人教版九年级物理上册第1节 热机教案
人教版九年级物理第十四章第一节《热机》教学设计
（二）讲授新知
1.讲解热机的定义，介绍热机的工作原理，包括燃料的燃烧、能量转换和动力输出等过程。
2.详细解析汽油机和柴油机的区别与联系，通过图示和模型展示它们在结构、工作原理和效率方面的异同。
（二）过程与方法
1.通过课堂讲解、实验演示和分组讨论，让学生掌握热机的基本概念和原理。
2.利用图像、表格、公式等教学资源，帮助学生形象地理解热机的工作过程和能量转化。
3.引导学生运用比较、归纳、推理等方法，分析不同类型热机的特点，培养科学思维。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对物理学科的兴趣，激发他们探索科学原理的热情。
-设计对比表格，让学生自主填写，归纳两种热机的特点。
-组织课堂讨论，鼓励学生提出问题，分享观点，共同解决疑惑。
3.创设情境，激发学生思考，培养他们运用物理知识解决实际问题的能力。
-提供实际案例，如汽车发动机的改进，让学生分析如何提高热机效率。
-鼓励学生进行调查研究，了解生活中热机的使用情况，提出节能建议。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.联系生活实际，提出问题：“同学们，我们生活中离不开各种各样的热机，比如汽车、火车、飞机等。那么，你们知道热机是如何工作的吗？它们又是如何将燃料中的能量转化为我们所需的动力呢？”通过这个问题，引发学生对热机工作原理的好奇心。
2.利用多媒体展示热机的图片和视频，让学生对热机有直观的认识，激发他们学习新课的兴趣。
1.让学生分组讨论热机在实际应用中的优缺点，分析如何提高热机效率。
2.各组汇报讨论成果，全班交流分享。
五、课堂小结
人教版物理九年级第14章第1节《热机》教案
人教版物理九年级第14章第1节《热机》教案一、教学内容本节课选自人教版物理九年级第14章第1节，主要内容包括：热机的概念、热机的工作原理、热机的种类和热机效率。
具体涉及教材第14章第1节的热机定义、热机工作循环、汽油机和柴油机的异同、提高热机效率的方法等内容。
二、教学目标1. 知识与技能：使学生理解热机的概念，掌握热机的工作原理，了解不同类型的热机及其特点，认识热机效率的重要性。
2. 过程与方法：通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的动手操作能力。
3. 情感态度价值观：激发学生对物理现象的好奇心，培养学生节能环保意识。
三、教学难点与重点重点：热机的概念、工作原理和热机效率。
难点：热机工作循环的理解，汽油机和柴油机的异同，提高热机效率的方法。
四、教具与学具准备教具：热机模型、多媒体课件、实验器材。
学具：学习笔记、教材、随堂练习本。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示热机实物，引导学生观察并思考热机在日常生活中的应用。
2. 知识讲解：（1）热机的概念：通过热机模型和多媒体课件，讲解热机的定义和基本原理。
（2）热机工作循环：结合热机模型，讲解热机的工作循环，强调吸热、膨胀、放热、压缩四个过程。
（3）热机种类：介绍汽油机、柴油机等常见热机，分析其异同。
（4）热机效率：讲解热机效率的概念，引导学生了解提高热机效率的方法。
3. 例题讲解：结合教材例题，讲解解题思路和方法，帮助学生巩固所学知识。
4. 随堂练习：布置与教材同步的练习题，及时检查学生对知识的掌握情况。
六、板书设计1. 热机的概念、工作原理、种类和热机效率。
2. 热机工作循环：吸热、膨胀、放热、压缩。
3. 汽油机和柴油机的异同。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述热机的概念和工作原理。
（2）比较汽油机和柴油机的异同。
（3）提高热机效率的方法有哪些？2. 答案：（1）热机是一种将热能转化为机械能的装置，其工作原理为：吸热、膨胀、放热、压缩。
九年级物理全册热机教案新人教版
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版教案章节：第一章热机的基本概念教学目标：1. 理解热机的定义和作用。
2. 掌握热机的工作原理和分类。
3. 了解热机的效率和影响因素。
教学重点：1. 热机的定义和作用。
2. 热机的工作原理和分类。
3. 热机的效率和影响因素。
教学难点：1. 热机的工作原理和分类。
2. 热机的效率和影响因素。
教学准备：1. 教材或教辅资料。
2. 投影片或PPT。
3. 实物模型或图片。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入话题：讨论热机的应用和重要性。
2. 学生分享：让学生分享他们对热机的了解和经验。
二、热机的基本概念（10分钟）1. 讲解热机的定义：机器利用热能做功的设备。
2. 解释热机的作用：将热能转化为机械能，实现功的传递。
三、热机的工作原理和分类（10分钟）1. 讲解热机的工作原理：热能转化为机械能的过程。
2. 介绍不同类型的热机：内燃机、蒸汽机、燃气轮机等。
四、热机的效率和影响因素（10分钟）1. 讲解热机的效率：有效利用的能量与输入的能量之比。
2. 分析影响热机效率的因素：热损失、机械损耗等。
五、总结与作业（5分钟）1. 总结本节课的重点内容：热机的定义、作用、工作原理、分类和效率。
2. 布置作业：让学生完成相关习题，加深对热机的理解。
教学反思：本节课通过导入、讲解、分享、总结等环节，让学生对热机的基本概念有了初步了解，掌握了热机的工作原理和分类，了解了热机的效率和影响因素。
在教学过程中，注意引导学生参与讨论，提高他们的学习兴趣和主动性。
布置作业让学生巩固所学知识，为后续学习打下基础。
