第一篇：第1節(jié) 熱機(jī)(教案)

第1節(jié)熱機(jī)

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1.通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功；知道熱機(jī)的概念，知道內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，體會(huì)現(xiàn)代化交通工具對(duì)人們生活的巨大影響.2.通過模型或掛圖了解四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造.3.能用文字或口頭表述內(nèi)燃機(jī)各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化.二、過程與方法

1.學(xué)生通過觀察汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作過程，能夠簡單地描述它們的主要特征，培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力.2.通過對(duì)汽油機(jī)、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的觀察，有對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識(shí).3.通過上網(wǎng)等各種途徑收集整理有關(guān)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的原理、特點(diǎn)的相關(guān)資料，培養(yǎng)學(xué)生收集信息和整理信息的能力.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1.通過對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生樂于探究生活中的物理學(xué)道理的良好習(xí)慣.2.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(shí)應(yīng)用于人類社會(huì)的意識(shí)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)之間的關(guān)系.【教學(xué)重點(diǎn)】

四沖程汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程.【教學(xué)難點(diǎn)】

汽油機(jī)與柴油機(jī)之間的區(qū)別.【教具準(zhǔn)備】

多媒體課件、鐵架臺(tái)、試管、金屬網(wǎng)罩、膠塞、酒精燈、水；汽油機(jī)與柴油機(jī)的實(shí)物模型.【教學(xué)課時(shí)】1.5課時(shí) 【鞏固復(fù)習(xí)】

教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】 教師利用音像資料，展示汽車運(yùn)動(dòng)，坦克前進(jìn)的畫面，然后設(shè)問：你知道汽車、坦克為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)起來嗎？汽車、坦克的發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么獲得能量的？

學(xué)生思考、討論、發(fā)表各自的看法.師汽車、坦克的發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)是個(gè)內(nèi)燃機(jī)，它通過將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，從而使汽車、坦克運(yùn)動(dòng)起來.下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧.【進(jìn)行新課】 知識(shí)點(diǎn)1 熱機(jī)

師我們開始做個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家細(xì)心觀察，并注意以下幾個(gè)問題： ①實(shí)驗(yàn)中有哪些能量轉(zhuǎn)換？

②用酒精燈給試管中的水加熱，有哪些物體吸熱？ ③能否把燃料移到容器內(nèi)部去燃燒來獲得更大的動(dòng)能？ 教師演示教材P17頁圖14.1-1的實(shí)驗(yàn).（提醒：用金屬網(wǎng)罩 套在試管外面，并且膠塞不要塞得太緊，以免試管炸裂傷人）

學(xué)生回憶并思考，發(fā)表各自的建議：水吸收熱量，變成水蒸氣推動(dòng)塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；塞子沖開時(shí)有“白氣”產(chǎn)生，這是水蒸氣液化放熱??

師同學(xué)們回答得很好，酒精燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水蒸氣推動(dòng)塞子做功，內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道利用內(nèi)能可以對(duì)外做功，那接下來請(qǐng)大家想一想，如果把燃料移到類似試管的容器中燃燒，那么能量的利用率將會(huì)更高，推動(dòng)塞子做的功將會(huì)更多.而且如果設(shè)法讓這種推動(dòng)塞子的運(yùn)動(dòng)往復(fù)進(jìn)行，那就有了真正的利用價(jià)值.而科學(xué)家早就將這種設(shè)想應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，我們經(jīng)常乘坐的汽車中的熱機(jī)——“發(fā)動(dòng)機(jī)”正是利用這種原理來工作的.下面我們一起來認(rèn)識(shí)熱機(jī).板書： 熱機(jī)：

（1）定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械.（2）工作原理：將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再對(duì)外做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.（3）熱機(jī)的種類：①蒸汽機(jī)；②內(nèi)燃機(jī)；③汽輪機(jī)；④噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等.教師用多媒體播放課件“熱機(jī)的分類和幾種發(fā)動(dòng)機(jī)原理”.熱機(jī)的分類和幾種發(fā)動(dòng)機(jī)原理（多媒體課件）（1）熱機(jī)的分類

