九年级热机教学设计

热机热机 教学设计 三卡式 教学设计 三卡式 表一 课前教材分析卡表一 课前教材分析卡 设计者设计者 潘秀风潘秀风 课 题 热热 机机 时间教者 教 学 目 标 1 1 知识与技能 知识与技能 1 1 知道热机的基本工作原理 2 2 知道热机工作过程中的能量转化情况 知道四冲程内燃机的工作过程 2 2 过程与方法 过程与方法 通过了解热机的能量转化情况 关注提高热机效率的方法 3 3 情感 态度与价值观 情感 态度与价值观 通过 内燃机对环境的污染 的社会调查 增强环保意识 教 学 重 点 四冲程内燃机的工作过程 教 学 难 点 热机中能量转化 教 学 方 法 实验探究 演示讲解 教 学 用 具 酒精灯 两端开口的玻璃管 试管夹 铁架台 大试管 软木塞 水 火柴 四冲程汽油机 柴油机的模型 多媒体等 课 时 安 排 1 课时 备 注 本节内容是在做功改变物体内能的基础上 建立热机的模型 本节内容 的学习要求虽然只是知道级水平 但就其相关知识的外延而言 热机的 教学可以和环境保护相联系 作适当的拓展 通过学习认识到热机对文 明发展进程的作用和科学技术的发展与进步对人类发展的影响 感悟在 发展经济的同时 关注环境保护的重要性 学生已经知道做功和热传递可以改变物体的内能 物体的内能可以 转化为机械能 本节课借用 Flash 课件模拟汽油机和柴油机 的工作过程 学生主动参与 认真观察 仔细阅读 积极思 考 直观地学习热机的工作原理和内燃机的工作过程 本节 课要求学生具备观察 阅读 对比 归纳的能力 表二 课堂教学设计卡表二 课堂教学设计卡 课题课题 热热 机机 时间时间教者教者 教教 学学 过过 程程 教师活动教师活动 学生活动学生活动 时间时间 分配分配 一 创设情境 引入新课一 创设情境 引入新课 师 演示实验 师 热机就是把内能转化为机械能的装置 二 进行新课 探究新知 1 燃料的热值 燃料的热值 师 燃烧是生活中常见的现象 人们利用燃料燃 烧来取暖 煮饭 燃料的燃烧是一种化学反应 燃烧过程中 储存在燃料中的化学能被释放 转 变成周围物体的内能 因此 燃料燃烧过程是化燃料燃烧过程是化 学能转化成内能的过程 学能转化成内能的过程 师 燃料的种类很多 你能举出一些燃料吗 师 物理学中规定 1 kg 某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出 的热量 叫做这种燃料的热值 热值的单位是焦的热量 叫做这种燃料的热值 热值的单位是焦 千克 符号是千克 符号是 J kg 教师解释 完全燃烧 一词 师 热机就是利用内能来做功的机器 也是内能 转变成机械能的机器 热机是利用燃料燃烧来获 得动力的 学生观察 讨论 交流 酒精燃烧放出的热量 通过热传递将一 部分内能转移给水 水的内能增加使其 温度逐渐升高直至沸腾 产生大量水蒸 气 水蒸气越来越多 对橡皮塞的压力 越来越大 最后将橡皮塞推出试管口 这就是水蒸气膨胀对橡皮塞做功 可见 我们可以利用内能来做功 学生自学教材 生 天然气 煤气 木柴 煤油 汽油 煤等都属于燃料 学生自学教材 Q Q放 放 mq mq 5 8 燃料的化学能通过燃烧转化为内能 又通过做功 把内能转变成机械能 这就是热机的原理 热机的种类很多 例如蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机等 本节我们来了解内燃机的基本工 作原理 2 内燃机的基本工作原理内燃机的基本工作原理 1 汽油机 汽油机 师 简介什么叫汽油机 汽油在汽油机气缸内燃烧 生成高温高压燃气 汽油在汽油机气缸内燃烧 生成高温高压燃气 燃气推动活塞而做功 燃气的内能转化为活塞运燃气推动活塞而做功 燃气的内能转化为活塞运 动的机械能 动的机械能 师 汽油机的构造 教师结合汽油机模型演示讲解汽油机的构造 并 指出和演示什么叫做一个冲程冲程 讲解火花塞时 讲明它的主要功能是点燃汽油的 作用 讲解并演示曲轴转动 说明活塞在汽缸中 往复运动 通过曲轴变成转动 师 汽油机的工作原理 吸气冲程 教师演示汽油机吸气冲程要求学生回答 在 学生思考的基础上教师小结 吸气冲程 活塞由 上端向下端运动 此时进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动使气缸里的气体体积变大 压强减 小 低于大气压 于是汽油和空气组成的混合物 从进气门被吸入气缸里 压缩冲程 教师演示汽油机模型压缩冲程要求学生观察 进气门 排气门和活塞在气缸中的运动情况 压 缩冲程能的转化 学生回答基础上 教师小结 压缩冲程进气门和 排气门都关闭 活塞向上运动压缩汽油和空气燃 料的混合物做功 活塞的机械能转化为燃料混合 物的内能 压强变大 温度升高 做功冲程 学生自学教材 