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1、九年級(jí)物理全冊(cè) 第十四章 第1節(jié) 熱機(jī)教案 (新版)新人教版
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.通過(guò)觀察、分析內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)驗(yàn),知道熱機(jī)的概念,初步了解其工作原理。
2.借助于模型、掛圖和動(dòng)畫(huà)視頻,了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過(guò)程。
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過(guò)程,利用對(duì)比的方法來(lái)認(rèn)識(shí)這兩種內(nèi)燃機(jī)的異同點(diǎn)。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀
通過(guò)閱讀“現(xiàn)代汽車(chē)”,了解內(nèi)能的利用對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要意義。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節(jié)是由熱機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)三部分內(nèi)容組成的,它是前一章內(nèi)能知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。內(nèi)能在實(shí)際中主要用于加熱物體和做功,熱機(jī)就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化
2、為機(jī)械能的應(yīng)用,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。實(shí)際中蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等都是熱機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用,內(nèi)能的應(yīng)用對(duì)社會(huì)的進(jìn)步、人類(lèi)的發(fā)展具有重大意義。汽油機(jī)和柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)在生活中應(yīng)用廣泛的兩種機(jī)器,它們是如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的?為什么它們能連續(xù)工作?要解決這些問(wèn)題,就必須對(duì)四沖程汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理有一定的了解。雖然汽油機(jī)和柴油機(jī)在實(shí)際中應(yīng)用廣泛,但學(xué)生對(duì)其工作原理還不是很了解,所以了解四沖程汽油的基本工作原理既是本節(jié)重點(diǎn),也是本節(jié)的難點(diǎn)。
重點(diǎn):了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。
難點(diǎn):了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。
三、教學(xué)策略
把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是內(nèi)能利用的一
3、個(gè)方面,可以通過(guò)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等應(yīng)用來(lái)引入本節(jié)課的主題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,得出熱機(jī)的概念,舉例說(shuō)明生活中熱機(jī)的應(yīng)用情況,重點(diǎn)介紹內(nèi)燃機(jī)中的汽油機(jī)。利用掛圖、模型、視頻等認(rèn)識(shí)汽油機(jī)的構(gòu)造,了解汽油機(jī)的基本工作原理。學(xué)生可以結(jié)合課本上的想想議議的問(wèn)題初學(xué)課本內(nèi)容,請(qǐng)同學(xué)根據(jù)掛圖來(lái)介紹每個(gè)沖程,其余同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)四個(gè)沖程中的能量轉(zhuǎn)化、沖程的判斷依據(jù)等。柴油機(jī)的工作原理與汽油機(jī)基本相同,可以利用對(duì)比的方法來(lái)學(xué)習(xí)柴油機(jī),從構(gòu)造、工作過(guò)程、點(diǎn)火方式等方面與汽油機(jī)進(jìn)行對(duì)比。柴油機(jī)與汽油機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)際生活中會(huì)根據(jù)不同的需要使用不同的機(jī)器。隨著技術(shù)的發(fā)展,柴油機(jī)的一些缺
4、點(diǎn)得到了改進(jìn),使用的范圍更廣泛了。適當(dāng)介紹其他的熱機(jī),了解內(nèi)能的利用對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要意義。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、試管、酒精燈、鐵架臺(tái)、水、火柴、汽油機(jī)模型和掛圖、柴油機(jī)模型和掛圖等。
五、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情景
(5分鐘)
播放超音速汽車(chē),思考汽車(chē)是如何獲得機(jī)械能的?
學(xué)生觀看視頻,思考提出的問(wèn)題。
創(chuàng)造課堂情景,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
引入新課
(5分鐘)
播放蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)等視頻。
這些機(jī)器在使用時(shí)都要使用化石燃料作為能源,燃燒后放出大量的內(nèi)能,向外輸出機(jī)械能。它是如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
5、的呢?生活中還有沒(méi)有類(lèi)似的實(shí)例?
