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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 第十四章 內(nèi)能 第1節(jié) 熱機(jī)教案 （新版）新人教版 教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 ●了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理． ●從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值． ●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義． ●通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率． 2．過(guò)程與方法 ●通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來(lái)做功． ●利用動(dòng)畫(huà)、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理． ●通過(guò)閱讀“科學(xué)世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識(shí)． ●通過(guò)學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機(jī)效率． 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 ●通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問(wèn)題的能力． ●通過(guò)閱讀“科學(xué)世界”擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面． 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，燃料的熱值． 難點(diǎn)：熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機(jī)效率． 教學(xué)課時(shí)：1時(shí) 教學(xué)過(guò)程： 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(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒，來(lái)獲得更大的動(dòng)力？ 進(jìn)行新課 內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī) (1)汽油機(jī) 最常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)我們首先介紹汽油機(jī) ①構(gòu)造（出示模型或掛圖。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） 沖程：活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程 ②工作原理。 （邊動(dòng)作邊講解，并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況） 內(nèi)燃機(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)、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 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 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 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 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，是如何使內(nèi)燃機(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)幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程內(nèi)燃機(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。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。 打開(kāi)flash課件，讓學(xué)生理解汽油機(jī)的工作原理。 (2)柴油機(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)：都是內(nèi)燃機(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）； 壓縮情況不同（問(wèn)：汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大？柴油機(jī)壓縮沖程末，氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大，溫度更高，這個(gè)溫度早已超過(guò)了柴油的燃點(diǎn)）； 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。 小 結(jié)（略） 布置作業(yè) （l）簡(jiǎn)述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程。 （2）回答下列問(wèn)題： ①內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程順序能顛倒嗎？為什么？ ②內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次？曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾周？