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版教案章节：第六章内燃机的工作原理教学目标：1. 理解内燃机的定义和作用。
2. 掌握内燃机的工作原理和结构。
3. 了解内燃机的效率和影响因素。
教学重点：1. 内燃机的定义和作用。
2. 内燃机的工作原理和结构。
3. 内燃机的效率和影响因素。
教学难点：1. 内燃机的工作原理和结构。
人教版物理九年级上册精品教案 第14章第1节《热机》
人教版物理九年级上册精品教案第14章第1节《热机》一. 教材分析《物理》九年级上册第14章第1节《热机》是本章的第一节，主要介绍热机的概念、工作原理和热机的效率。
本节内容是学生对热机和内燃机的基础知识的了解，为后续学习内燃机的四个冲程和热机效率的提高打下基础。
二. 学情分析学生在学习本节内容前，已经掌握了能量的转化和热传递的知识，对能量的概念和能量转化的现象有一定的了解。
但是，对于热机的工作原理和热机的效率的概念可能较难理解，需要通过实验和生活实例来帮助学生理解和掌握。
三. 教学目标1.让学生了解热机的概念、工作原理和热机的效率。
2.让学生通过实验和生活实例，理解热机的工作原理和热机的效率的概念。
3.培养学生的观察能力、实验能力和分析问题的能力。
四. 教学重难点1.热机的概念和工作原理。
2.热机效率的概念和提高热机效率的方法。
五. 教学方法采用实验法、讲授法、讨论法、问题驱动法等教学方法，通过实验和生活实例，引导学生观察、思考、分析和解决问题。
六. 教学准备1.实验器材：热机模型、酒精灯、火柴、温度计等。
2.教学多媒体：PPT、视频等。
七. 教学过程导入（5分钟）教师通过提问方式引导学生回顾能量转化和热传递的知识，为新课的学习做好铺垫。
呈现（15分钟）教师通过PPT或视频呈现热机的图片和实例，引导学生观察和思考，让学生对热机有直观的认识。
操练（10分钟）教师引导学生进行实验，观察热机的工作原理，让学生通过实际操作来理解和掌握热机的工作原理。
巩固（10分钟）教师通过PPT或视频呈现热机效率的实例，引导学生分析热机效率的概念，让学生通过实例来理解和掌握热机效率的概念。
拓展（10分钟）教师引导学生讨论提高热机效率的方法，让学生通过思考和讨论来掌握提高热机效率的方法。
小结（5分钟）教师对本节课的主要内容进行小结，帮助学生巩固所学知识。
家庭作业（5分钟）教师布置相关的作业，让学生课后巩固所学知识。
板书（5分钟）教师在黑板上板书本节课的主要内容和重点。
九年级物理热机教案新人教版
第1节热机1知道利用内能来：加热和做功。
2知道热机中能的转化。
3常识性了解火箭原理。
重点内能利用两种方式。
难点内能做功过程中能的转化。
教具演示铁架台，试管，试管夹，试管塞，水等。
学生主要教学过程学生活动教学过程设计一.复习：（1）什么是内能？如何才能改变物体的内能？（2）叙述能量守恒定律（略）。
二．引入新课由能量守恒定律可以看出，转移、转化是能量运动的普遍形式。
人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源，有效地控制其去处，以达到驾驭它，利用它，让它为人类造福的目的。
那么人们是如何利用内能的呢？这一节我们就来讨论这个问题。
1．内能的利用。
(1)加热举例：煮饭、取暖、工厂的热处理、吹制玻璃工艺品等上面的例子有一个共同特点，都是直接利用内能转移来加热物体的，这是利用内能的一种方式不利方面：能源浪费大，污染环境，应提高内能的利用率。
(2)做功演示：书中图3一5所示的实验。
教师：谁来说一下该实验中能量的转化过程？分析过程：燃烧(化学能)――供给水和水蒸汽――水蒸汽对外做功（内能转化成机械能）。
教师：这是利用内能的另一种方式：用来对物体做功2．热机（1）介绍热机的发明（2）把内能转化为机械能的机器称为热机。
3．火箭（1）演示气球，反冲运动。
（2）讲解火箭的升空原理。
（3）介绍三级火箭的好处。
4．分层练习评析。
5．小结。
回答提问举例分析不利的地方观察实验并分析能量的转化阅读《火箭》一节。
人教版物理九年级第14章第1节《热机》教案
人教版物理九年级第14章第1节《热机》教案一、教学内容本节课为人教版物理九年级第14章第1节《热机》。
教学内容主要包括：热机的工作原理、热机的分类、热机效率及其计算。
具体涉及教材第14章第1节的热机概念、热机的工作循环、常见的热机类型以及热机效率的计算方法。
二、教学目标1. 让学生理解热机的概念，掌握热机的工作原理。
2. 使学生了解不同类型的热机，并能分析它们的特点。
3. 培养学生计算热机效率的能力，并了解提高热机效率的方法。
三、教学难点与重点重点：热机的工作原理、热机效率的计算。
难点：热机工作循环的理解、热机效率公式的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：热机模型、多媒体课件。
2. 学具：计算器、练习本。
五、教学过程1. 导入新课：通过展示热机模型的图片，引导学生思考：什么是热机？热机是如何工作的？2. 讲解热机概念：介绍热机的定义，讲解热机的工作原理。
3. 热机分类：介绍常见的热机类型，如汽油机、柴油机、蒸汽机等，并分析它们的特点。
4. 热机效率计算：讲解热机效率的概念，引导学生学习热机效率的计算方法。
a. 展示例题：计算某热机的效率。
b. 学生随堂练习：计算不同热机的效率。
六、板书设计1. 热机的概念2. 热机的工作原理3. 热机分类及特点4. 热机效率计算公式5. 提高热机效率的方法七、作业设计1. 作业题目：a. 解释热机的概念及其工作原理。
c. 列举三种提高热机效率的方法。
2. 答案：a. 略。
b. 效率为42%。
c. 略。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对热机工作原理的理解较为困难，需在课后加强巩固。
2. 拓展延伸：引导学生了解新能源热机，如太阳能热机、地热热机等，了解它们的工作原理及优势。
重点和难点解析1. 热机工作原理的理解。