通常根據(jù)燃料燃燒方式，將熱機(jī)分為內(nèi)燃機(jī)與蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)兩類.凡燃料直接在汽缸內(nèi)燃燒，全部能量轉(zhuǎn)變過程在汽缸內(nèi)完成的熱機(jī)稱內(nèi)燃機(jī)，如汽油機(jī)、柴油機(jī)等都屬于此類.先把燃料燃燒時(shí)釋放的能量的一部分傳給工質(zhì)，再由工質(zhì)將得到的能量的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的稱蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)，又稱外燃式熱機(jī).內(nèi)燃機(jī)的工質(zhì)是燃燒的煙氣，而蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)是水蒸氣.蒸汽機(jī)在熱機(jī)中是最早出現(xiàn)的，以后是內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相繼交叉出現(xiàn).其中內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用范圍最廣，天空、地上、水中都有內(nèi)燃機(jī)的身影.蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)由于笨重、效率低，現(xiàn)在應(yīng)用已不多.（2）幾種發(fā)動(dòng)機(jī)原理簡介

蒸汽輪機(jī)利用鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽從噴嘴高速噴出，沖擊葉輪，使葉輪與機(jī)軸一同旋轉(zhuǎn).蒸汽輪機(jī)的輸出功率很大，大型的蒸汽輪機(jī)輸出功率可達(dá)幾十萬千瓦.燃?xì)廨啓C(jī)基本原理與蒸汽輪機(jī)相似，但工質(zhì)不是蒸汽，而是燃料燃燒后生成的煙氣.中國民間工藝品“走馬燈”即是一種原始簡單的燃?xì)廨啓C(jī)，早在800年前就已在我國出現(xiàn).燃?xì)廨啓C(jī)不僅輸出功率大（可達(dá)十幾萬千瓦），而且效率高，可達(dá)50%~60%.空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)燃燒，生成的煙氣從噴口高速噴出，根據(jù)反沖原理，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身將向反方向運(yùn)動(dòng).火箭發(fā)動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)與原理和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相似.區(qū)別是空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒時(shí)的氧化劑（氧氣）取自空氣，因此空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只能在大氣層內(nèi)工作，主要用在飛機(jī)上；火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則自帶氧化劑，燃料燃燒時(shí)不依賴于空氣，因此可在大氣層外工作，是發(fā)射人造衛(wèi)星和宇宙飛船的動(dòng)力源.中國在節(jié)日放的“起花”也即是火箭的原型，中國是火箭的故鄉(xiāng).板書：

（1）內(nèi)燃機(jī)：凡燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)，叫做內(nèi)燃機(jī).（2）內(nèi)燃機(jī)主要分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類，它們分別用汽油和柴油作為燃料.例題1(多媒體展示)如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，用酒精燈加熱一段時(shí)間后，會(huì)觀察到的現(xiàn)象有：①———————————————————————；②————————————————————————.實(shí)驗(yàn)中的能量轉(zhuǎn)化過程為：①酒精燃燒放出熱量，酒精的——————能轉(zhuǎn)化為水的———————能；②水吸熱沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，氣體膨脹對(duì)瓶塞做功，氣體的———————能轉(zhuǎn)化為瓶塞的———————能.答案：現(xiàn)象：①瓶塞被沖出來（向上跳起來）②管口附近出現(xiàn)白霧 過程：①化學(xué)內(nèi)②內(nèi)機(jī)械 課堂演練

完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).知識(shí)點(diǎn)2 汽油機(jī)

師在現(xiàn)代社會(huì)中，內(nèi)燃機(jī)是最常見的熱機(jī)，內(nèi)燃機(jī)在汽缸內(nèi)燃燒汽油或柴油.大多數(shù)汽車?yán)锏膬?nèi)燃機(jī)是燃燒汽油的，也叫汽油機(jī).下面我們就一起來學(xué)習(xí)汽油機(jī).教師展示汽油機(jī)的實(shí)物模型，講解結(jié)構(gòu)部件名稱（如圖），引導(dǎo)學(xué)生了解汽油機(jī)的構(gòu)造.板書：

