山东省滕州市洪绪中学九年级物理全册《14.1 热机》教案 新人教版.doc

14.1 热机教案 【教学目标】知识与技能 （1）理解内能可以转化为机械能。（2）知道热机中能量的转化。理解四冲程汽油机的构造和工作原理。过程与方法 【教学重点】理解内能可以转化为机械能。【教学难点】汽油机四个冲程的理解。【教学准备】或【实验准备】试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴、汽油机模型、汽油机活动挂图。多媒体课件。【教学过程】主 要 教 学 过 程教学内容教师活动学生活动一、复习提问：提问：我们知道做功和热传递都能改变物体的内能，那么利用内能可以做什么呢？（设计意图：开门见山，为下面的实验做理论准备。）思考回答：可以做功和加热物体二、进行新课(一)演示实验，点明主题演示实验：水蒸气冲开橡皮塞提问：实验中出现了什么现象？为什么会出现这些现象？实验过程中教师引导学生分析：酒精燃烧放出热量： 能转化为 。通过 将一部分内能转移给了水，水的内能增加使其温度逐渐 直至沸腾，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对软木塞的压力越来越 ，最后将软木塞推出试管口，这就是 对橡皮塞做功。 能转化为 。点题：由这个实验我们知道，利用内能可以做功，热机就是把内能转化为机械能的装置（设计意图：培养学生的观察能力，并层层递进，揭示热机的原理。）观察实验，出现了什么现象。小组讨论交流。回答：化学能转化为内能；热传递；升高；大；水蒸气；内能转化为机械能；（二）明确目标展示本节课学习目标。明确学习目标（三）汽油机的工作原理设疑：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，能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的机械能？引出内燃机的，同时讲述热机的发展史：蒸汽机内燃机喷气发动机火箭发动机（设计意图：开阔学生的视野，引出本节的重点内燃机。）引入：今天我们来学习热机中的内燃机的代表：汽油机。汽油机是最常见的内燃机，以汽油为燃料。活动一：让学生自主学习汽油机的工作原理。（1）汽油机是利用 汽油 作燃料来工作的。（2）构造： 进气门，排气门，火花塞，汽缸，活塞，连杆，曲轴。汽油机的工作过程吸气冲程（3）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有_4_个冲程。包括：_吸气_ 、 _压缩_ 、 _做功_ 、 _排气_四个冲程吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？汽油和空气的混合物；从上往下；进气门打开排气门关闭。 压缩冲程中，汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？是什么能向什么能转化？从下往上；进气门和排气门都关闭；机械能向内能转化。 压缩冲程末产生什么效果？ 产生内能很大压强很高的气体 汽油机是利用什么方式点火的？ 火花塞点燃 做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？火花塞点燃了压缩后的气体产生高温高压的气体，进气门和排气门关闭， 燃气推动活塞从上向下运动。内能向机械能转化。 排气冲程有什么作用？进气门关闭，排气门打开排除做功后的废气，以便下一个冲程的开始。 小结：一个工作循环有 4 个冲程，飞轮转动 2 周，对外做功 1 次，活塞往复 2 次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。讲解：内燃机的启动，强调其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成的意义。内燃机不能自行启动。开始要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由飞轮通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。所以飞轮的质量大惯性大，完成除做功冲程外的其它三个冲程。（设计意图：通过让学生自主探究汽油机的工作过程培养严谨的逻辑思维，同时深刻理解物理走入生活。）认真聆听，了解热机的发展史，热机的分类。可利用模型、活动挂图、图片、多媒体课件等多种形式和手段分组学习汽油机的工作原理。展示小组的学习成果。讲解时注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况及有关能量转化情况。利用模型等学具讲解。吸气冲程压缩冲程排气冲程做功冲程注意观察曲轴及飞轮在一个工作循环的转动情况，活塞的往复次数。（四）“比较”学习柴油机的工作原理活动二：让学生自主学习柴油机的工作过程。柴油机的学习可采用对比的方法，列出汽油机和柴油机的相同点和不同点。不同点汽油机柴油机构造火花塞喷油嘴燃料汽油柴油吸气冲程吸进的物质汽油和空气的混合物空气压缩冲程末汽缸内的温度高温温度更高点火方式点燃式压燃式做功冲程燃气的压强高压压强更大优缺点轻巧笨重、便宜应用汽车飞机载重汽车拖拉机相同点1、 构造基本相似2、 都分为四个冲程3、 能量转化相同讲解：柴油机压燃式点火为什么产生了温度更高，压强更大的燃气。