2. 热机效率的计算方法。
3. 提高热机效率的方法。
4. 作业设计中热机效率计算题目的解答。
一、热机工作原理的理解1. 热量转化为机械能的过程是热机做功的过程。
人教版初中物理九年级上册教案 第14章第1节《热机》
热机整体教学设计：热机是人类利用内能的一种重要机械，了解热机的工作原理对于理解热机的构造及工作过程会有很大帮助。
热机通过燃烧燃料获得内能，并将内能转化为机械能，因而可以将这一过程通过简单实验再现，化抽象为形象，可以降低学生在理解上的难度。
同时，对于汽油机和柴油机的构造和工作过程的介绍，应用模型和图片或电脑动画也将起到很好的教学效果。
教学分析：（1）教材分析本节主要通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃机的主要结构；大致了解内燃机工作时，能量的转化与转移情况；了解内燃机在现代生活，特别是交通方面的应用。
（2）教法建议通过实验来展示热机的工作原理，借助模型和图片来认识汽油机的构造的工作过程，将复杂的原型简化和形象化。
（3）学情分析汽车等交通工具对于学生而言有较多的接触，也知道它们都需要燃烧燃料，但对于它们的动力提供装置——热机中的内燃机却不一定清楚，尤其是对其内部构造及工作原理则更是陌生。
（4）学法建议在学习的过程中要多联系生活实际，从生活中去发现物理，同时在进行实验的过程中应仔细观察，尝试进行分析归纳，找出生活实例及物理实验中所体现的共同点，学会根据事物的本质进行分类。
教学目标：知识与技能：1．了解四冲程汽油机的构造及工作原理；2．从能量转化的角度认识热机的工作过程；3．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
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．利用模型和课件动画演示并讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
情感态度与价值观：培养学生乐于探究机械中的物理学道理的良好习惯。
教学重点、难点：1．重点：热机的工作原理，四冲程汽油机的工作过程。
2．难点：四冲程热机的工作冲程的异同点和能量转化。
课时设计：1课时教学过程：一、导入部分多媒体展示蒸汽机、汽车、飞机等图片，提出问题：它们是如何获得动力的？二、新授部分课堂演示实验也可将上述装置进行改进，如下图，增加趣味性针对实验提出问题：请同学们交流讨论：分析以上实验过程中能量是如何转化或转移的？引导学生分析以下过程：酒精燃烧：化学能转化为内能加热水：火焰的内能传递给水（热传递）水蒸气将塞子冲出（或者叶轮转动）：内能转化为机械能（做功）教师对学生的分析给予肯定。
人教版初中物理九年级上册《第十四章 内能的利用：第1节 热机》教案
第十四章内能的利用本章教材打破了传统的力学和热学的界限，注重学科内各部分知识之间的联系，将机械能、内能和热机几部分内容整合在一起，通过对热值、热机工作原理的学习，进一步突出了化学能、内能和机械能的相互转化及应用.在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一主线，通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化，可以使学生逐步认识到世界是物质的，物质是运动的，物质之间是相互联系的，也是可以相互转化的，有利于培养学生辩证唯物主义的科学世界观.本章共分3节：1.第1节“热机”，本节通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况,了解汽油机与柴油机的区别;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用.2.第2节“热机的效率”，本节主要的教学内容有两个：一是燃料的热值；二是热机的效率（或燃料的利用率）.教学时可先从生活中常见的燃烧现象中引入热值的概念，要求学生掌握热值的计算公式Q=mq，知道热值是燃料的一种性质，而“热机效率”的引出可以通过类比“机械效率”来帮助学生认识到燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能，要求学生掌握热机效率的公式η=W有W总×100%，能大致说出提高热机效率的途径，以及热机工作时燃料释放的能量的主要流向.3.第3节“能量的转化和守恒”，“能量守恒定律”是对本章及以前所学物理知识从能量角度进行的一次综合.通过学生自己动手做实验，向学生初步揭示了能量概念的物理实质.接着通过学生讨论、分析，了解能量不能凭空消灭和产生，只能相互转化和转移，并给出能量守恒定律.【教学目标】1.在知识与技能方面：①知道热机中的能量转化，知道四冲程内燃机的构造和工作原理；②知道燃料燃烧过程中能的转化是化学能转化为内能，知道燃料的热值及其单位，能通过能量的转化和转移认识热机效率；③知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例，培养学生具有利用能量守恒的观点分析物理现象的意识.2.在过程与方法方面：①通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；利用挂图或模型讲解四冲程汽油机和柴油机的基本结构和工作原理.②从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值的概念，能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量；对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径.③通过学生讨论体会各种形式的能量之间的相互转化，并进一步理解能量守恒定律.3.