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2019-2020年九年級物理全冊 14.1 熱機教案 （新版）新人教版(V) 感知 目 標 學習目標 知識目標 ●了解四沖程汽油機的基本工作原理． ●從能量轉化的角度認識燃料的熱值． ●了解內能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義． ●通過能量的轉化和轉移，認識熱機效率． 能力目標 ●通過演示實驗使學生了解可以利用內能來做功． ●利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機的基本結構和工作原理 ●通過閱讀“科學世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識． ●通過學生討論了解燃料的熱值和熱機效率． 情感目標 ●通過演示實驗培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力． ●通過閱讀“科學世界”擴展學生的知識面． 重 點 難 點 重點：汽油機的工作原理及能的轉化過程，燃料的熱值． 難點：熱機中的能量轉化及損失，了解熱機效率． 本節(jié)考點：結合熱值的概念，計算燃料燃燒時放出的熱量，燃燒過程與吸熱過程的綜合；判斷內燃機工作過程中能量的轉化；根據(jù)熱機效率的意義，尋求提高熱機效率的途徑．最近兩年中，關于熱機效率的中考試題出現(xiàn)的頻率較高． 器材 鐵架臺，試管，試管夾，試管塞，水、內燃機示教模型(帶電燈指示)等。 教學設計 主 要 教 學 過 程 學生活動 復備標注 復習舊知 預習反饋 引 入 新 課 自 學 文 本 一. 復習： （1） 什么是內能？如何才能改變物體的內能？ （2） 比熱容的概念，比熱容的單位？ （3） 水的比熱容是多少？ （4） 熱量的計算公式？ 二、引入新課 用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內能的利用率較低。能不能把燃料移到內部去燃燒，來獲得更大的動力？ 三、自學文本 內燃機：燃料在氣缸內燃燒的熱機 1、 汽油機的構造？ 2、 工作原理（過程），在四個沖程中那些沖程發(fā)生了能量？ 3、 各個沖程活塞的運動方向及進、排氣門的開閉？ 學生搶答 小組加分 學生觀察實驗，思考 學生自學課本內容，并記下自己的問題 以小組交流為主,組內解決不了的問題,進行組際和師生交流 交流 學生邊指示邊講解 教學設計 主 要 教 學 過 程 學生活動 復備標注 4、 哪個沖程使汽車獲的動力？ 5、 哪個沖程排出汽車尾氣？ 6、 熱機是把什么能轉化為什么能的裝置？ 7、 燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關？ 熱機能量的損失主要在哪一方面？ 三、自學文本 內燃機：燃料在氣缸內燃燒的熱機 8、 汽油機的構造？ 9、 工作原理（過程），在四個沖程中那些沖程發(fā)生了能量？ 10、 各個沖程活塞的運動方向及進、排氣門的開閉？ 11、 哪個沖程使汽車獲的動力？ 12、 哪個沖程排出汽車尾氣？ 13、 熱機是把什么能轉化為什么能的裝置？ 14、 燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關？ 熱機能量的損失主要在哪一方面？ 四、探究實驗 難點講解 （一）熱機 ①構造（出示課件。）。進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，介紹各部分的功能） 沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程 ②工作原理。 （邊動作邊講解，并提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況） 吸氣沖程〉開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門軍關閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關閉。由于缸內體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程。 〈壓縮沖程〉活塞運動到最下端，就開始轉為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程。 〈做功沖程〉壓縮結束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結束的瞬間，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，高溫高壓燃氣推動活塞向上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉動。實現(xiàn)了內能向機械能的轉化。這是第三個沖程。 以小組交流為主,組內解決不了的問題,進行組際和師生交流 交流 學生邊指示邊講解 實 驗 探 究 難點講解 〈排氣沖程〉做功沖程結束，活塞繼續(xù)向下向上運動，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程。 此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。在一個工作循環(huán)中有四個沖程，活塞往復兩次，曲軸轉兩周，對外做一次功。 （3）能的轉化：在做功沖程燃氣對活塞做功，內能轉化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成。 （二）熱值 1．熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。 　熱機效率是熱機性能的一個重要指標。 　熱機的各種損失中，廢氣占最多，應減小廢氣的能量損失。 由于損失的原因比較多，所以熱機的效率一般都較低。（參閱課本中的幾種熱機的效率，內燃機的能流圖以及火電站的能流圖。） 2、怎樣提高熱機的效率呢？ 我國政府歷來重視環(huán)境問題，把發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境，責無旁貸地承擔起保護環(huán)境的義務，難題也就變得不難了，就一定能使天更藍、水更清。 板書設計 觀察演示 將各個沖程分到小組 小組為單位講解 學生和社會相聯(lián)系 討論 閱讀本節(jié) 討論 探究作業(yè) 實驗中學鍋爐房每天要將3t水從20℃加熱以100℃，問：⑴這些水要吸收多少熱量？[水的比熱容為]⑵“西氣東輸”實現(xiàn)后，可用天然氣作為燃料來燒水，設天然氣完全燃燒釋放出熱量的75%被水吸收，學校每天因燒水要消耗多少體積的天然氣？（天然氣的熱值。氣體燃料完全燃燒放出熱量的公式是，式中V表示氣體燃料的體積