解)(讲解时提醒学生注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况)内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程.吸气冲程:开始工作前,活塞位于汽缸上端,进、排气门均关闭.工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭.由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入汽缸.压缩冲程:活塞运动到最下端,就开始转为向上运动.这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大.此时活塞的机械能转化为燃料混合物的内能.做功冲程:压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的着火点.在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料剧烈燃烧,产生高温高压的气体,高温高压的燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动.此冲程中高温燃气的内能转化为活塞的机械能.排气冲程:做功冲程结束,活塞继续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,把燃烧后的废气排出汽缸.此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环.5.重点强调能的转化在压缩冲程中,活塞向上运动压缩汽缸中汽油和空气的混合气,机械能转化为内能;在做功冲程中,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,其余的三个冲程都是辅助冲程,是靠飞轮的惯性来完成的.6.热机的启动热机不能自行启动.开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作.7.汽油机的应用汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面.三、柴油机1.柴油机:用柴油作燃料的内燃机.2.构造(观看模型,边指示边讲解).进气门、排气门、喷油嘴、汽缸、活塞、连杆、曲轴.(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)3.工作原理(观察模型并讲解).(讲解时提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的运动情况)柴油机的工作过程也以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程.吸气冲程:开始工作前,活塞位于汽缸上端,进、排气门均关闭.工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭.由于缸内体积增大,压强减小,空气被吸入汽缸.压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞把空气压缩得很小,空气的压强更大,温度更高.在压缩冲程末,缸内空气温度已超过柴油的着火点.做功冲程:在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动.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.此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环.4.柴油机的应用柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面.四、汽油机和柴油机的异同点1.柴油机与汽油机的相同点都是内燃机;基本构造和主要部件的作用相似;每个工作循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.2.柴油机与汽油机的不同点构造不同:汽油机汽缸顶有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷油嘴;燃料不同:汽油机的燃料是汽油,而柴油机的燃料是柴油;吸气不同:汽油机吸进汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气;点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火;应用不同:汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面.柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面.第4节热机1.热机:内能转化为机械能的机器2.汽油机(1)构造(2)工作原理活塞进气门排气门吸气冲程向下打开关闭压缩冲程向上关闭关闭做功冲程向下关闭关闭排气冲程向上关闭打开(3)一个工作循环,包括四个冲程,对外做功一次,活塞往复两次,曲轴(飞轮)转两转.3.柴油机4.汽油机和柴油机的异同点(1)相同点(2)不同点内燃机汽油机柴油机燃料汽油柴油构造火花塞喷油嘴吸入物质汽油和空气的混合物空气压缩冲程未达到汽油的着火点达到柴油的着火点点火方式点燃式压燃式热机效率30%左右40%以上1.在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是(B)A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.一个单缸四冲程柴油机的转速为1 800 r/min,则此柴油机每秒钟(C)A.完成30个工作循环,做功30次B.完成30个工作循环,做功15次C.完成15个工作循环,做功15次D.完成15个工作循环,做功30次3.下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是(C)A.在吸气冲程吸入的物质不同B.点火方式不同C.工作过程中能量转化的形式不同D.用途不同4.柴油机在压缩冲程中,汽缸中的气体温度会升高,这是用做功的方法来增加气体的内能的.5.柴油机工作时,内能转化为机械能的是做功冲程,吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的.每个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周.1.热机的原理、发展史热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器.热机在人类生活中发挥着重要的作用.现代化的交通运输工具都靠它提供动力.热机的应用和发展推动了社会的快速发展,也不可避免地损失部分能量,并对环境造成一定程度的污染.热机的发展史:蒸汽机蒸汽轮机内燃机喷气发动机火箭发动机.2.热机的种类热机种类很多,按工质接受燃料释放能量的方式,分为内燃机和外燃机.内燃机中,燃料在热机内