《安徽省樅陽(yáng)縣錢橋初級(jí)中學(xué)九年級(jí)物理上冊(cè) 第14章 第一節(jié) 熱機(jī)教案 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《安徽省樅陽(yáng)縣錢橋初級(jí)中學(xué)九年級(jí)物理上冊(cè) 第14章 第一節(jié) 熱機(jī)教案 新人教版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 熱機(jī)
(一)教學(xué)設(shè)計(jì)思路:
本課學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了內(nèi)能的相關(guān)知識(shí),但利用內(nèi)能做功的實(shí)際情況了解的并不是很清楚,而且汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作過(guò)程比較復(fù)雜,學(xué)生更是難以理解。所以本課以講解原理為主,重點(diǎn)在熱機(jī)的工作過(guò)程上,本課通過(guò)幾個(gè)自制動(dòng)畫,力圖改變傳統(tǒng)的以模型和掛圖為主的講解方式,動(dòng)態(tài)展示熱機(jī)的工作過(guò)程,教學(xué)中重點(diǎn)講解四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程,最后對(duì)比講解柴油機(jī)的工作過(guò)程,對(duì)照得出汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同,最后對(duì)熱機(jī)的效率和熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)做簡(jiǎn)要講解。
(二) 教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
(1)知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化
(2)知道四沖程熱機(jī)的構(gòu)造和工作原理
(3)了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)
2、別
能力目標(biāo):
通過(guò)分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過(guò)程的異同,學(xué)習(xí)分析和比較的研究方法.
情感目標(biāo):
了解熱機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,感受到技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用,以及熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)的重要性。
(三)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理及能量的轉(zhuǎn)換
2.能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值
(四)教學(xué)資源
熱機(jī)示教模型,flash動(dòng)畫課件、掛圖
(五)教學(xué)過(guò)程
1.引入新課 提問(wèn)學(xué)生幾個(gè)問(wèn)題
①你們?cè)?jīng)乘坐的交通工具有哪些?
②當(dāng)今社會(huì)主要的交通工具有哪些?
③你能說(shuō)出它們的動(dòng)力裝置是什么嗎?
汽車是我們生活中不可缺少的交通工具,那么汽車在
3、行駛過(guò)程中靠什么提供動(dòng)力?火箭為什么又能上天呢?
課件動(dòng)畫展示酒精燈給試管中的水加熱,你觀察到什么現(xiàn)象?這說(shuō)明了什么?在這個(gè)過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的?
2.進(jìn)行新課
與此類似,下面這些機(jī)器工作過(guò)程中有什么共同點(diǎn)呢?(都是將燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)
你想知道這些機(jī)器是怎么工作的嗎?請(qǐng)帶著下列問(wèn)題閱讀教材
1、什么叫熱機(jī)?熱機(jī)工作過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化?
2、四沖程熱機(jī)工作過(guò)程中有哪四個(gè)沖程?每個(gè)沖程活塞怎么運(yùn)動(dòng)?能量怎么轉(zhuǎn)化?
3、汽油機(jī)和柴油機(jī)工作過(guò)程有什么異同?(5分鐘)
熱機(jī):熱機(jī)是指把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。
熱機(jī)的種類:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、
4、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等
內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)
常的內(nèi)燃機(jī):汽油機(jī)、柴油機(jī)
最常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)是汽油機(jī)和柴油機(jī),下面我們以汽油機(jī)和柴油機(jī)為例講解熱機(jī),首先介紹汽油機(jī)
板書:
一、汽油機(jī):用汽油作燃料的內(nèi)燃機(jī)(出示動(dòng)畫)
①構(gòu)造(出示模型、動(dòng)畫演示,邊指示邊講解)。
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時(shí),介紹各部分的功能)
②工作原理解說(shuō)。
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程
(動(dòng)畫講解,提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況)
熱機(jī)的工作過(guò)程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元,一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程開(kāi)始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)
5、、排氣門均關(guān)閉。工作時(shí),活塞由上向下運(yùn)動(dòng),進(jìn)氣門打開(kāi),排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程