汽油機(jī)的構(gòu)造：排氣門、進(jìn)氣門、火花塞、汽缸、活塞、連桿、曲軸.師從汽油機(jī)的實(shí)物模型中我們知道了汽油機(jī)的構(gòu)造，那汽油機(jī)是如何工作的呢？下面我們觀看一個(gè)動(dòng)畫視頻.教師用多媒體播放汽油機(jī)工作過程中的flash視頻動(dòng)畫：汽油在汽缸里面燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞做功.活塞移動(dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng).要使汽油機(jī)連續(xù)工作，活塞必須能在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng).活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程.多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的.（啟發(fā)學(xué)生注意四個(gè)沖程中工作情況及能量變化）

板書：

（1）沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫做一個(gè)沖程.（2）汽油機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣.教師再次播放汽油機(jī)工作的視頻動(dòng)畫，并提醒學(xué)生帶著以下問題觀察和思考：（1）四個(gè)沖程中氣門開啟、閉合狀態(tài)如何？活塞運(yùn)動(dòng)方向如何？（2）吸氣沖程中為什么能將汽油和空氣的混合物吸進(jìn)汽缸？（3）壓縮沖程中壓縮的是什么？壓縮到最后會(huì)有什么結(jié)果？（4）四個(gè)沖程中哪些沖程發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？

（5）哪個(gè)沖程使機(jī)器獲得動(dòng)力？哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？ 學(xué)生看完視頻后分組討論，并積極回答問題：

生1：①吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸.②壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮.③做功沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉.在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體.高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功.④排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸.生2：吸氣沖程中當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的體積增大，壓強(qiáng)變小，大氣壓將油氣混合物吸進(jìn)汽缸.生3：壓縮沖程中，活塞對(duì)油氣混合物進(jìn)行壓縮做功，結(jié)果是使油氣混合物的內(nèi)能增加，溫度升高.生4：四沖程中“壓縮沖程”和“做功沖程”中發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化，其中“壓縮沖程”中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；“做功沖程”中，燃料燃燒，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，又使燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.生5：做功沖程中機(jī)器獲得動(dòng)力，排氣沖程中排出了汽車的尾氣.教師鼓勵(lì)學(xué)生的回答，然后用多媒體展示“四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖”（如圖），并進(jìn)行比較，強(qiáng)調(diào)壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化.↓

板書：

（1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次.（2）壓縮沖程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.（3）汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，只有做功沖程產(chǎn)生動(dòng)力，其他三個(gè)沖程都要靠飛輪的慣性來完成，且消耗機(jī)械能.例題2（多媒體展示）如圖所示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程,它是()A.壓縮沖程,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 B.壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 D.做功沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

解析：判斷內(nèi)燃機(jī)工作過程屬于哪一個(gè)沖程，需分兩步：一是看氣門開閉狀況，二是看活塞運(yùn)動(dòng)情況，具體判斷方法是：一氣門打開，若進(jìn)氣為吸氣沖程，若排氣為排氣沖程；兩氣門都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程，活塞向下為做功沖程.本題是兩氣門都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程.壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.答案：B 例題3（多媒體展示）一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為6000r/min，則每秒鐘發(fā)動(dòng)機(jī)完成————個(gè)沖程，對(duì)外做功————次.解析：由6000r/min，算出飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)為6000r/60s＝100r/s.飛輪轉(zhuǎn)一周完成2個(gè)沖程，一個(gè)工作循環(huán)為4個(gè)沖程，做1次功，飛輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)2周，則每秒完成沖程數(shù)為100×2＝200（個(gè)），每秒做功次數(shù)為1/2×100＝50（次）.答案：200 50 例題4（多媒體展示）如圖所示的是汽油機(jī)汽化器的工作原理圖，油管的噴嘴為什么要安裝在進(jìn)氣管的狹窄處？請(qǐng)作出簡要解釋.解析：在吸氣沖程中，空氣從進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸，氣流在進(jìn)氣管狹窄處的流速較大，壓強(qiáng)較小，汽油在氣壓的作用下流出噴嘴，在高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合后進(jìn)入汽缸，這樣有利于燃料的充分燃燒.解：將油管的噴嘴安裝在進(jìn)氣管的狹窄處，是因?yàn)檫M(jìn)氣管狹窄處的空氣流速較大，壓強(qiáng)較?。ㄐ∮谟拖鋬?nèi)油面的大氣壓）汽油才能在氣壓的作用下流出噴嘴，在高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合.課堂演練