思考 吸气冲程 活塞由上端向下端运 动 此时 打开 关闭 活塞向下运动使气缸里的气体体积 压强 低于大气压 于是 组成的混合物从进气门被吸入气缸里 观察思考 压缩冲程中进气门 排气门 和活塞在气缸中由 15 教师演示汽油机模型做功冲程 要求学生观 察活塞运动方向 进气门排气门的开闭情况以及 火花塞产生的电火花 汽油机模型是用小灯泡的 发光表示火花塞产生电火花 并说明做功冲程 能的转化 学生思考回答基础上 教师小结 压缩冲程末 尾 火花塞产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生 高温高压燃气 高温高压燃气对活塞做功 推动 活塞向下运动 并通过连杆带动轴转动 此时进 气门和排气门均关闭 在做功冲程中 燃气的内 能转化为活塞运动的机械能 排气冲程 教师演示汽油机模型的排气冲程 观察活塞运动 方向和进气门和排气门的开闭情况 并说明此冲 程的作用 师 汽油机是由吸气 压缩 做功和排气四个冲 程的不断循环来保证连续工作的 在开始运转时 要靠外力先使曲轴转动起来 由曲轴通过连杆带动活塞运动 待汽油机发动起 来 它才能自己工作 2 柴油机 柴油机 师 柴油机的构造和工作过程 在学生思考回答基础上教师总结 柴油机气缸顶部没有火花塞 而有一个喷油嘴喷油嘴 其它构造与汽油机相似 向 运动 压缩冲程由 能向 能的转化 压强变 温度 学生思考总结 1 压缩冲程末尾 产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生 的燃气 高温高压燃气对 做功 推动 向下运动 并通过 带动 转动 此时进气门和排气门 2 在做功冲程中 汽油在气缸中猛烈燃 烧 汽油的 能转化为 能 释放 高温高压燃气膨胀对活塞 做功 燃气的部分 能转化为 能 学生观察思考 1 排气冲程活塞向 运动 进气 门 排气门 被 排到气缸外 2 排气冲程的作用是什么 3 汽油机是由 和 四个冲程的不断循环来保证 连续工作的 5 柴油机与汽油机工作过程的异同 柴油机的工 作过程与汽油机一样也分为吸气 压缩 做功 排气冲程不同的是 柴油机在吸气冲程吸入气缸 的是新鲜空气空气 而汽油机吸入的则是汽油和空气汽油和空气 的混合燃料的混合燃料 在压缩冲程末汽油机是靠火花塞产 生电火花 使燃料燃烧 而柴油机是在压缩冲程 末 从喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气立即燃烧 汽油机汽油机的点火方式叫点燃式点燃式 柴油机柴油机的点火方 式叫压燃式压燃式 由于柴油机中燃气的温度和压强 比汽油机中燃气的温度和压强高 所以做功冲程 里柴油机燃气做的功也比较多 柴油机燃气做的功也比较多 3 3 热机效率和提高热机效率的途径热机效率和提高热机效率的途径 三 课内小结与训练三 课内小结与训练 师生共同总结本节内容 1 汽油机和柴油机的工作过程包括哪四个冲程 2 分析四冲程汽油机压缩冲程和做功冲程中能的 转化 教师要求学生阅读课本 35 页柴油机一段 课文 在学生自学的基础上 组织学 生就上述问题进行讨论 教师结合柴油 机的模型让学生讨论汽油机与柴油机的 异同 学生自学教材 如果燃料释放的能量用来开动热机 这 些能量也不会全部用来做有用功 热机 工作时 用来做有用功的那部分能量 与燃料完全燃烧放出的能量之比 叫做 热机的效率 尽可能让燃料充分燃烧 这是提高热机 效率的途径之一 尽可能减小各种热量损失 也是提高热 机效率的途径之一 保持良好的润滑 尽量减小摩擦 也是 提高热机效率的途径之一 3 3 比较汽油机和柴油机在构造上 工作过程中的 异同点 1 叫热机 现代的火电站 是靠热机把 能转化为 能 2 汽油机是在气缸内燃烧 生成 高温高压的 然后它推动活塞而 的 3 汽油机的每个工作循环 只有 对外做功 其它三个冲程要靠 飞轮的 来完成 每个循环 曲 转转动 周 活塞往复 次 4 为了提高热机效率 应尽可能 A 采用优质燃料 B 提高热机的功率 C 减少热机的质量 D 减少各种热损失 保证机器良好润滑 5 对于燃料的燃烧值 下列说法中 属于 正确理解的是 A 燃料的燃烧值跟燃料燃烧时放出的热 量成正比 B 燃料的燃烧值跟燃料的质量成正比 C 就某种确定的燃料而言 它的燃烧值 是一个确定的值 跟燃料的质量及燃料燃 烧放出的热量无关 D 容易燃烧的燃料燃烧值一定大 6 汽油机甲比汽油机乙效率高 这表明 A 甲用的汽油少 8 板板 书书 设设 计计 热热 机机 四 布置作业四 布置作业 B 甲的功率大 C 工作相同的时间 甲耗油较少 D 甲把汽油的内能转化为机械能的百 分比较大 7 一台四冲程内燃机飞轮转速为 1800rad min 它 1s 完成 A 30 个冲程 做了 30 次功 B 60