板書:吸氣沖程
活塞運(yùn)動(dòng)到最下端,就開(kāi)始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。這是第二個(gè)沖程
板書:壓縮沖程
壓縮結(jié)束時(shí)雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程
板書:做功沖程
做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動(dòng),進(jìn)氣門關(guān)閉,排
6、氣門打開(kāi),燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個(gè)沖程
板書:排氣沖程
此后,活塞又由上向下運(yùn)動(dòng),從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。
③能的轉(zhuǎn)化。
教師:汽車在開(kāi)動(dòng)前,是如何使熱機(jī)起動(dòng)的?學(xué)生回答后總結(jié):通過(guò)外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),消耗機(jī)械能來(lái)幫助熱機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程,熱機(jī)一旦開(kāi)始做功,內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時(shí)曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過(guò)做功,一部分通過(guò)飛輪(與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子)保存起來(lái)。然后依靠飛輪的慣性再反過(guò)來(lái)向外輸出帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣熱機(jī)就可連續(xù)工作下去了。
板書:在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功
7、,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)沖程靠消耗飛輪的機(jī)械能來(lái)完成
打開(kāi)Flash課件,讓學(xué)生根據(jù)動(dòng)畫,填空完成汽油機(jī)各沖程的狀態(tài)。
思考:
1、汽油機(jī)工作時(shí),四個(gè)沖程周而復(fù)始,在一個(gè)工作循環(huán)中,活塞來(lái)回往復(fù)____次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)____圈,對(duì)外作功___次。
2、汽油機(jī)工作時(shí),哪些沖程有能量的轉(zhuǎn)化?
汽油機(jī)的缺點(diǎn):
汽油機(jī)采用汽油作為工作物質(zhì),但汽油的燃點(diǎn)低、能夠承受的壓縮比也比較低,如果壓縮比過(guò)大,很容易在活塞不到頂點(diǎn)的時(shí)候就會(huì)發(fā)生爆炸,十分不好控制,所以汽油機(jī)工作時(shí)用火花塞點(diǎn)火,因此汽油機(jī)功率比較小,適合應(yīng)用于小型機(jī)械。
有沒(méi)有一種工作物質(zhì)能克服汽油的缺點(diǎn),能夠承受較大的壓縮比,不發(fā)生
8、爆炸,而又能夠提供更大功率的動(dòng)力呢?
這就是柴油。柴油不易點(diǎn)燃和汽化,但柴油在高溫高壓下自燃溫度低,人們采用柴油做工作物質(zhì),制成了柴油機(jī),柴油機(jī)工作時(shí),用壓縮空氣的方法,使空氣的溫度超過(guò)柴油的自燃溫度,這時(shí)噴入柴油,柴油自燃推動(dòng)活塞做功。
二、柴油機(jī)
柴油機(jī):用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)
柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方,也有不同之處。
①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):都是熱機(jī);一個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)沖程
②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):
構(gòu)造方面:柴油機(jī)沒(méi)有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴;
工作過(guò)程上:吸入的氣體不同(汽油機(jī)吸入的是什么?柴油機(jī)吸入的只是空氣);
項(xiàng)目
汽油機(jī)
柴油機(jī)
9、
相
同
點(diǎn)
工作循環(huán)
能量轉(zhuǎn)化
活塞、曲軸運(yùn)動(dòng)
不
同
點(diǎn)
構(gòu)造
吸入物
點(diǎn)火方式
壓縮程度
點(diǎn)火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過(guò)柴油燃點(diǎn),從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式);
用途方面:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。
三、對(duì)比汽油機(jī)和柴油機(jī),找出它們工作過(guò)程中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),完成學(xué)案上的表格。
四、熱機(jī)的效率
熱機(jī)的效率:用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機(jī)的效率。
讀熱機(jī)的效率圖,你知道了什么?
如何提高熱機(jī)的效率?
(l)盡可能減少各種熱損失,如保證良好的潤(rùn)滑,減少因克服摩擦所消耗的能量;
(2)充分利用廢氣的能量,提高燃料的利用率。
五、熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)
熱機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的快速發(fā)展。但熱機(jī)在工作過(guò)程中也給環(huán)境帶來(lái)了大氣污染和噪音污染,為保護(hù)環(huán)境,應(yīng)采取哪些措施?請(qǐng)聯(lián)系生活,寫一篇關(guān)于熱機(jī)與環(huán)境的調(diào)查報(bào)告。
1、當(dāng)堂完成學(xué)案上的習(xí)題
2、課堂小結(jié):通過(guò)本課的學(xué)習(xí),你學(xué)到了些什么?
(六) 教學(xué)后記: