2018-2019學(xué)年九年級物理全冊 10.4熱機教案（附教材分析）（新版）北師大版.doc

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《熱機》 ◆ 教材分析 北師大版教材中，熱學(xué)的內(nèi)容由第十章構(gòu)建而成，第十章主要引出了內(nèi)能這個重要概念，在此基礎(chǔ)上，進一步討論內(nèi)能的實際應(yīng)用——熱機。這一節(jié)熱機這一節(jié)主要由“熱機”、“汽油機”和“柴油機”三部分組成，通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)到有用的實際知識，還可以認識到物理知識對解決實際問題的重要作用。 ◆ 教學(xué)目標 1、知識與技能 （1）了解四沖程汽油機的基本工作原理。 （2）從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。 （3）了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。 （4）通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認識效率。 2、過程與方法 （1）培養(yǎng)應(yīng)用已有知識解決實際問題的能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。 （3）培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。 3.情感、態(tài)度與價值觀 （1）通過演示實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。 （2）提高學(xué)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。 （3）培養(yǎng)學(xué)生的主人翁責(zé)任感和環(huán)保意識。 ◆ 教學(xué)重難點 ◆ 教學(xué)重點：①了解四沖程汽油機的基本工作原理。 ②知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化。 ③汽油機和柴油機的主要區(qū)別。 教學(xué)難點：①“飛輪”的作用。 ②整個工作過程中，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。 ◆ 課前準備 ◆ 內(nèi)能做功演示器、汽油機模型、柴油機模型、視頻資料、PPT等。 ◆ 教學(xué)過程 視頻導(dǎo)入（實驗導(dǎo)入） 1.觀看PPT中的實驗，觀察并思考酒精燈對試管中水加熱時，水的內(nèi)能變化.思考： （1）看到什么現(xiàn)象？ （2）木塞被頂開，是誰對它做了功？ （3）水蒸氣既然能夠?qū)δ救龉?，說明水蒸氣具有能，它具有的是什么能？ （4）在加熱過程中水蒸氣內(nèi)能的變化情況是怎樣的？ （5）在這個過程中，有沒有不同形式能量的相互轉(zhuǎn)化？ 引入熱機的概念。 2.熱機：熱機是指把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置.現(xiàn)代社會中，內(nèi)燃機是最常見的熱機. 介紹內(nèi)燃機分為汽油機和柴油機兩類。 3. 內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸燃燒產(chǎn)生動力的熱機.最常見的內(nèi)燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機。 二、汽油機：用汽油作燃料的內(nèi)燃機（出示動畫） ①構(gòu)造（出示模型、動畫演示，邊指示邊講解）。 進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，介紹各部分的功能） ②工作原理解說。 沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程（動畫講解，提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況） 熱機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關(guān)閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程 板書：吸氣沖程 活塞運動到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程 板書：壓縮沖程 壓縮結(jié)束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。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，高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程 板書：做功沖程 做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程 板書：排氣沖程 此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。 ③能的轉(zhuǎn)化。 板書：在做功沖程燃氣對活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成。 二、柴油機 柴油機：用柴油作燃料的內(nèi)燃機 柴油機結(jié)構(gòu)和汽油機相似，它們的主要區(qū)別是：柴油機通過壓縮空氣直接點燃柴油。柴油機的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。吸入物質(zhì)也只有空氣，在壓縮沖程結(jié)束時，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來。 柴油機與汽油機有共同的地方，也有不同之處。 ①柴油機與汽油機的相同點：都是熱機；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程 ②柴油機與汽油機的不同點： 構(gòu)造方面：柴油機沒有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴；工作過程上：吸入的氣體不同（汽油機吸入的是什么？柴油機吸入的只是空氣）；點火方式不同（汽油機靠火花塞點火。柴油機由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點，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：柴油機比汽油機便宜，但汽油機一般比柴油機輕巧，所以汽油機通常用在飛機、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機械上。而柴油機一般用在艦船、載重汽車、拖拉機、坦克以及發(fā)電機等大型設(shè)備上。 （三）學(xué)習(xí)小結(jié) 不 同 點 汽油機 柴油機 構(gòu)造 火花塞 噴油嘴 燃料 汽油 柴油 吸氣沖程吸進的物質(zhì) 空氣和汽油 空氣 壓縮沖程末汽缸內(nèi)的溫度 低 高 點火方式 點燃式 壓燃式 做功沖程燃氣的壓強 低 高 優(yōu)缺點 體積小，噪音 低，轉(zhuǎn)速高 燃油經(jīng)濟性 好(效率高)， 低速扭矩大 應(yīng)用 制造輕 便機械 制造重 型機械 相 同 點 1.構(gòu)造：都有汽缸、進氣門、排氣門、活塞、連桿、曲軸； 2.工作：都分為吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程. 四、板書設(shè)計： 一、熱機 1．熱機的原理 2．熱機的種類 二、內(nèi)燃機 1．汽油機 ①工作循環(huán)： ②沖程中的能量轉(zhuǎn)化 2．柴油機：柴油機的工作過程。與汽油機有哪些不同。 3．汽油機和柴油機的優(yōu)缺點。 ◆ 教學(xué)反思 略