九年级物理教案 教师: 授课班级:
课节 1课时 课题 14.1热机 课型 新课 备课时间 授课时间 教学方法 讲授、演示、讨论 教学目标 一、知识与技能
1.了解人类"利用内能做功"的历史发展进程,了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。
2.通过观察汽油机工作过程的动画,知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。
3.通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程,了解二者的异同。
二、过程与方法
1.通过演示实验,了解可以利用内能做功,学会通过阅读和倾听学习。
2.通过阅读"科学世界",了解现代汽车的一些常识,培养自学能力。
三、情感态度与价值观
1.通过对热机发展简史、汽油机的结构以及工作过程的学习,感受到人类对美好事物孜孜不倦的追求,逐步培养学生崇尚科学、爱科学、学科学的兴趣。
2.了解生活中各种常见的热机工作时的利弊,唤起学生节约能源,保护环境的意识。 教学重点 1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2.知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。
3.汽油机和柴油机的主要区别。 教学难点 1."飞轮"的作用。
2.整个工作过程中,能量的转移和转化。 教学器材 内能做功演示器、汽油机模型、柴油机模型及多媒体课件。 教学过程:
一、引入新课
让学生猜一猜它是谁。
1. 它来之前
向学生展示五幅图片,分别描述古代人农耕、织布、车水、行路、行船。提出:古人如何获得动力?
设答:人们的耕、织、运、作、行等活动,依靠畜力、风力、甚至人力。
2.它来了,带来一场革命
向学生展示五幅图片。分别描述蒸汽时代的纺织、火车、轮船,热蒸汽为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
二、进行新课
一、热机发展简史
1.向瓦特致敬:介绍瓦特对蒸汽机改进做出的贡献。
2.让学生说一说蒸汽机的弊端。
学生回答:笨重,只能用于大型机器;不够环保。
3.展示内燃机图片,让学生说一说与蒸汽机比较,它都有哪些优点。
学生回答:轻巧;相对环保。
二、热机
1.热机的原理
(1)实验演示
讨论:实验中能量转化的情况。
结果:燃料燃烧时化学能转化为内能,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
(2)什么是热机
利用内能做功的机械。
2.热机的种类
迄今为止,已经出现的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
三、内燃机
1.分类:展示摩托车和重型卡车的图片。根据所使用燃料分为汽油机和柴油机两大类。
2.汽油机
(1)观看汽油机剖面图,介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。
(2)什么是冲程?
教师:活塞在汽缸内从一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
(3)学生阅读课本,了解四冲程汽油机的工作过程。
(4)播放汽油机工作过程的动画,放慢播放速度,边放映,边请学生解说。
(5)想一想
①在四个冲程中,哪些冲程发生了能量的转化?
答题要点:压缩冲程发生了机械能向内能的转化,获得了温度较高的混合气体;做功冲程发生了内能向机械能的转化,汽车从做功冲程中获得的机械能,远远超过了压缩冲程中消耗的机械能。
②哪个冲程使汽车获得动力?
答题要点:做功冲程获得了动力。
③哪个冲程排出了汽车的尾气?
答题要点:排气冲程。
④老式摩托在启动时,需踏动启动杆,这是为什么?
答题要点:提供第一次启动时的初动力,主要完成吸气和压缩冲程。当做功冲程如约发生后,其余的冲程就依靠飞轮的惯性完成了。
依靠飞轮惯性完成的冲程是:吸气冲程、压缩冲程和排气冲程。
⑤现代汽车里的马达(motor)起什么作用?
答题要点:是一个电动机,依靠电力转动的机器。当马达帮助发动机完成吸气和压缩冲程,假如做功冲程能如约完成,马达就完成启动任务了。过去的老式汽车都是靠手摇完成第一次启动的。现在,一些简单的农机,比如小拖拉机,在启动时,还有用手摇方式启动的。
教师适当加以引导,让学生自己回答,关键之处教师重申放大。
3.柴油机
(1)柴油机的工作过程
播放动画,让学生看到柴油机和汽油机在构造、工作过程上是大致相同的。
(2)学生观察,柴油机在构造上的不同,会引起哪些变化?
①柴油机燃烧室顶端有一个喷油嘴,柴油直接喷入。
②吸入物质不同,吸气冲程只吸入空气。
③没有火花塞,如何点燃?压缩点燃。
4.汽油机与柴油机的优缺点
①汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不衰。
②柴油机比较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
③柴油发动机与汽油发动机相比,热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
5.学生阅读"科学世界",了解现代汽车。
6.介绍现代燃料,重点讲各种燃料燃烧后排出的废气对环境的影响。
三、课堂练习:
1.四冲程内燃机的一个工作循环有 个冲程,曲轴转动 周,活塞往复 次,对外做功 次,其他冲程靠飞轮的 完成。
2.在内燃机的一个工作循环中,存在着机械能转化为内能的过程,也存在着内能转化为机械能的过程,这两个能量转化的过程存在于
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.吸气冲程和排气冲程( )
3.在汽油机压缩冲程中,工作物质被压缩,汽缸中的( )
A.压强增大,温度降低
B.压强减小,温度升高
C.压强增大,温度升高
D.压强减小,温度降低
4.汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是( )
A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气
B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D.在压缩冲程末,汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
四、小结:引导学生总结
1.学生用拳头和胳膊表演并叙述四个冲程。
2.压缩冲程和做功冲程中能量的转化。
3.注意汽油机和柴油机的不同之处。
五、作业:"动手动脑学物理"1-4题 备注: