2020人教版九年级全一册同步备课：14.1热机教案 同步练习

教案：14.1热机一、教学内容本节课的教学内容来自于2020人教版九年级全一册第14章第一节，主要讲述热机的原理和基本概念。具体内容包括：1.热机的定义和工作原理2.内燃机和外燃机的区别3.四冲程内燃机的工作过程4.热机的效率及其影响因素二、教学目标1.让学生了解热机的原理和基本概念，能够区分内燃机和外燃机。2.通过实例分析，使学生掌握四冲程内燃机的工作过程。3.让学生理解热机效率的概念，了解影响热机效率的因素。三、教学难点与重点重点：热机的原理和工作过程，热机效率的概念及其影响因素。难点：热机效率的计算和提高方法。四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、热机模型、挂图。学具：笔记本、彩笔。五、教学过程1.实践情景引入：展示汽车、摩托车等内燃机工作的视频，让学生观察并思考内燃机是如何工作的。2.知识讲解：通过挂图和模型，讲解热机的原理和工作过程，明确内燃机和外燃机的区别。3.实例分析：分析四冲程内燃机的工作过程，让学生理解吸气、压缩、爆发、排气四个冲程的作用。4.课堂互动：提问学生关于热机效率的概念，让学生讨论并回答影响热机效率的因素。5.练习巩固：发放练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。六、板书设计板书内容：热机1.定义：热机是利用热能转化为机械能的装置。2.工作原理：热机通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动活塞运动，从而实现做功。3.内燃机与外燃机：内燃机在燃料燃烧过程中，高温气体在气缸内直接推动活塞做功；外燃机在气缸外燃烧燃料，通过热交换器传递热量，推动活塞做功。4.四冲程内燃机：吸气、压缩、爆发、排气四个冲程。5.热机效率：热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。6.影响因素：燃烧充分程度、热量损失、机械损耗等。七、作业设计1.描述四冲程内燃机的工作过程，并画出简图。答案：四冲程内燃机的工作过程包括吸气、压缩、爆发、排气四个冲程。具体过程如下：吸气冲程：活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，燃料混合气进入气缸。压缩冲程：活塞向上运动，将燃料混合气压缩，使其温度和压力升高。爆发冲程：燃料混合气点燃，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，完成做功。排气冲程：活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸，为下一个循环做准备。2.讨论如何提高热机的效率？答案：提高热机效率的方法有：1)提高燃烧充分程度，使燃料得到充分利用。2)减少热量损失，如提高发动机的保温性能，减少尾气排放等。3)减少机械损耗，如提高零部件的加工精度，使用润滑油等。八、课后反思及拓展延伸2.拓展延伸：让学生调查生活中常见的热机设备，了解其工作效率，探讨如何提高热机效率的方法。重点和难点解析：热机效率的计算和提高方法在上述教案中，热机效率的计算和提高方法是教学的重点和难点。这是因为热机效率的概念涉及到热力学的基本原理，同时在实际应用中，提高热机效率的方法多种多样，需要学生具备一定的实际应用能力和创新思维。一、热机效率的概念热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。热机效率的高低反映了热机的工作性能和能源利用效率。热机效率的计算公式为：η=(W有/Q放)×100%其中，W有表示热机有效利用的能量，Q放表示燃料完全燃烧放出的能量。二、热机效率的提高方法1.提高燃烧充分程度燃烧充分程度是指燃料与氧气在燃烧过程中发生的化学反应的完全程度。燃烧充分程度越高，热机有效利用的能量越多，热机效率越高。提高燃烧充分程度的方法有：（1）优化燃烧过程，如采用先进的燃烧技术，提高燃烧速度和燃烧温度。（2）提高燃料的雾化质量，使燃料与空气混合得更加均匀。（3）合理设计燃烧室结构，增大燃料与氧气的接触面积。2.减少热量损失热量损失是指在热机工作过程中，热量从高温区域传递到低温区域的过程。减少热量损失可以提高热机效率。具体方法有：（1）提高热机部件的保温性能，减少热辐射和热传导损失。（2）优化热机部件的布局，减少热量传递路径。（3）采用高效的热交换器，提高热量传递效率。3.减少机械损耗机械损耗是指在热机工作过程中，由于摩擦、振动等原因造成的能量损失。减少机械损耗可以提高热机效率。具体方法有：（1）提高零部件的加工精度，减少摩擦面积。（2）采用润滑油，降低摩擦系数。（3）优化传动系统设计，减少振动和冲击。4.采用先进的的热机技术随着科技的发展，涌现出许多先进的热机技术，这些技术可以在提高热机效率方面发挥重要作用。例如：（1）涡轮增压技术，提高燃烧室内的气体压力和温度。（2）稀薄燃烧技术，提高燃料的利用率。（3）余热回收技术，利用废气中的热量进行能源回收。三、教学策略1.结合生活实例，让学生了解热机效率的实际意义。例如，可以通过介绍汽车、发电厂等热机设备的工作原理和效率，让学生认识到提高热机效率对节约能源和保护环境的重要性。2.利用多媒体教学手段，展示热机效率的计算过程和提高方法。例如，可以通过动画演示燃料燃烧、热量传递等过程，让学生更直观地理解热机效率的计算和提高方法。3.开展课堂讨论和实践活动，激发学生的创新思维。例如，可以让学生分组讨论如何提高热机效率，并设计实验验证所提出的方案。4.注重课后作业的布置和批改，巩固学生对热机效率的理解。例如，可以布置有关热机效率计算和提高方法的练习题，要求学生独立完成并提交。本节课程教学技巧和窍门1.语言语调：在讲解过程中，教师应注意语言的清晰度和语调的变化。对于重要的概念和公式，可以适当提高语调，以引起学生的注意。同时，使用生动的例子和形象的语言，使抽象的热机效率概念更加贴近实际，易于学生理解。2.时间分配：合理分配课堂时间，确保每个环节都有足够的时间进行讲解和讨论。例如，可以预留一部分时间让学生提问和解答疑问，保证学生在课堂上充分理解和掌握知识。3.课堂提问：通过提问的方式，激发学生的思考和参与。教师可以针对热机效率的计算和提高方法提出问题，引导学生主动思考和探讨。同时，鼓励学生提问，及时解答他们的疑问，提高学生的学习积极性。4.情景导入：在讲解热机效率的计算和提高方法之前，可以先通过生活实例或实验现象导入课堂。例如，可以介绍汽车发动机的工作原理和效率，让学生了解热机效率的实际意义。通过情景导入，激发学生的兴趣，使他们更容易理解和接受知识。5.互动环节：在讲解过程中，教师可以组织学生进行小组讨论或实验操作。例如，让学生分组讨论如何提高热机效率，并设计实验验证所提出的方案。通过互动环节，培养学生的合作能力和实践能力，提高他们对热机效率的理解。6.板书设计：在讲解