2015-2016学年九年级物理全册 第十四章 内能的利用导学案 (新版)新人教版

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1、第十四章内能的利用14.1 热机【学习目标】1.了解热机的工作原理。2.了解汽油机的基本工作原理。3.了解柴油机的基本工作原理。【重点难点】汽油机与柴油机的工作原理以及工作过程中的能量转化情况。学习内容一:热机学习指导:阅读课本P17-P18文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1.人们发现内能可以做功,利用内能做功的机械叫热机。2.燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机,叫内燃机。3.内燃机分为汽油机与柴油机两大类。它们分别用汽油与柴油作为燃料。【合作探究】教师巡视辅导。演示P17图14.1-1,请学生观察后讨论如下问题:1.点然酒精后,有什么现

2、象发生?答:听到“呯”的一声,看到塞子飞出去,瓶口附近出现“白雾”。2.塞子为什么会飞出去?瓶口为什么会出现“白雾”?答:酒精燃烧给试管中的水加热,试管内产生大量的水蒸汽,当管内的气压大到一定程度时,塞子在水蒸汽压力的作用下就会飞出去。管内的水蒸汽对塞子做了功,内能减少,温度降低,水蒸汽遇冷液化,形成“白雾”。3.从酒精灯点燃到塞子飞出去,能量是怎么转化与转移的?答:酒精具有化学能,燃烧后化学能转化为内能,内能通过热传递的方式转移给水,水的内能增加,温度升高,产生大量水蒸汽,水蒸汽推动塞子做功,内能转化为塞子的动能。4.在大屏幕上展示P18图14.1-2,这个内燃机与刚才

3、的演示实验装备在结构上有什么相同点?活塞——塞子      汽缸——试管5.它们工作时能量转化有什么共同点?共同点:能量转化过程相同,都是燃料燃烧后的内能转化为机械能。【展示交流】教师掌握情况。【精讲点拨】1.在演示实验中,塞子不能塞得太紧,否则有可能引起试管爆裂。2.内燃机与其它热机的能量转化方式一样:内能转化为机械能。不同点在于内燃机的燃料在汽缸内燃烧,所以称之为“内燃”。【即时练习】1.完成P21第1题。2.内燃机的特点是:燃料在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气,燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。学习内容二:汽油机、柴油机学习指导:阅读课本P18-P20文字内容与

4、插图,二人为一组,相互描述汽油机的工作过程。【自学检测】1.汽油机的结构:汽缸上部有进气门和排气门,顶部有火花塞,下部有活塞。2.汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气,推动活塞做功,活塞移动带动曲轴转动。3.活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫一个冲程。汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。【合作探究】教师巡视辅导。1.使用PPT动画展示汽油机工作过程,说说汽油机是怎样工作的,并将下面的空补充完整。汽油机一个完整的工作循环有四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。A.吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油与空气的混合物

5、进入汽缸。B.压缩冲程:进气门排气门都关闭,活塞向上运动,燃料与空气的混合物被压缩,温度升高。C.做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞点火,燃料燃烧,产生高温高压的气体,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。D.排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。2.讨论并完成“想想议议”(1)在压缩冲程中,机械能转化为内能,在做功冲程中,内能转化为机械能。(2)做功冲程使汽车获得动力。(3)排气冲程排出废气。3.阅读P19柴油机的相关内容,比较一下汽油机与柴油机的异同并将下列表格补充完整。相同点能量转化方式都是把内能转化为动能工作过程都有四个

6、冲程:吸气、压缩、做功、排气。不同点吸气冲程:汽油机吸入是的汽油与空气的混合物。柴油机吸入的是纯净的空气。压缩冲程:汽油机在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,是“点燃式”;柴油机在压缩冲程结束时,汽缸内的温度已超过柴油的燃点,此时,喷油嘴喷出雾状的柴油,遇到热空气马上燃烧,是“压燃式”功率不同:柴油机功率一般较大,一般应用于大型机械上,汽油机相对功率较小,一般应用于小型机械上。效率不同:柴油机对燃料利用率较高,机械效率较高,汽油机机械效率较低。4.阅读P20科学世界“现代汽车”,说说现代汽车与过去的汽车相比有哪些优点。答:减少污染,降低消耗。【展示交流】教师掌握情况。【精

7、讲点拨】1.在四冲程汽油机中,只有做功冲程对外提供了动力,其他三个冲程依靠飞轮的惯性完成。手扶拖拉机在启动时,要用人力转动摇把,带动飞轮转动,完成吸气与压缩冲程、排气冲程,然后发动机才能开始正常工作。小汽车启动时,转动钥匙,电动机开始带动飞轮转动,完成吸气与压缩冲程、排气冲程。2.一个工作循环,活塞来回运动二次,曲轴旋转二周,对外做功一次。【即时练习】完成课本P21第2、3题。【当堂练习】见训练案基础部分14.2 热机的效率【学习目标】1.从能量转化的角度认识热值,并能进行相关的计算。2.通过能量的转化与转移,认识效率,能计算

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