在情感、态度与价值观方面：①通过演示培养学生观察、分析问题的能力，通过阅读“科学、技术、社会”扩展学生的知识面；②通过对热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识.【教学重点】汽油机的工作原理及能量的转化过程，燃料的热值，汽油机与柴油机的区别.【教学难点】热机效率，热机中的能量转化及损失，能的转化与守恒定律.【课时建议】本章共有3节，建议5课时.第1节热机……………………………………………………………1.5课时第2节热机的效率……………………………………………………1.5课时第3节能量的转化和守恒……………………………………………1课时本章复习和总结………………………………………………………1课时第1节热机【教学目标】一、知识与技能1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造.3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.二、过程与方法1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程，能够简单地描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力.2.通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识.3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料，培养学生收集信息和整理信息的能力.三、情感、态度与价值观1.通过对本节课的学习，培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.2.通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识，进一步认识科学技术和社会之间的关系.【教学重点】四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.【教学难点】汽油机与柴油机之间的区别.【教具准备】多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水；汽油机与柴油机的实物模型.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用音像资料，展示汽车运动，坦克前进的画面，然后设问：你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗？汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的？学生思考、讨论、发表各自的看法.师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机，它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.【进行新课】知识点1 热机师我们开始做个实验，请大家细心观察，并注意以下几个问题：①实验中有哪些能量转换？②用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热？③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能？教师演示教材P17页图14.1-1的实验.（提醒：用金属网罩套在试管外面，并且胶塞不要塞得太紧，以免试管炸裂伤人）学生回忆并思考，发表各自的建议：水吸收热量，变成水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；塞子冲开时有“白气”产生，这是水蒸气液化放热……师同学们回答得很好，酒精燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气推动塞子做功，内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功，那接下来请大家想一想，如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧，那么能量的利用率将会更高，推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行，那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中，我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.板书：热机：（1）定义：利用内能做功的机械.（2）工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再对外做功，把内能转化为机械能.（3）热机的种类：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机等.教师用多媒体播放课件“热机的分类和几种发动机原理”.热机的分类和几种发动机原理（多媒体课件）（1）热机的分类通常根据燃料燃烧方式，将热机分为内燃机与蒸汽发动机两类.凡燃料直接在汽缸内燃烧，全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称内燃机，如汽油机、柴油机等都属于此类.先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工质，再由工质将得到的能量的一部分转变为机械能的称蒸汽发动机，又称外燃式热机.内燃机的工质是燃烧的烟气，而蒸汽发动机的工质是水蒸气.蒸汽机在热机中是最早出现的，以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继交叉出现.