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    人教版初中物理九年级全一册 - 第1节 热机

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  • 时间:  2017-08

第1节 热机 教学设计13

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人教版初中物理九年级 第十四章《内能的利用》
第一节《热机》 教学设计
一、教学目标
(一).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.了解汽油机和柴油机的主要区别
(二).过程与方法
1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.
2.利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理.
3.通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识.
(三).情感态度与价值观
1.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力.
2.通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面.
3.了解这些内燃机在生产和生活中的应用,感受到技术进步在工业文明发
展中的重要作用.
二、教学重点:内燃机的构造和工作原理;
三、教学难点:汽油机和柴油机的区别和联系.
四、教学课时:1课时
五、教学器材:酒精灯、试管夹、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、
汽油机模型,柴油机模型
教学过程:
(一)、复习回顾
(二)、引入新课(课件1、2)
演示: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。能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?
实验表明:利用内能可以做功(课件3)
(三)、进行新课
热机:利用内能做功的机械(课件4)
内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机(课件5)
我们首先介绍汽油机
1.汽油机
(1).构造(出示模型或挂图。边操作边讲解)。(课件6)
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
一个工作循环:把这四个冲程称为内燃机的一个工作循环。(课件7)
(2).工作原理。(课件8)
(边操作边讲解,提醒学生观察活塞、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单元,一个循环分为四个冲程
①吸气冲程: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,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。(课件9)
②压缩冲程: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。(课件10)
③做功冲程: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。(课件11)
④排气冲程: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。(课件12)
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。
(3).能量转化
教师:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?
学生回答后总结: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子)贮存起来。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。
(4).引导学生完成课本19页的“想想议议”(课件13)
柴油机
(1).构造和工作过程:(略)(课件14、15、16、17、18)
柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。(课件19)
(2).柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲
程(课件20)
(3).柴油机与汽油机的不同点:(课件21、22)
①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;
②工作过程上:吸入的物质不同
(汽油机吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气);
③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);
④点火方式不同(汽油机靠火花塞点火。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);
⑤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。
(4)引导学生完成课本20页的“科学世界”(课件23)
(四)、小 结
1.热机 2.内燃机
3.汽油机构造和工作原理、四个冲程识别、压缩冲程和做功冲程中能量转化
4..汽油机与柴油机的区别(课件23)
(五)、布置作业:课本21页1.2.3.4
(l)简述四冲程内燃机的工作过程。
(2)内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周?
(六)、课堂练习(题略)(课件25、26、27、28)
七、板书设计
第一节  热机 
一、热机: 
1、热机:利用内能来做功的机器叫做热机。 
2、内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 
二、汽油机: 
1、所用燃料:汽油。 2、结构:
3、工作原理:四个冲程:吸气、压缩、做功、排气。
4、汽油机的用途
三、柴油机: 
1、所用燃料:柴油。 2、结构:
3、原理:与汽油机相同,也有四个冲程。
4、柴油机的用途
5、汽油机和柴油机的区别