完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).知識(shí)點(diǎn)3 柴油機(jī)

師坦克和輪船上使用的是柴油機(jī)，柴油機(jī)是如何工作的？它的構(gòu)造又如何呢？下面我們就一起來學(xué)習(xí)“柴油機(jī)”.柴油機(jī)是利用汽缸內(nèi)燃燒柴油所產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)鈦硗苿?dòng)活塞做功的熱機(jī).它的構(gòu)造和汽油機(jī)的構(gòu)造大致相同，所不同的是柴油機(jī)的汽缸頂部無火花塞而有

噴油嘴.（教師可展示柴油機(jī)的實(shí)物模型，也可以展示圖片引導(dǎo)學(xué)生觀察汽油機(jī)與柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的異同）

教師用多媒體播放課件“柴油機(jī)的工作過程”，并講解.柴油機(jī)的工作過程（多媒體課件）

柴油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)也是由四個(gè)沖程組成，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)兩周，對(duì)外做功一次，活塞往復(fù)兩次，除做功沖程外的其他三個(gè)沖程，也是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成.教師引導(dǎo)學(xué)生簡單敘述汽油機(jī)與柴油機(jī)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn).（幫助學(xué)生了解柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)四沖程特點(diǎn)的理解）

提示：汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較：

①相同點(diǎn)：都是燃料在汽缸內(nèi)燃燒；都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次；啟動(dòng)時(shí)，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來.②不同點(diǎn)：

補(bǔ)充說明：

（1）汽油容易霧化并汽化，柴油不易霧化，所以汽油機(jī)是通過霧化汽油與空氣混合后從進(jìn)氣道吸入汽缸，柴油機(jī)采用在壓縮沖程結(jié)束時(shí)從汽缸頂部噴入的方式.（2）汽油的燃點(diǎn)高但揮發(fā)性強(qiáng)，易于點(diǎn)火，故采用電火花點(diǎn)燃式點(diǎn)火；柴油的燃點(diǎn)低但揮發(fā)性差，不易點(diǎn)燃易壓燃，故采用壓燃式點(diǎn)火，即利用壓縮沖程將密閉空氣溫度壓縮到柴油的燃點(diǎn)以上，噴入的柴油遇高溫立即燃燒.（3）由于柴油機(jī)的壓縮程度高于汽油機(jī)，燃燒生成的燃?xì)獾臏囟群蛪簭?qiáng)都高于汽油機(jī)，從做功的角度來看，在柴油機(jī)里作用在活塞上的壓力較大，做的功也較多；從能量的轉(zhuǎn)化角度來看，柴油機(jī)燃?xì)獾臏囟容^高，內(nèi)能較大，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能也較多，單位時(shí)間里做功較多.板書：

在一個(gè)工作循環(huán)中，柴油機(jī)的四個(gè)沖程和汽油機(jī)一樣，曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功一次.且開始時(shí)都需要外力啟動(dòng).例題5（多媒體展示）下列關(guān)于柴油機(jī)的敘述中，正確的是（）A.柴油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置

B.四沖程柴油機(jī)每經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動(dòng)四周 C.汽油機(jī)有噴油嘴，柴油機(jī)有火花塞

D.汽油機(jī)用壓燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)用點(diǎn)燃式點(diǎn)火

