2019-2020学年九年级物理-16.4-热机导学案人教新课标版.doc

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1、2019-2020学年九年级物理 16.4 热机导学案人教新课标版教学目标：知识与技能1、了解四冲程汽油机的基本工作原理2、从能量转化的角度认识燃料的热值3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义4、通过能量的转化和转移，认识热机效率过程与方法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4、通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率情感态度与价值观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”扩展学生的知识面教学重点与难点重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值难点

2、：热机中的能量转化及损失，了解热机效率（第1课时）教学过程：一：自主探究：（学）1、引入：我们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？2、定义：内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机（它以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机）3、引导学生看书P135-137，钩出重点知识，在不懂之处打上问号。二、完成预习作业（验）1、热机的种类有 、 、 等。2、热机把燃料燃烧的化学能转化为 。又通过做功把 能转化为 能 。3、汽油机的定义是：用 为燃料的内燃机。4、冲程的定义是： 。5、填表项目四冲程气门开合活塞运动能量转化吸

3、气冲程进气门 排气门 向 运动 冲程进气门 排气门 向 运动能转化为 能做功冲程进气门 排气门 向 运动能转化为 能 冲程进气门 排气门 向 运动6、内燃机一个工作循环活塞往复运动 次，曲轴和飞轮转动 周，第1、2、4冲程是辅助冲程，它们必须靠飞轮的 （即动能）来完成，故内燃机的四个冲程顺序 颠倒（填“能”或“否”）三：交流合作（讲）1、 分小组讨论预习作业，然后分组抽问答案，教师纠正个别错误。2、 教师抽问刚才学习中存在的问题并由其他组的学生或教师解答。问题（1）： （2）： （3）： （4）： 3、由教师强调重点：(1)汽油机（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）构

4、造（出示模型或挂图。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，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个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。这是第二个冲

5、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。这是第三个冲程做功冲程结束，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。这是最后一个冲程此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。能的转化。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

6、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）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。最后打开flash课件，让学生理解汽油机的工作原理。(2)柴油机柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。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柴油机与汽油机的不同点：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；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）；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，

7、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）；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）；用途方面不同：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。四：当堂练习（测）1、下列说法正确的是（ ）A、炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能 B、汽油机工作时，在压缩冲程中内能转化为机械能C、汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大 D、“尘土飞扬”是分

8、子在做无规则运动2、四冲程内燃机工作时，做功冲程的前一个和后一个冲程分别是（ ）冲程 A、吸气、排气 B、吸气、压缩 C、压缩、排气 D、排气、压缩3、关于热机，下列说法正确的是( )A随着科学技术的发展，热机的效率可达到100B四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大4、热机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中将内能转化为机械能的是_冲程.5、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是（ ）A在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能

9、 B电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能C电热水器工作过程中，内能转化为电能 D跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能6、一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200rmin，该汽油机每秒钟内完成_个冲程，做功_次7、汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过 方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的 。8、单缸汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是_冲程,主要利用惯性来工作的冲程有_、_、_.9、汽油机的工作的四个冲程为:吸气冲程、压缩冲程、做功

10、冲程、排气冲程,如图1所示为_冲程,在压缩冲程中,活塞压缩气体做功,气体的内能_(填增大或减小)_能转为气体的内能.五、学习评价（评）1、评选出本节课的聪明1、2、3号2、本节课你：学到了哪些知识？有哪些收获？ 哪些问题自己还不理解： 评价本堂课自己的表现（自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参与等）： 热机（第2课时）教学过程：一：自主探究：（学）1、引入指出：人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量， 而燃料的利用正是能量的主要途径。下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。2、介绍燃料种类（固体、液体、气体），举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。3、引导学生看书

11、P138-141，钩出重点知识，在不懂之处打上问号。二、完成预习作业（验）1、在燃料燃烧的过程中，燃料的 能转化为 能。燃料的燃烧是一种 变化。2、 叫做这种燃料的燃烧值。单位是 。或 （气体燃料）。3、热值的单位与符号分别是： 、 ；计算公式是：Q放= ；4、内能的主要应用一是 ，如 。二 ， 如 . 。5、燃料燃烧能获得大量内能，也造成对环境的污染，主要是由于燃料的燃烧会产生 ，排放在大气中污染了大气，大气污染不但直接有害于 ，还会影响 ，甚至影响全球的 。6、汽油的热值q=4.6107J/kg;它表示的物理意义是： 。5千克汽油完全燃烧放出的热量是 焦耳，热值是反映燃料燃烧时 的 的物理

12、量。7、炉子的 与 叫做炉子的效率。提高炉子效率的措施是使 和使以及 。三：交流合作（讲）1、 分小组讨论预习作业，然后分组抽问答案，教师纠正个别错误。2、教师抽问刚才学习中存在的问题并由其他组的学生或教师解答。问题（1）： （2）： （3）： （4）： 3、由教师引导强调：燃料的热值的有关重难点燃料的特点。（1）能够燃烧，并放出热量；（2）燃烧是化学能转化为内能。燃烧值：1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。（1）单位：焦/千克。（J/kg）对于气体燃料（J/m3）。（2）查燃烧值表:干木柴的燃烧值是1.2l07焦。物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2l07焦（3）计算：q=Q

13、/m燃料的有效利用。（1）烧水：Q=cmt实际上1千克干木柴能把35千克水从20烧开吗？（不能） （2）影响燃料有效利用因素。燃料燃烧时需氧气助燃，供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。当然不能烧开那么多水。（3）炉子的效率：炉于有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。（4）提高炉子效率：增加供氧，炉壁选用隔热材料，增大受热面积。四：当堂抢答练习（测）、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（ ）A.甲的功率大于乙的功率 B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C.乙将燃

14、料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少2、对于四冲程的柴油机和汽油机，下列说法正确的是（ ）A.第一冲程进入气缸里的都是燃料的混合物 B.第二冲程末都需要点火，燃料才能燃烧C.第三冲程都是燃气推动活塞做功 D.第四冲程都是将废气排出3、关于热机，下列说法正确的是（ ）A随着科学技术的发展，热机的效率可达到100B四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大4、下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（ ） A、热机排出的尾气没有内能 B、热机的效率能达到100 C、热机都是使用汽油作燃料 D、热机的大量使用会造成环境污染5、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20升高到70已知水的比热容为42103J(kg)，煤气的热值为42107J/kg求：(1)、0.5kg煤气完全燃烧放出的热量(2)、水吸收的热量(3)、燃气灶烧水的效率五、学习评价（评）1、评选出本节课的聪明1、2、3号2、本节课你：学到了哪些知识？有哪些收获？ 哪些问题自己还不理解： 评价本堂课自己的表现（自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参与等）：