其中内燃机应用范围最广，天空、地上、水中都有内燃机的身影.蒸汽发动机由于笨重、效率低，现在应用已不多.（2）几种发动机原理简介蒸汽轮机利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出，冲击叶轮，使叶轮与机轴一同旋转.蒸汽轮机的输出功率很大，大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦.燃气轮机基本原理与蒸汽轮机相似，但工质不是蒸汽，而是燃料燃烧后生成的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机，早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大（可达十几万千瓦），而且效率高，可达50%~60%.空气喷气发动机燃料在发动机的燃烧室内燃烧，生成的烟气从喷口高速喷出，根据反冲原理，发动机机身将向反方向运动.火箭发动机其结构与原理和喷气发动机相似.区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂（氧气）取自空气，因此空气喷气发动机只能在大气层内工作，主要用在飞机上；火箭发动机则自带氧化剂，燃料燃烧时不依赖于空气，因此可在大气层外工作，是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型，中国是火箭的故乡.板书：（1）内燃机：凡燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.（2）内燃机主要分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.例题1(多媒体展示)如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热一段时间后，会观察到的现象有：①———————————————————————；②————————————————————————.实验中的能量转化过程为：①酒精燃烧放出热量，酒精的——————能转化为水的———————能；②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的———————能转化为瓶塞的———————能.答案：现象：①瓶塞被冲出来（向上跳起来）②管口附近出现白雾过程：①化学内②内机械课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 汽油机师 在现代社会中，内燃机是最常见的热机，内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.教师展示汽油机的实物模型，讲解结构部件名称（如图），引导学生了解汽油机的构造.板书：汽油机的构造：排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.师从汽油机的实物模型中我们知道了汽油机的构造，那汽油机是如何工作的呢？下面我们观看一个动画视频.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画：汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功.活塞移动带动曲轴转动.要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动.活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程.多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的.（启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化）板书：（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程.（2）汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气.教师再次播放汽油机工作的视频动画，并提醒学生带着以下问题观察和思考：（1）四个冲程中气门开启、闭合状态如何？活塞运动方向如何？（2）吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸？（3）压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？（4）四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化？（5）哪个冲程使机器获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？学生看完视频后分组讨论，并积极回答问题：生1：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸.②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩.③做功冲程：进气门和排气门都关闭.在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体.高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功.④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸.生2：吸气冲程中当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积增大，压强变小，大气压将油气混合物吸进汽缸.生3：压缩冲程中，活塞对油气混合物进行压缩做功，结果是使油气混合物的内能增加，温度升高.