物理人教版九年级全册热机的教学设计.doc

课题：第十四章 一、热机 的教学设计 教学目标1、知道热机的工作原理，了解热机的种类2、了解内燃机的构造和工作过程3、识别四冲程汽油机工作的过程重点：汽油机的一个工作循环的四个冲程名称、顺序及能量的转化难点：汽油机的一个工作循环的四个冲程名称、顺序及能量的转化学情分析：学生对于汽车的外形虽然比较熟悉，但对于汽车的发动机-汽油机和柴油机还是比较陌生的，而且没有实物会比较抽象，所以为了便于学生理解，我们借助了演示实验，水蒸气冲开瓶塞的实验展示内能转化为机械能的过程，使学生直观地观察到能量的转化，有利于学生的理解，然后再从内能转化为机械能的应用引入热机。简介热机的概念和分类。再借助课件汽油机和柴油机的结构和工作原理图来讲解相关内容，特别是一个冲程的工作过程活塞移动的位置和曲轴转动半圈的理解问题，都得到了比较好的解决。教学内容分析：热机一节书是从燃料的燃烧中获得内能，是人类使用能量的主要来源，热机是一种广泛使用的动力设备，通过本节内容的学习，学生不仅可以学到一些有用的实际知识，还可以了解物理知识对解决实际问题的重要作用，教材对于汽油机和柴油机都是从构造、工作过程和优缺点三方面来讲述的。而构造只介绍了那些为讲清楚工作过程所必须知道的部件，优缺点只作了简单的介绍，工作过程讲得比较详细。本节内容包括“热机”、“汽油机”、“柴油机”三部分组成。教学环节与活动：一、上节课考点小测1、水的比热容为4.2103 _，将2 kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是_；水结冰后它的比热容将_(填“改变”或“不变”)。为了防止过热，一些车辆通常用水进行散热，主要是因为水的_。2、计算题：把初温为20 、质量1 kg的水煮开，吸收多少热量？3、把初温为20 、质量2 kg的水加热，吸收4.2105J的热量后温度将升高到多少？图14、探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图1。实验中，沙子吸热升温较，说明吸热能力较强物体吸热多少是由决定的 5、判断对错：实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收热量相同（）二、学与讲图21、如图2，燃烧酒精，它燃烧是一种反应（化学或物理），在燃烧的过程中，它将储藏的_能释放出来，转变成能。小结：像柴薪、煤、酒精、石油、天然气这些燃料，燃料燃烧时的能量转化：_能转化为_能。图32、同学们，你们有煮过开水吗？当你看到开水壶壶盖在跳动时，你会想到什么？你会联想到它跟汽车的发动机等机械之间的关系吗？请同学们观察以下的实验并进行思考：如图3所示，在试管内装一些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，过一段时间后可以看到_弹出来，是被_(“水”、“水蒸气”)弹出来的！分析这个过程中的能量转化情况。 酒精燃烧，将酒精的_能转化为_能，再通过_方式把试管里的水加热至沸腾，然后再通过_的方式，将水蒸气的_能转化为瓶塞的_能。活塞连杆曲轴火花塞图4以上的过程展示了人类利用内能的过程！3、将图3这一个装置进行优化改良，人类发明了热机。热机：将_能转化为_能的装置。生活中常见的热机有：_。4、内燃机包括_机和_机,在气缸内燃烧汽油或者柴油。下面我们重点研究四冲程汽油机。5、如图4是汽油机的剖面图的构造图。6、冲程是指_。图57、请在图5的横线上填四冲程汽油机的工作的四个冲程的名称。8、四冲程汽油机工作的过程：（文字较长，请同学们要耐心看下去哦！）开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。第一个是 冲程。开始工作时，活塞 （“向上”、 “向下”）运动 ， 打开， 仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小， 混合气体被吸入气缸。活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时 _都关闭，混合气体被压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程 冲程。压缩冲程结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在该结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程 冲程。 该冲程结束，活塞继续 （“向上”、 “向下”）运动， 打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程 冲程。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。9、请同学们观察汽油机工作的示意图并归纳。冲程名称活塞运动情况(填“向上”、 “向下”)气门打开情况能量转化情况_运动进气门_，排气门_没有能量转化_运动进气门_，排气门_运动进气门_，排气门_运动进气门_，排气门_没有能量转化10、在_冲程是汽车获得了动力，在_冲程排出了汽车的尾气。11、请同学们观察并记住：四冲程汽油机每完成一个工作循环（4个冲程），活塞在汽缸内往复_次，飞轮（曲轴）转动_周，燃气对外做功_次。12、知识拓展：柴油机：柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。柴油机与汽油机的相同点：都是_；一个工作循环都要经历四个冲程柴油机结构图柴油机与汽油机的不同点：构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是_？