物理人教版九年级全册14.1　热　机.1__热机教案.doc

14.1热机【教学目标】（一）知识与技能1了解热机的历史发展进程，了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。2通过观察汽油机工作过程的动画，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。3通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。（二）过程与方法1通过演示实验，了解可以利用内能做功，学会通过阅读和倾听学习。2通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，培养自学能力。（三）情感态度与价值观1通过对热机发展简史、汽油机的结构以及工作过程的学习，感受到人类对美好事物孜孜不倦的追求，逐步培养学生崇尚科学、爱科学、学科学的兴趣。2了解生活中各种常见的热机工作时的利弊，唤起学生节约能源，保护环境的意识。【重点难点】1教学重点：了解四冲程汽油机的基本工作原理。知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。汽油机和柴油机的主要区别。2教学难点：“飞轮”的作用。整个工作过程中，能量的转移和转化。【教学方法】讲授法、讨论法、演示实验法、多媒体课件演示法【教具准备】自制【新课导入】多媒体展示视频,嫦娥三号在运载火箭的强大推力的作用进入太空,它代表着中国正一步一个脚印地实现着自己的太空梦.能把这么重的物体送入太空,火箭的强大推力是从哪里来的? 汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，那么汽车在行驶过程中靠什么提供动力？课件动画展示酒精灯给试管中的水加热，你观察到什么现象？这说明了什么？在这个过程中能量是如何转化的？【教学过程】一、 热机1.演示实验：在试管内装些水，将水加热一段时间，观察现象。2.学生讨论这个过程中的能量转化：燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气使叶轮转动，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。与此类似，下面这些机器工作过程中有什么共同点呢？你想知道这些机器是怎么工作的吗？请带着下列问题阅读教材（5分钟）什么叫热机？热机工作过程中能量如何转化？四冲程热机工作过程中有哪四个冲程？每个冲程活塞怎么运动？能量怎么转化？汽油机和柴油机工作过程有什么异同？最常见的内燃机是汽油机和柴油机，下面我们以汽油机为例讲解热机。二、汽油机1.构造（动画演示，边指示边讲解）。进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍功能）2.工作原理（动画讲解，提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。吸气冲程热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。开始工作前，活塞位于气缸上端，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气缸。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，混合气体被压缩，使气体的温度升高，压强增大。做功冲程压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，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。排气冲程做功冲程结束，活塞由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。此后，活塞又由上向下运动，进入下一轮循环。3、能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。汽车从做功冲程中获得的机械能，远远超过了压缩冲程中消耗的机械能。汽油机的缺点：汽油机采用汽油作为工作物质，但汽油的燃点低、能够承受的压缩比也比较低，如果压缩比过大，很容易在活塞不到顶点的时候就会发生爆炸，十分不好控制，所以汽油机工作时用火花塞点火，因此汽油机功率比较小，适合应用于小型机械。有没有一种工作物质能克服汽油的缺点，能够承受较大的压缩比，不发生爆炸，而又能够提供更大功率的动力呢？这就是柴油。柴油不易点燃和汽化，但柴油在高温高压下自燃温度低，人们采用柴油做工作物质，制成了柴油机，柴油机工作时，用压缩空气的方法，使空气的温度超过柴油的自燃温度，这时喷入柴油，柴油自燃推动活塞做功。三、柴油机（与汽油机对比学习，可以使学生对两种内燃机的特点了解得更加清楚）柴油机：用柴油作燃料的内燃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：都是热机；一个工作循环都要经历四个冲程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（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；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。老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？提供第一次启动时的初动力，主要完成吸气和压缩冲程。当做功冲程如约发生后，其余的冲程就依靠飞轮的惯性完成了。现代汽车里的马达（motor）是一个电动机，依靠电力转动的机器。当马达帮助发动机完成吸气和压缩冲程，假如做功冲程能如约完成，马达就完成启动任务了。过去的老式汽车都是靠手摇完成第一次启动的。现在，一些简单的农机，比如小拖拉机，在启动时，还有用手摇方式启动的。【本课小结】知道热机、内燃机的能量转化。了解汽油机和柴油机的工作过程，了解汽油机和柴油机工作过程的异同。【板书设计】 热机1. 热机：利用内能来做功的机械。2. 内燃机：燃料直接