解析：由熱機(jī)的概念知，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置稱為熱機(jī)，柴油機(jī)屬于熱機(jī)，故A是正確的；四沖程內(nèi)燃機(jī)每經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)，有四個(gè)沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，故B錯(cuò)誤；在做功沖程中，汽油機(jī)是通過火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃高溫高壓的油氣混合物，是點(diǎn)燃式，而柴油機(jī)是用噴油嘴向遠(yuǎn)高于柴油燃點(diǎn)的空氣噴射霧狀柴油而使柴油燃燒的，稱之為壓燃式，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：A 例題6（多媒體展示）某單缸四沖程柴油機(jī)的汽缸活塞面積為30cm2，一個(gè)做功沖程活塞在汽缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)柴油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），求：

（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；（3）柴油機(jī)的功率.分析：本題綜合考查了壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系、功和功率的計(jì)算、柴油機(jī)的工作原理等知識(shí).（1）已知壓強(qiáng)p和受力面積S，根據(jù)壓強(qiáng)定義式p=F/S的變形F＝pS，可直接求出；（2）根據(jù)求出的壓力和已知壓力移動(dòng)的距離s，根據(jù)公式W＝Fs可求出做的功；（3）柴油機(jī)工作時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，由此可根據(jù)飛輪的轉(zhuǎn)速求出飛輪1s做功的次數(shù)，從而可以求出柴油機(jī)的功率.解：（1）做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力 F＝pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N；（2）一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞的功 W＝Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J；（3）因?yàn)轱w輪的轉(zhuǎn)速是1800r/min=30r/s，每秒做功次數(shù)n=1/2×30=15次，柴油機(jī)的功率P=nWt＝135J×15/1s=2025W.課堂演練

完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).師請(qǐng)大家閱讀教材P20《科學(xué)世界》——“現(xiàn)代汽車”.（擴(kuò)大學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神）

【教師結(jié)束語】

同學(xué)們，我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲了不少知識(shí).我們知道了熱機(jī)的工作過程和原理，知道了內(nèi)能的利用在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有著重要的地位和作用，這節(jié)課我們就學(xué)到這，謝謝.課后作業(yè)

完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后練習(xí).【教學(xué)反思】

1.本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)通過創(chuàng)設(shè)問題情景，提出讓學(xué)生感興趣的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化，并通過播放flash動(dòng)畫，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)掌握汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作原理.2.教學(xué)時(shí)，教師主要從構(gòu)造、工作過程及優(yōu)缺點(diǎn)等幾個(gè)方面對(duì)汽油機(jī)和柴油機(jī)進(jìn)行介紹，重點(diǎn)講述汽油機(jī)的四個(gè)沖程，通過視頻和插圖對(duì)四個(gè)沖程逐一進(jìn)行介紹，使學(xué)生對(duì)汽油機(jī)的工作過程有一個(gè)完整的了解.在講解柴油機(jī)時(shí)，教師可以采用對(duì)比的方法，結(jié)合柴油機(jī)的構(gòu)造簡圖，講述它與汽油機(jī)在構(gòu)造上的異同，對(duì)于它們相似的地方，只需做簡略的說明，而重點(diǎn)介紹它們的吸氣沖程、壓縮程度、點(diǎn)火方式上的不同.這樣安排有利于學(xué)生抓住重點(diǎn).最后簡單介紹了汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及其運(yùn)用.3.在幫助學(xué)生了解汽車的發(fā)展史的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生通過多種途徑，如采訪工人，查閱資料，上網(wǎng)搜集等，了解汽車在現(xiàn)代社會(huì)生活中的重要作用，同時(shí)給人類生活環(huán)境帶來的負(fù)面影響.明白科學(xué)是一把雙刃劍.號(hào)召同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，勇攀科學(xué)高峰，為人類社會(huì)進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn).【教學(xué)板書】

【生活中的物理】

淺談粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)

