初中九年级物理《热机》教案

《热机》教案【教学目标】 1.知识与技能（1）知道热机中能量的转化

（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理

（3）了解汽油机和柴油机的主要区别2.过程与方法通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。3.情感态度和价值观了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用。【教学重点】内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系。【教学难点】汽油机的工作原理。【教学方法】合作探究交流对比【教学用具】铁架台、试管、胶塞、酒精灯、水、汽油机和柴油机模型、多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、创设情境导入新课利用内能的有关知识，引出演示实验。如图所示在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。不断对试管加热使水沸腾。观察现象，思考原因（多媒体播放视频）。问题：实验过程中能量是怎样转化的？教师引导学生分析并总结得出：把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，今天我们主要来研究内燃机。二、探究新知热机：利用内能做功的机械叫热机。热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，今天我们主要来研究内燃机。内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机分为汽油机和柴油机。汽油机：以汽油为燃料的内燃机；柴油机：以柴油为燃料的内燃机。汽油机（1）单缸四冲程汽油机构造（出示模型及多媒体动画）。介绍各部分名称及各部分的功能：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程（2）工作原理吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，燃料混合物被压缩，内能增大，温度升高。在此过程中机械能转化为内能。做功冲程：进气门和排气门都关闭，在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，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，对外做功。在此过程中内能转化为机械能。21排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。总结：单缸四冲程汽油机一个工作循环完成四个冲程，活塞往复两次，飞轮、曲轴转动两周，对外做功一次。练习巩固：1.讨论课本想想议议，并回答问题。（1）在压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能。（2）做功冲程使汽车获得了动力。（3）在排气冲程中汽车排出了废气。2.如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于做功冲程，该冲程将内转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次、飞轮转过20圈。21·cn·jy·com讨论：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？学生回答。教师总结：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。213．柴油机（1）柴油机构造（出示模型及多媒体动画）。介绍各部分名称及各部分的功能：进气门，排气门，喷油嘴，气缸，活塞，连杆，曲轴。柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸入的只是空气。压缩比比汽油机更大，温度更高，压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气燃烧，高温高压燃气推动活塞对外做功。属于压燃式内燃机。内燃机的启动内燃机不能自行启动。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。内燃机的应用：汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。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。6.汽油机与柴油机的异同点相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。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：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只是空气；压缩情况不同：柴油机压缩冲程末，压缩比更大，所以压强更大，温度更高，超过了柴油的燃点；点火方式不同：汽油机靠火花塞点火。柴油机属于压燃式；三、课堂小结课堂练习：1.部分汽车是以四冲程内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，如图是压缩冲程；该冲程中的能量转化是将机械能转化为内能。2.图中是某四冲程内燃机工作循环中的做功冲程，若此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是2400r/min。3.如图甲所示，壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，壶嘴喷出大量“白气”，在这个过程中水蒸气对壶盖做功，内能减小（选填“增大”“减小”或“不变”），温度降低；图乙中汽油机的c（选填）冲程和此过程的工作原理是一样的。4.下列说法中正确的是（C）A．内燃机压缩冲程是内能转化为机械能B．内燃机做功冲程是机械能转化为内能C．内燃机的飞轮的作用是完成其他三个辅助冲程D．内燃机的一个工作循环包括两个冲程5.如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是（C）A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸B．压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能C．做功冲程中，具有很明显的机械能转化为内能的过程D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量中很大部分作业：1.完成本节动手动脑学物理2.完成本节对应练习【板书设计】 14．1热机一、热机二、汽油机汽油机构造

2．汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

3．汽油机的应用

三、柴油机

1．柴油机构造及工作原理21柴油机和汽油机的区别【教学反思】本节重点是判断热机的各个冲程，我总结判断方法是：按照活塞的上、下运动情况以及两气