生4：四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化，其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能；“做功冲程”中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞运动，又使燃气的内能转化为机械能.生5：做功冲程中机器获得动力，排气冲程中排出了汽车的尾气.教师鼓励学生的回答，然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”（如图），并进行比较，强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.↓板书：（1）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转动两周，对外做功一次.（2）压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能.（3）汽油机的四个冲程中，只有做功冲程产生动力，其他三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，且消耗机械能.例题2（多媒体展示）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能解析：判断内燃机工作过程属于哪一个冲程，需分两步：一是看气门开闭状况，二是看活塞运动情况，具体判断方法是：一气门打开，若进气为吸气冲程，若排气为排气冲程；两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程，活塞向下为做功冲程.本题是两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程.压缩冲程是将机械能转化为内能.答案：B例题3（多媒体展示）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为6000r/min，则每秒钟发动机完成————个冲程，对外做功————次.解析：由6000r/min，算出飞轮每秒转动的转数为6000r/60s＝100r/s.飞轮转一周完成2个冲程，一个工作循环为4个冲程，做1次功，飞轮需要转动2周，则每秒完成冲程数为100×2＝200（个），每秒做功次数为1/2×100＝50（次）.答案：200 50例题4（多媒体展示）如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图，油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处？请作出简要解释.解析：在吸气冲程中，空气从进气管进入汽缸，气流在进气管狭窄处的流速较大，压强较小，汽油在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合后进入汽缸，这样有利于燃料的充分燃烧.解：将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处，是因为进气管狭窄处的空气流速较大，压强较小（小于油箱内油面的大气压）汽油才能在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点3 柴油机师坦克和轮船上使用的是柴油机，柴油机是如何工作的？它的构造又如何呢？下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同，所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴.（教师可展示柴油机的实物模型，也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同）教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”，并讲解.柴油机的工作过程（多媒体课件）柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复两次，除做功冲程外的其他三个冲程，也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.（帮助学生了解柴油机的结构，同时增强对四冲程特点的理解）提示：汽油机与柴油机的比较：①相同点：都是燃料在汽缸内燃烧；都是将内能转化为机械能的装置；都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次；启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.②不同点：补充说明：（1）汽油容易雾化并汽化，柴油不易雾化，所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入汽缸，柴油机采用在压缩冲程结束时从汽缸顶部喷入的方式.（2）汽油的燃点高但挥发性强，易于点火，故采用电火花点燃式点火；柴油的燃点低但挥发性差，不易点燃易压燃，故采用压燃式点火，即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上，喷入的柴油遇高温立即燃烧.（3）由于柴油机的压缩程度高于汽油机，燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机，从做功的角度来看，在柴油机里作用在活塞上的压力较大，做的功也较多；从能量的转化角度来看，柴油机燃气的温度较高，内能较大，转化成的机械能也较多，单位时间里做功较多.板书：在一个工作循环中，柴油机的四个冲程和汽油机一样，曲轴转两周，活塞上下往复运动两次，对外做功一次.