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2019-2020年九年級物理全冊 第14章 第1節(jié) 熱機教案 （新版）新人教版 教學目標 1．了解四沖程汽油機的基本工作原理； 2．知道熱機工作過程中的能量轉化情況，知道四沖程內燃機的工作過程。 教學重點 四沖程汽油機的工作原理及能量的轉化過程。 教學難點 四沖程汽油機的工作原理及能量的轉化過程。 教學準備 課件，導學案 教學方法 先學后教，學案導學，合作達標 教學后記 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 備注 一、講授新課 知識點一： 熱機 1.什么是熱機？ 熱機是利用內能來做功的機械，在工作時，它把內能轉化成機械能。 內能的利用有兩個方向：利用內能來加熱，利用內能來做功。爐子是利用內能來加熱的設備，工作時是把內能轉移，能量形式?jīng)]有發(fā)生變化；熱機是利用內能來做功的設備，在工作時把內能轉化成機械能。以下兩個實驗中塞子都被推出，其能量轉化過程都與熱機相同。 2.熱機的種類 實際上，燃放的煙花爆竹，火箭，以及正在燒水的水壺，都可以看作是熱機。在生產(chǎn)和生活中，熱機的種類很多：蒸汽機、汽輪機、噴氣發(fā)動機、內燃機等都屬于熱機。 其中的內燃機是現(xiàn)代社會最常見的一種熱機，內燃機的燃料直接在汽缸內燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，燃氣推動活塞對外做功。內燃機又包括汽油機和柴油機。 【典型例題】下列機械屬于內燃機的是（ ） A．噴氣發(fā)動機 B. 蒸汽機 C. 汽輪機 D. 柴油機 【答案】D 【解析】 熱機包括蒸汽機、汽輪機、噴氣發(fā)動機、內燃機等，其中內燃機又有汽油機和柴油機，所以D屬于內燃。 知識點二： 汽油機 1.汽油機的工作過程： 進氣門 排氣門 活塞運動方向 曲軸轉動 對外做功 能的轉化 吸氣沖程 開 關 由上到下 半周 \ 壓縮沖程 關 關 由下到上 半周 \ 機械能→內能 做功沖程 關 關 由上到下 半周 一次 內能→機械能 排氣沖程 關 開 由下到上 半周 \ 2.汽油機的一個工作循環(huán)包括：四個沖程，活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。 【典型例題1】下圖表示的是汽油機工作的哪一個沖程（ ） A.吸氣 B.壓縮 C.做功 D.排氣 【答案】A 【解析】 圖中活塞向下運動，一個氣門開，一個氣門關，是吸氣沖程。 【典型例題2】一臺四沖程汽油機工作時，曲軸轉速是1800r/min，則它每秒完成____個做功沖程，曲軸轉動_____周。 【答案】15；30 【解析】 曲軸轉速為1800r/min，則每秒轉動30圈，一個工作循環(huán)曲軸轉兩圈，轉30圈完成15個工作循環(huán)，每個工作循環(huán)對外做功一次，15個工作循環(huán)對外做功15次。 【針對訓練1】如圖為汽油機的氣缸，畫出吸氣沖程進氣門、排氣門的開關情況、曲軸、連桿、活塞的運動方向。 【答案】 【解析】 吸氣沖程進氣門開、排氣門關，活塞向下運動，圖中，曲軸順時針轉動，所以連桿位置如圖所示。 【針對訓練2】一臺四沖程汽油機工作時，每秒完成80個沖程，則其飛輪轉速是______r/min。 【答案】2400r/min 【解析】 一個工作循環(huán)有4個沖程，80個沖程是20個工作循環(huán)，每個工作循環(huán)曲軸轉兩周，20個工作循環(huán)曲軸轉40周，每秒轉40圈，則沒分鐘轉2400圈，所以飛輪轉速是2400r/min。 知識點三： 柴油機 汽油機和柴油機的區(qū)別： 構造 吸入氣體 點火方式 汽缸內氣體壓強 輸出功率 汽油機 火花塞 汽油和空氣的混合物 點燃式 大 大 柴油機 噴油嘴 空氣 壓燃式 更大 更大 【針對訓練】下列有關熱的說法正確的是（ ） A．晶體在熔化過程中溫度不變，內能也不變 B．內燃機的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內的物質的內能 C．用水作汽車冷卻液，是因為水的比熱容大 D．柴油機能輸出更大的功率，是因為柴油機對空氣的壓縮程度小 【答案】C 【解析】 A晶體熔化的條件是達到熔點，不斷吸熱。晶體在熔化時要吸熱，內能增加，但溫度保持不變。選項錯誤； B內燃機的一個工作循環(huán)包括四個沖程，其中壓縮沖程機械能轉化為內能，是利用做功的方法增加氣缸內物質的內能，做功沖程將內能轉化為機械能，是氣缸內的物質對外做功，自身內能會減小。選項錯誤； C因為水的比熱容最大，和其它物質比較，在質量相同和升高相同溫度時，能吸收更多的熱量，所以用水作汽車的冷卻液，選項正確； D柴油機能輸出更大的功率，這主要是因為柴油機的構造和工作過程與汽油機有所不同，柴油機在壓縮沖程中的壓縮程度比汽油機大，做功沖程中柴油機汽缸內的燃氣產(chǎn)生的壓強和溫度比汽油機里的高。 知道什么是熱機 理解內燃機的工作過程 二、總結梳理，內化目標 1．內能的利用：做功和熱傳遞 2．熱機及其分類 3．內燃機：汽油機和柴油機的構造和工作原理。 1、回顧本節(jié)學習內容 2、在交流的基礎上進行學習小結。 三、今日感悟