物理人教版九年级全册14.1热机教案

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1、热机一、教学目标：1、知识与技能：（1）知道热机中能量的转化（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理（3）如何区分汽油机和柴油机2、过程与方法：（1）学生通过观察汽油机和柴油机的工作过程，能够简单的描述它们的工作原理（2）通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识。3、情感态度、价值观(1）通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示培养学生观察理解问题的能力。(2)了解这些内燃机在生产和生活中的应用，明白技术进步在工业文明发展中的重要作用。二、教学重、难点 1、重点：汽油机的工作过程；理解内能转化为机械能2、难点：汽油机和柴油机的做功四个冲程的认识三、课时安排1课时四、教学过程

2、设计（一）问题导入①　你们坐过哪些交通工具？②　你能说出它们的动力装置吗？（二）演示实验实验1：水蒸气冲开橡皮塞现象：在水沸腾一段时间后，橡皮塞被水蒸气冲开提问：实验现象说明了什么？引导学生回答：，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能。深层提问：用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。那能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的机械能呢？实验2：酒精燃气冲开盖子要求学生看书本内容，了解实验过程和现象理解：该实验说明酒精燃气的内能快速转化为盖子的机械能。并说明了把燃料放在容器内部燃烧，可以获得更大的机械能。（三）进行新课教师提问：什么叫热机呢？将燃料燃烧时放出的

3、内能转化为机械能的机器，统称为热机。(1)汽油机最常见的热机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。我们首先介绍汽油机汽油机：用汽油作燃料的内燃机1）构造（观看挂图，边指示边讲解）：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程2）工作原理：（边动作边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的

4、混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程——吸气冲程。（如图甲）活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程——压缩冲程。（如图乙）压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程——做功冲程。（如图丙）做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程——排气冲程。（如图丁）此后，活塞又由上向下运动

5、，从此进入下一轮循环。总结：四个冲程成为一个工作循环，一个工作循环活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。（称为“4221”）3）能量的转化：在压缩冲程中活塞向上运动压缩汽缸中的汽油和空气的混合气，机械能转化为内能。在做功冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠飞轮的惯性能来完成。4）热机的启动教师提问：热机能不能自行启动？学生总结回答：不能，热机运作需要通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮

6、子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。(2)柴油机柴油机：用柴油作燃料的热机。柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。1）柴油机与汽油机的相同点：都是热机；一个工作循环都要经历四个冲程2）柴油机与汽油机的不同点：a.构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；b.工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；c.压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点

7、）；d.点火方式不同（汽油机靠火花塞点火，这种方式称为点燃式。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；e.用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。五、课堂小结1、柴油机和汽油机的工作原理吸气冲程、压缩冲