且开始时都需要外力启动.例题5（多媒体展示）下列关于柴油机的叙述中，正确的是（）A.柴油机是把内能转化为机械能的装置B.四冲程柴油机每经过一个工作循环，曲轴就要转动四周C.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞D.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火解析：由热机的概念知，把内能转化为机械能的装置称为热机，柴油机属于热机，故A是正确的；四冲程内燃机每经过一个工作循环，有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；在做功冲程中，汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物，是点燃式，而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的，称之为压燃式，故C、D选项错误.答案：A例题6（多媒体展示）某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当柴油机满负荷工作时（不计摩擦），求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）柴油机的功率.分析：本题综合考查了压力与压强的关系、功和功率的计算、柴油机的工作原理等知识.（1）已知压强p和受力面积S，根据压强定义式p=F/S的变形F＝pS，可直接求出；（2）根据求出的压力和已知压力移动的距离s，根据公式W＝Fs可求出做的功；（3）柴油机工作时，飞轮转动两周，对外做功一次，由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数，从而可以求出柴油机的功率.解：（1）做功冲程燃气对活塞的平均压力F＝pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N；（2）一个做功冲程燃气对活塞的功W＝Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J；（3）因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s，每秒做功次数n=1/2×30=15次，柴油机的功率P=nWt＝135J×15/1s=2025W.课堂演练完成本课时对应课堂练习.师请大家阅读教材P20《科学世界》——“现代汽车”.（扩大学生视野，激发学生兴趣，培养学生创新精神）【教师结束语】同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了热机的工作过程和原理，知道了内能的利用在现代生产、生活中有着重要的地位和作用，这节课我们就学到这，谢谢.课后作业完成本课时对应课后练习.1.本节课的教学设计通过创设问题情景，提出让学生感兴趣的问题，引导学生思考热机中能量的转化，并通过播放flash动画，让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.2.教学时，教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍，重点讲述汽油机的四个冲程，通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍，使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时，教师可以采用对比的方法，结合柴油机的构造简图，讲述它与汽油机在构造上的异同，对于它们相似的地方，只需做简略的说明，而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中，鼓励学生通过多种途径，如采访工人，查阅资料，上网搜集等，了解汽车在现代社会生活中的重要作用，同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习，勇攀科学高峰，为人类社会进步做出应有的贡献.粉尘燃料属于一种可再生能源和新能源.有人发明了“粉尘燃料内燃机”，已在2004年4月7日向中国知识产权局申请专利，现已授权.内燃机是重要的工业动力之一，现有的内燃机均采用汽油、柴油作燃料，不仅尾气排放污染了环境，而且其资源日益枯竭.专家估计，世界上已探明的石油储量最多够人类使用50年.为解决世界石油危机，人们积极探索以煤代油、天然气代油、电代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多种途径.但时至今日，在替代石油的再生能源的开发上，人类没有根本的进展.粉尘燃料内燃机是一种全新的往复式内燃机.它跟传统的汽油、柴油往复式内燃机截然不同，它利用“粉尘爆炸原理”，既可以直接燃烧精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料产生工业动力，也可以直接燃烧精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料产生工业动力.100多年前人们从多次的面粉爆炸事故中发现了一个重要的物理学原理——粉尘爆炸原理.科学家发现，粉尘爆炸的发生必须具备三个条件：（1）粉尘燃料能充分地与空气混合；（2）粉尘燃料与空气混合后达到了一定的浓度；（3）粉尘燃料与空气达到了一定的温度粉尘爆炸能量之大，爆速之高，引起了军火炸弹专家和发动机专家的极大兴趣，他们对该原理的应用进行了长期的探索和研究.在国家利益和大量资金的驱动下炸弹专家获得了成功：上世纪50年代美国和前苏联研究出了利用粉尘爆炸原理的高爆炸弹——燃料空气炸弹.这种炸弹又称“云爆弹”、“环氧乙炔炸弹”、“小原子弹”.