學(xué)生觀看視頻,思考如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。結(jié)合生活實(shí)際來(lái)說(shuō)明。
提出問(wèn)題,引入新課。
新課內(nèi)容(25分鐘)
利用內(nèi)能做功
演示實(shí)驗(yàn):利用內(nèi)能來(lái)做功。
利用課本所示的實(shí)驗(yàn)裝置,利用橡膠塞塞緊試管口,用酒精燈加熱試管中的水,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
請(qǐng)同學(xué)來(lái)描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
塞子為什么會(huì)飛出去?它的機(jī)械能從哪來(lái)的?
酒精燃燒釋放出熱量,通過(guò)熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水,水的內(nèi)能增加,溫度升高,產(chǎn)生的水蒸氣也越來(lái)越多,是水蒸氣對(duì)塞子做功。
為什么在塞子附近會(huì)出現(xiàn)“白氣”呢?
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學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。
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學(xué)生結(jié)合觀察的實(shí)驗(yàn),回憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。試管內(nèi)出現(xiàn)大量氣泡
6、;試管塞會(huì)被水蒸氣沖出去;在試管口附近會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”。
學(xué)生思考,塞子飛出去說(shuō)明有其他物體對(duì)它施加的力做了功,機(jī)械能增大。試管內(nèi)產(chǎn)生的高壓水蒸氣對(duì)塞子做了功,把水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。
水蒸氣對(duì)外做功,內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣液化成的小水滴。
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通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,引入熱機(jī)的概念。
熱機(jī)
你生活中還見(jiàn)過(guò)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)例嗎?
人們把各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
生活中還有哪些熱機(jī)?
燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī),叫做內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)分為兩大類(lèi):汽油機(jī)和柴油機(jī)。
投影汽車(chē)和貨車(chē)的圖片。這些運(yùn)輸
7、工具的心臟就是汽油機(jī)和柴油機(jī)。
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學(xué)生舉例,如水燒開(kāi)時(shí),壺蓋會(huì)被頂起來(lái)。裝有半瓶水的熱水瓶瓶塞有時(shí)會(huì)“跳”出來(lái)等。?
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蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
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觀察圖片,了解汽油機(jī)和柴油機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用。
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利用實(shí)例了解熱機(jī)。
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利用實(shí)際應(yīng)用提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生繼續(xù)研究的欲望。
汽油機(jī)
閱讀課本上有關(guān)汽油機(jī)的內(nèi)容,思考下列問(wèn)題:
1.四沖程汽油機(jī)包括哪些主要部件?
2.什么是沖程?
3.汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有幾個(gè)沖程?各個(gè)沖程的名稱(chēng)分別是什么?
4.在四個(gè)沖程中,壓縮沖程和做功沖程各發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化?
5.哪個(gè)沖
8、程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,使汽車(chē)獲得動(dòng)力?
6.如何根據(jù)四沖程汽油機(jī)的簡(jiǎn)圖判斷出沖程的名稱(chēng)?判斷的依據(jù)是什么?
展示汽油機(jī)各沖程的掛圖。
汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。這四個(gè)沖程中內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化發(fā)生在壓縮沖程和做功沖程。
出示汽油機(jī)模型,對(duì)照模型介紹各部件的名稱(chēng),演示各沖程,可以直觀地看到各沖程活塞運(yùn)動(dòng)的方向、兩個(gè)氣門(mén)的開(kāi)閉情況。
觀察模型,總結(jié)汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)幾次?曲軸轉(zhuǎn)幾圈?對(duì)外做功幾次?