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高。（设计意图：通过对比的学习方法，加深对汽油机和柴油机的认识。同时提高学生的学习积极性。）自主学习柴油机的工作过程，小组讨论汽油机和柴油机的异同。可采用抢答的方式，提高学习的主动性。练习课本“动手电脑学物理”第2、3题即时评价。（设计意图：即时练习，加深理解。）练习巩固学得知识总结回顾总结本节课学到的知识，解答个别学生的疑问。回顾知识点，交流自己的所学，可提出不解之处。达标练习布置达标练习，即时批改和反馈。（设计意图：课课达标，周周清。提高效率。）练习达标。即时反馈。布置作业注意观察生活中有那些热机在工作，思考它们的工作原理。（设计意图：从物理走入生活，学以致用。）形成文字，以便展示。【板书设计】14.1 热机一、1、热机：利用内能做功的机械。2、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。汽油机柴油机构造原理吸气冲程做功冲程排气冲程与汽油机的相同点与汽油机的不同点能的转化压缩冲程内燃机 【教学反思】 一、本节的“亮点”1.我在演示“水蒸气冲开橡皮塞”实验时，当橡皮塞被水蒸气冲开时，同学们都惊呼起来，这对学生的视觉有着强烈的冲击力，而内能可以转化为机械能的知识那就呼之欲出了。2.在探究完汽油机的工作原理后，我让学生对比着汽油机来学习柴油机的工作过程，这样就避免了有些知识的重复性，提高了效率，同时采用比赛的方式提高了学生的积极性和热情，效果好。3. 结合flash动画让学生对一个工作循环有一个活生生的认识。让学生一目了然效果好。二、教学中出现的问题教师要有充分的知识准备，以解答学生们的新奇的想法。 如学生问我进气门和排气门怎么打开和关闭的；燃气在内部燃烧怎么不会爆炸。我会感到措手不及，但是一定要实事求是回答，不能敷衍了事。不然你扼杀的可能就是下一个牛顿或者爱因斯坦。呵呵。热机导学案 自主学习1、实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。思考；（1）看到什么现象？ （2）木塞被顶开，是谁对它做了功？ （3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？ （4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？ （5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ 上面的装置就是一个简单原始的 热机。2、热机是指把燃料燃烧时释放的_转变为_的装置。热机应用历史上从蒸汽机到内燃机，内燃机有_及_等,大多数交通工具,都使用它们3、内燃机：燃料直接在发动机_燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做_和_4、汽油机阅读教材，依据图自学并填写、汇报：（1）汽油机是利用 作燃料来工作的。（2）构造： 。（3）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有_个冲程。包括：_ 、 _ 、 _ 、 _四个冲程第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？ 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？ 压缩冲程末产生什么结果？ 汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？ 第四冲程：排气冲程有什么作用？ 小结：一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。5、柴油机（对比汽油机学习）（1）柴油机是利用 作燃料来工作的。（2）构造： （3）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有_个冲程。包括：_第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？ 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？ 压缩冲程末产生什么结果？ 柴油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？ 第四冲程：排气冲程有什么作用？6、汽油机和柴油机的主要异同点：不同点汽油机柴油机构造燃料吸气冲程吸进的物质压缩冲程末汽缸内的温度点火方式做功冲程燃气的压强优缺点应用相同点1、都有 、 、 、 、 、 2、都分为 、 、 、 四个冲程知识小结达标练习1、热机是利用_ 燃烧获得的_ 能转化为_ 能的机械、。2、常见汽油机工作时，一个工作循环有_个冲程，包括；_、_、_、_。在一个工作循环中，活塞往复_次，曲轴转动_ 周，燃气做功_次。3、汽油机和柴油机在压缩冲程中，_能转化为_ 能，在做功冲程中，_能转化为_ 能。