柴油机吸入的只是_ ）；点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。三、小结新课：1、这节课你学到了什么知识？（提问学生回答）三、基础知识练习1、热机是把_能转化为_能的机器。2、内燃机的特点是：燃料在_燃烧，生成_的燃气，燃气推动活塞_，将_能转化为_能。3、内燃机的工作过程由_、_、_、_四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_冲程，将内能转化为机械能的是_冲程。4、在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能_(填“增加”或“减少”，_能转为气体的内能在做功冲程中，燃料燃烧变成燃气对活塞做功，气体的内能_(填“增加”或“减少”)：燃气的内能转为_能。图6 图7甲 图7 乙 图85、如图6所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到橡皮塞被_，同时管口出现“白雾”，这是管内水蒸气_形成的。在这个过程中，水蒸气的_能转化为橡皮塞的_能。四冲程汽油机工作过程中的 冲程与上述能量转化过程相同。 6、如图7所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中 图是做功冲程， 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程7、图8是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。关于对图中的补充正确的是()A、压缩冲程内能转化为机械能 B、做功冲程内能转化为机械能做功冲程机械能转化为内能 压缩冲程机械能转化为内能C、做功冲程机械能转化为内能 D、压缩冲程机械能转化为内能压缩冲程内能转化为机械能 做功冲程内能转化为机械能8、摩托车上的热机工作时提供动力的是()A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程9、有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是()A、工作中只有做功冲程把内能转化为机械能B、工作中压缩冲程是把内能转化为机械能C、工作开始时要靠外力启动 D、每一个工作循环，燃气只做功一次10、下列过程中，将内能转化为机械能的是()A、汽油机的压缩冲程 B、水蒸气顶起水壶盖的过程C、小孩沿滑梯下滑的过程 D、流星在大气层中穿行的过程11、下列说法正确的是()A、电动汽车的核心部件电动机是热机的一种B、汽油机的压缩冲程，主要将内能转化为机械能C、汽车发动机用水作冷却液，主要是利用水比热容大的特点D、汽车司机开车时要系好安全带，是为了减小刹车时的惯性图9 图10 图1112、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图9所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是_。13、如图10所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少_。注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。这一过程中瓶内气体的_能转化为软木塞的机械能。汽油机的_冲程也发生同样的能量转化。14、如图11示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。（1）水沸腾后会出现的现象是_。这个过程中，酒精的_能转化为水的_能，又通过做功，转化为瓶塞的_能。（2）观察实验装置发现试管外面装有金属网，这个金属网的作用是_。15、在下列过程中，属于通过热传递使物体内能减少的是（ ）A、用天然气烧水，水温不断升高 B、用打气筒打气，气筒壁发热C、装入暖水瓶内的开水过一段时间会变凉 D、用锯条锯木头时，锯条发热16、“钻木”能“取火”，说明_可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明_可以改变物体的内能。17、关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（ ）A、温度高的物体一定比温度低的物体热量多 B、物体的内能减少，一定放出热量C、物体的温度升高，它的内能增大 D、物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量18、（1）如图12甲所示，外界压缩空气时，空气的内能_ ，此过程是将_能转化为_能；（2）如图12乙 所示，瓶内的水蒸气膨胀对外做功时，空气的内能_ ，此过程是将_能转化为_能；（3）冬天，人们常用嘴往手里呵气，感觉到暖，是用_的途径改变内能。双手互相搓动，可使手感到热, 是用_的途径改变内能。19、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是()A、温度越高的物体，含有热量越多 B、0 的冰块，内部分子间相互作用力消失C、0 的冰块熔化成0 的水时，内能增加 D、温度高的物体，内能一定大20、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是( )A、0的冰没有内能 B、水沸腾时继续吸热，温度保持不变C、物体的温度越低，所含的热量越多D、物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变图12甲 乙21、内能有不同的用途，图甲和图乙的共同之处都是通过燃烧酒精获得内能，不同之处在于图甲中烧杯中的水获得的内能用来对试管_，加热图乙试管中的水获得的内能变