美国在伊拉克战争中使用的“炸弹之母”MOAB炸弹，即是这种炸弹.内有8.16吨炸药，其威力仅次于原子弹.燃料空气炸弹研制的成功，关键在于解决了二次引爆技术，满足了粉尘爆炸的条件.该炸弹达到目标位置时第一次引爆，将弹体内的环氧乙炔燃料均匀的撒布在空气中形成气溶胶云雾.这时再进行第二次引爆，向这些气溶胶云雾提供活化能（即一定的热能），使这些气溶胶云雾猛烈燃烧爆炸起来.这种炸弹爆炸时不仅爆炸能量大，冲击波强.而且能夺取目标区域内的氧气，使人缺氧窒息而死.百多年来，包括柴油机发明人鲁道夫·狄塞尔在内的许多发动机专家，一直进行粉尘爆炸和传统往复式内燃机燃用煤粉的研究.虽然至今还没有成功的煤炭粉尘往复式内燃机问世，但发动机专家通过大量试验和研究，证明了煤粉可以当作内燃机的燃料来烧.然而，在试验中遇到了煤粉供应、粉尘点火、活塞环磨损、润滑油污染等问题，这些问题是传统的往复式内燃机无法解决的.粉尘燃料内燃机由三室汽缸、送料预热系统、阀门正时机构、活塞连杆机构等四大部分组成.该机型构思巧妙、设计新颖，精制过的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉尘燃料进入该内燃机后，不仅能充分形成粉尘爆炸的三个条件，会产生激烈的燃烧爆炸，而且能克服燃料供应、粉尘点火、活塞润滑、废气排放等问题.因此该机型能连续运行，向外输出动力.。
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第十四章内能的利用
第1节热机
知识目标
知识要点课标要求
1．热机知道热机的概念，初步了解热机的工作原理
2．汽油机了解汽油机的构造和工作过程
3．柴油机了解柴油机的构造和工作过程
教学过程
情景导入
燃料燃烧时释放大量的内能，如何使这些内能为人类做功服务呢？
如图所示，a图和b图是常用的交通工具轿车和飞机，c图是军事上用的坦克，d图是把卫星发送上天的火箭，它们有什么共同点呢？
合作探究
探究点一热机
演示：如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，让学生交流、讨论分析出此过程中能量的转化。
根据学生的交流讨论总结：燃料在燃烧时将化学能转化为水的内能；当水蒸气把木塞冲开时水的内能转化为瓶塞的机械能。
展示问题：这个实验虽然简单，却展示了蒸汽机的工作原理，那么蒸汽机的具体工作过程是怎样的？自学课本18页的热机部分，分析出热机的概念及其工作原理。
课件展示：把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等。
探究点二汽油机
活动1：展示内燃机剖面图，让学生明确燃料直接在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。
活动2：观察汽油机模型，自己试着找出汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴、火花塞等各部分构造的位置。
归纳总结：（1）汽油机的构造有汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴、火花塞等；（2）活塞从汽缸一端运动到另一端叫作一个冲程。
活动3
吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
进气
门
排气
门
活塞
运动
方向
曲轴
转动
度数
是否
存在
能量
转化
活动4：让每一组学生根据手中的模型上台演示汽油机的工作过程。
（边演示边讲解）
归纳总结：（1）内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。
（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次。
在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。
（3）在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。
典例剖析
汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（）
A．甲冲程是把机械能转化为内能
B．乙冲程是把内能转化为机械能
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是把内能转化为机械能
【点拨】热机的四个冲程为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
【自主解答】A
探究点三柴油机
活动1：出示柴油机的结构图，自学课本19页到20页的内容，小组之间交流、讨论分析出汽油机与柴油机有哪些不同点？
名称
汽油机柴油机
区别
构造火花塞喷油嘴
只吸入空气
吸入的物质吸入空气和汽
油的混合物
燃料燃烧的方式点燃式压燃式
活动2
总结：（1）柴油机一个工作循环也是包括四个冲程；（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次。
在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。
（3）在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。
板书设计
第1节热机
教学反思
生活离不开物理，物理离不开生活。
物理知识来源于生活，最终又服务于生活。
本节课从生活实际中的汽油机和柴油机是怎样工作的引出物理问题，最后又用物理知识来解释，让学生体会到物理就在身边。
感受到物理的趣味和价值，体验到物理的魅力。
教学中注意了学生的主体地位，让学生充分发挥自己的观察能力、分析能力。
本课用了大量的多媒体课件进行教学，增加了教学的可观度，让学生有一种身临其境的感觉，很好的激发了他们学习物理的兴趣，效果很好。