北師大版九年級物理10.4《熱機(jī)》教案(周老師公開課作品).doc
熱機(jī)教學(xué)目標(biāo):知識與技能理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化。理解四沖程汽油機(jī)的構(gòu)造和工作原理。過程與方法通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動掛圖的演示理解汽油機(jī)的工作過程,能夠簡單描述汽油機(jī)的四個沖程。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動掛圖的演示培養(yǎng)學(xué)生觀察理解問題的能力。通過學(xué)習(xí)熱機(jī)的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于人類社會的意識。教學(xué)重點(diǎn):理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。教學(xué)難點(diǎn):汽油機(jī)四個沖程的理解。教學(xué)準(zhǔn)備:試管、水、橡皮塞、酒精燈、火柴、汽油機(jī)模型、汽油機(jī)活動掛圖。教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)引入1、復(fù)習(xí)提問:請舉例說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。學(xué)生舉例:打氣時(shí)氣筒會發(fā)熱用鋸子鋸木料時(shí)鋸條會發(fā)熱2、剛才的事例都說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,那么反過來想內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎?(二)進(jìn)行新課一、探究內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能1、演示實(shí)驗(yàn):水蒸氣沖開橡皮塞現(xiàn)象:在水沸騰一段時(shí)間后,橡皮塞被水蒸氣沖開。思考:這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么?引導(dǎo)回答:說明了水蒸氣的內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為橡皮塞的機(jī)械能。師述:剛才用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的機(jī)械能?2、介紹書中的實(shí)驗(yàn):酒精燃?xì)鉀_開蓋子學(xué)生看書中的內(nèi)容,了解這個實(shí)驗(yàn)的做法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。理解:這個實(shí)驗(yàn)說明了酒精燃?xì)獾膬?nèi)能快速轉(zhuǎn)化為蓋子的機(jī)械能。理解:這個實(shí)驗(yàn)說明了把燃料移到容器的內(nèi)部去燃燒,可以獲得更大的機(jī)械能。二、熱機(jī)1、熱機(jī)的原理:將燃料燃燒時(shí)放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。2、熱機(jī)是熱力發(fā)動機(jī)的簡稱。3、閱讀:“生活、物理、社會”,了解熱機(jī)的發(fā)展史蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)火箭發(fā)動機(jī)三、汽油機(jī)的工作過程。1、今天我們來學(xué)習(xí)熱機(jī)中的內(nèi)燃機(jī)的代表:汽油機(jī)。內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。汽油機(jī)是最常見的內(nèi)燃機(jī),以汽油為燃料,2、構(gòu)造(觀看活動掛圖,邊指示邊講解)。進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,汽缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時(shí),介紹各部分的功能)。3、沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程。4、工作原理。(結(jié)合活動掛圖的演示)(講解時(shí)提醒學(xué)生注意觀察活塞的運(yùn)動方向、氣門的開閉、連桿、曲軸的運(yùn)動情況)內(nèi)燃機(jī)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(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時(shí),活塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程,吸氣沖程。活塞運(yùn)動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時(shí)進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。此時(shí)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這是第二個沖程,壓縮沖程。壓縮結(jié)束時(shí)雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。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?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\(yùn)動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程,做功沖程。做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動,進(jìn)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,排氣沖程。此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。5、重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化。在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動壓縮汽缸中汽油和空氣的混合氣,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在做功沖程燃?xì)鈱钊龉Γ瑑?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的慣性來完成。6、熱機(jī)的啟動熱機(jī)不能自行啟動。開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作。7、熱機(jī)的應(yīng)用汽油機(jī)比較輕巧,常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。柴油比較便宜,但柴油機(jī)比較笨重,主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。(三)全課小結(jié)(四)鞏固練習(xí)(見小黑板)(五)布置作業(yè) (1)復(fù)習(xí)四沖程汽油機(jī)的工作過程。(2)同步導(dǎo)學(xué)P59:A卷:2、3、8,B卷:10。2、柴油機(jī):用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。構(gòu)造(觀看課件。邊指示邊講解)。進(jìn)氣門,排氣門,噴油嘴,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時(shí),介紹各部分的功能)。工作原理。(講解時(shí)提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的運(yùn)動情況)柴油機(jī)的工作過程也以一個循環(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(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時(shí),活塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣被吸入氣缸。這是第一個沖程,吸氣沖程。進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,活塞把空氣壓縮得很小,空氣的壓強(qiáng)更大,溫度更高。在壓縮沖程末,缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點(diǎn)。這是第二個沖程,壓縮沖程。在壓縮沖程末,從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿踊钊蛳逻\(yùn)動,并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。這是第三個沖程,做功沖程。進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動,把廢氣排出氣缸。這是最后一個沖程,排氣沖程。此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。汽油機(jī)和柴油機(jī)有什么相同點(diǎn),有什么不同點(diǎn)?柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3四個沖程中,只有做功沖程對外做功,其余三個沖程靠飛輪慣性完成。4一個工作沖程中,活塞往復(fù)兩次,飛輪轉(zhuǎn)動兩周,做功一次。柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):1構(gòu)造不同:汽油機(jī)氣缸頂有火花塞,而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2燃料不同:汽油機(jī)的燃料是汽油,而柴油機(jī)的燃料是柴油。3吸氣不同:汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體,柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4點(diǎn)火不同:汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火,柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火