粉塵燃料屬于一種可再生能源和新能源.有人發(fā)明了“粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)”，已在2004年4月7日向中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)專利，現(xiàn)已授權(quán).內(nèi)燃機(jī)是重要的工業(yè)動(dòng)力之一，現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)均采用汽油、柴油作燃料，不僅尾氣排放污染了環(huán)境，而且其資源日益枯竭.專家估計(jì)，世界上已探明的石油儲(chǔ)量最多夠人類使用50年.為解決世界石油危機(jī)，人們積極探索以煤代油、天然氣代油、電代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多種途徑.但時(shí)至今日，在替代石油的再生能源的開發(fā)上，人類沒有根本的進(jìn)展.粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)是一種全新的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī).它跟傳統(tǒng)的汽油、柴油往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)截然不同，它利用“粉塵爆炸原理”，既可以直接燃燒精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料產(chǎn)生工業(yè)動(dòng)力，也可以直接燃燒精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料產(chǎn)生工業(yè)動(dòng)力.100多年前人們從多次的面粉爆炸事故中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的物理學(xué)原理——粉塵爆炸原理.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，粉塵爆炸的發(fā)生必須具備三個(gè)條件：（1）粉塵燃料能充分地與空氣混合；（2）粉塵燃料與空氣混合后達(dá)到了一定的濃度；（3）粉塵燃料與空氣達(dá)到了一定的溫度

粉塵爆炸能量之大，爆速之高，引起了軍火炸彈專家和發(fā)動(dòng)機(jī)專家的極大興趣，他們對(duì)該原理的應(yīng)用進(jìn)行了長期的探索和研究.在國家利益和大量資金的驅(qū)動(dòng)下炸彈專家獲得了成功：上世紀(jì)50年代美國和前蘇聯(lián)研究出了利用粉塵爆炸原理的高爆炸彈——燃料空氣炸彈.這種炸彈又稱“云爆彈”、“環(huán)氧乙炔炸彈”、“小原子彈”.美國在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的“炸彈之母”MOAB炸彈，即是這種炸彈.內(nèi)有8.16噸炸藥，其威力僅次于原子彈.燃料空氣炸彈研制的成功，關(guān)鍵在于解決了二次引爆技術(shù)，滿足了粉塵爆炸的條件.該炸彈達(dá)到目標(biāo)位置時(shí)第一次引爆，將彈體內(nèi)的環(huán)氧乙炔燃料均勻的撒布在空氣中形成氣溶膠云霧.這時(shí)再進(jìn)行第二次引爆，向這些氣溶膠云霧提供活化能（即一定的熱能），使這些氣溶膠云霧猛烈燃燒爆炸起來.這種炸彈爆炸時(shí)不僅爆炸能量大，沖擊波強(qiáng).而且能奪取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的氧氣，使人缺氧窒息而死.百多年來，包括柴油機(jī)發(fā)明人魯?shù)婪颉さ胰麪栐趦?nèi)的許多發(fā)動(dòng)機(jī)專家，一直進(jìn)行粉塵爆炸和傳統(tǒng)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)燃用煤粉的研究.雖然至今還沒有成功的煤炭粉塵往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)問世，但發(fā)動(dòng)機(jī)專家通過大量試驗(yàn)和研究，證明了煤粉可以當(dāng)作內(nèi)燃機(jī)的燃料來燒.然而，在試驗(yàn)中遇到了煤粉供應(yīng)、粉塵點(diǎn)火、活塞環(huán)磨損、潤滑油污染等問題，這些問題是傳統(tǒng)的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)無法解決的.粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)由三室汽缸、送料預(yù)熱系統(tǒng)、閥門正時(shí)機(jī)構(gòu)、活塞連桿機(jī)構(gòu)等四大部分組成.該機(jī)型構(gòu)思巧妙、設(shè)計(jì)新穎，精制過的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉塵燃料進(jìn)入該內(nèi)燃機(jī)后，不僅能充分形成粉塵爆炸的三個(gè)條件，會(huì)產(chǎn)生激烈的燃燒爆炸，而且能克服燃料供應(yīng)、粉塵點(diǎn)火、活塞潤滑、廢氣排放等問題.因此該機(jī)型能連續(xù)運(yùn)行，向外輸出動(dòng)力.