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學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀課本,自學(xué)汽油機(jī)的內(nèi)容。
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結(jié)合掛圖和課
9、本內(nèi)容,回答自學(xué)時(shí)提出的思考題。同學(xué)之間進(jìn)行補(bǔ)充回答。
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學(xué)生小結(jié)各沖程的判斷方法,可以觀察活塞的運(yùn)動(dòng)方向,如果活塞遠(yuǎn)離火花塞是吸氣沖程或做功沖程;如果兩個(gè)門(mén)均關(guān)閉則為壓縮沖程或做功沖程。
汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)兩次,曲軸轉(zhuǎn)兩圈,對(duì)外做功一次。
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培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
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培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和總結(jié)能力。
柴油機(jī)
柴油機(jī)是另外一種常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī),它與汽油機(jī)有很多相似之處,但也有不同之處,請(qǐng)閱讀課本柴油機(jī)的相關(guān)內(nèi)容,與汽油機(jī)進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)出汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同。
給出柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖和實(shí)物模型
10、。
用動(dòng)畫(huà)演示柴油機(jī)的工作過(guò)程。
柴油機(jī)對(duì)空氣的壓縮程度比汽油機(jī)更高,因此在做功沖程中氣體的壓強(qiáng)也大于汽油機(jī),因而可以輸出更大的功率。
柴油機(jī)較笨重、工作噪聲大,多用于大型機(jī)械,但隨著技術(shù)的進(jìn)步,體積、噪聲和污染等方面缺點(diǎn)逐步得到改善,柴油機(jī)也開(kāi)始小型化了,得到更多的應(yīng)用。
完成汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)的表格。
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汽油機(jī)
柴油機(jī)
工作過(guò)程
吸氣沖程
不同
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相同
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壓縮沖程
不同
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相同
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做功沖程
不同
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相同
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排氣沖程
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說(shuō)說(shuō)在實(shí)際中你見(jiàn)過(guò)哪些地方使用了汽油機(jī),哪些地方
11、使用了柴油機(jī)。
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學(xué)生自學(xué),相互討論后進(jìn)行總結(jié)。
相同點(diǎn):汽油機(jī)和柴油機(jī)都有四個(gè)沖程,名稱(chēng)相同;壓縮沖程和做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。
不同點(diǎn):結(jié)構(gòu)不同,汽油機(jī)有火花塞,柴油機(jī)是噴油嘴;點(diǎn)火方式不同,汽油機(jī)是點(diǎn)燃式,柴油機(jī)是壓燃式;汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物,柴油機(jī)吸入的是空氣;用途上不同,汽油機(jī)輕便,可用于小型機(jī)械,如小汽車(chē)等,柴油機(jī)較笨重,但輸出功率較大,可用于大型機(jī)械,如坦克、載重汽車(chē)等。
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學(xué)生完成表格,并進(jìn)行交流。
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學(xué)生舉例說(shuō)明,汽油機(jī)應(yīng)用與小汽車(chē)、割草機(jī)等;柴油機(jī)應(yīng)用于載重汽車(chē)、坦克、大型發(fā)電機(jī)等
12、。
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培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
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鞏固利用對(duì)比的方式研究問(wèn)題的方法。
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利用列表對(duì)比的方法加深對(duì)汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程的了解。
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物理聯(lián)系生活。
閱讀科學(xué)世界“現(xiàn)代汽車(chē)”,了解汽車(chē)的組成以及技術(shù)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展的影響。
閱讀“現(xiàn)代汽車(chē)”,了解內(nèi)能利用技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要意義。
了解內(nèi)能的利用對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要意義。
總結(jié)(5分鐘)
課堂小結(jié):
1.通過(guò)這節(jié)課你學(xué)到了什么?
2.什么是熱機(jī)?列舉常見(jiàn)的一些熱機(jī)。
3.什么是沖程?汽油機(jī)一
13、個(gè)工作循環(huán)有幾個(gè)沖程?曲軸轉(zhuǎn)幾圈?活塞往復(fù)幾次?對(duì)外做功幾次?
4.柴油機(jī)與汽油機(jī)有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
5.列舉實(shí)際中哪些地方使用汽油機(jī)和柴油機(jī)?
學(xué)生梳理本節(jié)課本知識(shí)內(nèi)容。
1.本節(jié)主要學(xué)習(xí)了熱機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī),研究了汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程、工作原理等。
2.熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,熱機(jī)在生活中應(yīng)用廣泛,例如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
3.汽油機(jī)中活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫一個(gè)沖程,一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈,活塞往復(fù)兩次,對(duì)外做功一次。
4.可以從結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程、使用范圍等方面進(jìn)行比較。
5.汽油機(jī)輕便,可用于小型機(jī)械,如小汽車(chē)等;柴油機(jī)較笨重,可用于大型機(jī)械,如坦克、載重汽車(chē)等。
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培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。
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作業(yè)布置
課本“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第2~4題。
按要求完成。
知識(shí)鞏固。
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