北师大版九年级全册四 热机教学设计

这是一份北师大版九年级全册四 热机教学设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学过程，课堂练习，板书设计等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】


知识与技能


1.通过观察汽油机模型理解汽油机的工作过程,能简单描述汽油机的四个冲程.


2.知道热机中能量的转化;理解四冲程汽油机和柴油机的构造和工作原理.


3.识别汽油机和柴油机的异同点.


过程与方法


1．通过模型演示提高学生观察和分析问题的能力。


2．利用模型演示、讲解和讨论，引导学生理论联系实际、利用物理知识分析实际问题的能力。


情感态度与价值观


1．提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。


2．培养学生的主人翁责任感和环保意识。


【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.内燃机工作过程中，能量的转移和转化。


【教学过程】








一、图片引入课题（出示小轿车、货车、轮船、飞机、火箭图片）


小轿车、货车、轮船、飞机、火箭等工作时都需要发动机中的燃料燃烧来提供动力，这样的发动机我们叫热机，那么他有什么样的结构，怎样提供动力，这就是本节课《热机》学习的内容。


二、新课学习


（一）热机


1.演示实验:水蒸气冲开橡皮塞


现象:在水沸腾一段时间后,橡皮塞被水蒸气冲开.


引导学生回答:水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能.


不足：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，内能转化为机械能的效率较低.改进：把燃料移到内部去燃烧,减小损失的能量，以便获得更大的机械能


2.热机的原理:将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能的机器。


3．热机：利用内能做功的机械。把内能转化为机械能的机械）。


（二）热机发展：被称为第一次工业革命的动力源的蒸汽机就属于热机中的外燃机 广泛使用在汽车轮船上的内燃机 19世纪末，随着电力工业的发展，汽轮机因之产生和发展 1920年德国人霍尔茨瓦兹制成第一台能实用的燃气轮机 目前，在航空上普遍应用燃气轮机，有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等


（三）内燃机


1.内燃机:燃料在汽缸内燃烧的热机.最常见的内燃机有汽油机和柴油机。


2.汽油机构造(观看模型)


进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.(同时介绍各部分的功能)


3.一个冲程:活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程.，汽油机一个工作循环四个冲程：吸气冲程，压缩冲程、做功冲程、排气冲程


4.工作原理:(观察模型并讲解)


吸气冲程:进气门打开,排气门关闭. ,活塞由上向下运动,缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入汽缸.


压缩冲程: 进气门、排气门都关闭,活塞由下向上运动.这时混合气体被强行压缩,气体的温度升高,压强增大.活塞的机械能转化为燃料混合物的内能.


做功冲程:压缩冲程末火花塞产生电火花,使燃料剧烈燃烧,产生高温高压的气体,推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动.此冲程中高温燃气的内能转化为活塞的机械能.


排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞由下向上运动，把燃烧后的废气排出汽缸.


做功冲程燃气推动活塞运动，其余的三个冲程都是辅助冲程,是靠飞轮的惯性来完成的.


5.能的转化


在压缩冲程中,活塞向上运动压缩汽缸中汽油和空气的混合气,机械能转化为内能;在做功冲程中,燃气对活塞做功,内能转化为机械能,


6、一个工作循环 个冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，对外做 次功，有 次能量转化。


7.热机的启动


热机不能自行启动.开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作.[来源:学|科|网


8.汽油机的应用


汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面.


（四）柴油机


1.柴油机:用柴油作燃料的内燃机.


2.构造(观看模型,边指示边讲解).：与汽油机仅一处区别：喷油嘴取代了汽油机的火花塞。


3.工作原理(观察模型并讲解).


与汽油机工作过程的区别：


1）吸入气体不同，汽油机吸入汽油与空气的混合气，柴油机只吸空气


2）压缩程度不同，汽油机吸入汽油与空气的混合气，所以压缩程度较小，柴油机因只吸入空气，所以压缩程度较大


3）点火方式不同：汽油机在压缩冲程末火花塞点火——点燃式，柴油机在压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油自燃——压燃式


4.柴油机的应用


柴油机功率大，效率高。但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面.


【课堂练习】


1.在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是( B )


A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程


2.一个单缸四冲程柴油机的转速为1 800 r/min,则此柴油机每秒钟( C )


A.完成30个工作循环,做功30次 B.完成30个工作循环,做功15次


C.完成15个工作循环,做功15次 D.完成15个工作循环,做功30次


3.下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是( C )


A.在吸气冲程吸入的物质不同 B.点火方式不同


C.工作过程中能量转化的形式不同 D.用途不同


4.柴油机在压缩冲程中,汽缸中气体温度会升高,这是用做功 的方法来增加气体的内能的.


5.柴油机工作时,内能转化为机械能的是 做功 冲程, 吸气冲程 、 压缩冲程 、 排气冲程 是靠飞轮的惯性完成的.每个工作循环活塞往复 2 次,曲轴转动 2 周.


【板书设计】


第4节 热机


1.热机:内能转化为机械能的机器


2.汽油机


(1)构造


(2)工作原理


（3）能量转化：压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能


（4）一个工作循环,包括四个冲程,对外做功一次,活塞往复两次,曲轴(飞轮)转两转.


3.柴油机


4.汽油机和柴油机的异同点


(1)相同点


(2)不同点


活塞
进气门
排气门
吸气冲程
向下
打开
关闭
压缩冲程
向上
关闭
关闭
做功冲程
向下
关闭
关闭
排气冲程
向上
关闭
打开
内燃机
汽油机
柴油机
燃料
汽油
柴油
构造
火花塞
喷油嘴
吸入物质
汽油和空气的混合物
空气
压缩冲程
未达到汽油的着火点
达到柴油的着火点
点火方式
点燃式
压燃式
热机效率
30%左右
40%以上