第二篇：第1節(jié) 熱機(jī) 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

1.知道熱機(jī)的概念，初步了解熱機(jī)的工作原理。2.了解汽油機(jī)的構(gòu)造和工作過程。3.了解柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過程。

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

重點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程的區(qū)別；難點(diǎn)：比較汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同。

3.教學(xué)用具

多媒體、板書

4.標(biāo)簽

教學(xué)過程

一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)

（一）導(dǎo)入新課，板書課題

我們常?？吹今R路上奔馳各種汽車，它們給我們帶來了很多方便。汽車是需要燃料的，那么它們是怎么把燃料轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)力的呢？行駛在馬路上的汽車耗油量為什么會(huì)不同呢？等等問題都牽扯到本節(jié)熱機(jī)的學(xué)習(xí)，希望通過學(xué)習(xí)來解開我們心中的疑問。

（二）出示學(xué)習(xí)目標(biāo)

課件展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生觀看。

過渡語：了解了學(xué)習(xí)目標(biāo)，請(qǐng)根據(jù)自學(xué)指導(dǎo)認(rèn)真自學(xué)課本，時(shí)間約10分鐘

二、先學(xué)環(huán)節(jié)

（一）出示自學(xué)指導(dǎo)

課件展示自學(xué)指導(dǎo)，請(qǐng)同學(xué)們帶著下列問題看課本P17-20頁內(nèi)容，勾畫知識(shí)點(diǎn)并記憶，可查資料但要獨(dú)立完成： 1.閱讀課本p“熱機(jī)”部分，閱讀課本演實(shí)驗(yàn)，猜想可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。17知道什么是熱機(jī)；熱機(jī)的種類有哪些。

2.閱讀課本p“汽油機(jī)”部分，知道汽油機(jī)的構(gòu)造；知道并區(qū)分內(nèi)燃機(jī)工作18的四個(gè)沖程；了解內(nèi)燃機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。

3.閱讀課本p“柴油機(jī)”部分，了解柴油機(jī)的工作循環(huán)，知道柴油機(jī)與汽油19機(jī)的異同點(diǎn)。

利用10分鐘時(shí)間，比誰能正確完成檢測(cè)題。學(xué)生自學(xué)教材（師巡視）

（二）自學(xué)檢測(cè)反饋

要求：10分鐘完成自學(xué)檢測(cè)題，讓4個(gè)小組的的同學(xué)到黑板前展示，書寫成績和題目成績記入小組量化，要求書寫認(rèn)真、規(guī)范，第4小題要寫出過程，下面同學(xué)交換學(xué)案，小組長組織成員用紅筆將錯(cuò)誤畫出，準(zhǔn)備更正。

1．課本p演示實(shí)驗(yàn)中，燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量傳遞給水和水蒸氣，水蒸氣的17_____能轉(zhuǎn)化為塞子的______能。2.熱機(jī)就是利用_______來做功的機(jī)械。

3.內(nèi)燃機(jī)是指燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)________內(nèi)燃燒的熱機(jī)。主要分為_________和__________，分類的依據(jù)是分別用_________和__________作為燃料。4.汽油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)有①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______；⑥_______；⑦_(dá)______。

5.汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括_____個(gè)工作沖程，它們分別是_______，_______，_______，_______。

6.汽油機(jī)在吸氣沖程，進(jìn)氣門_____，排氣門______，活塞向______運(yùn)動(dòng)，吸入____________氣體；壓縮沖程進(jìn)氣門_____，排氣門______，活塞向______運(yùn)動(dòng)，活塞壓縮氣體做功，使氣體內(nèi)能______，溫度_______；壓縮沖程末，做功沖程初，_________點(diǎn)火，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向_______運(yùn)動(dòng)，此時(shí)進(jìn)氣門_____，排氣門______。此沖程將_______能轉(zhuǎn)化為______能；排氣沖程，進(jìn)氣門_____，排氣門______，活塞向______運(yùn)動(dòng)，把______排出汽缸。

7.柴油機(jī)頂部沒有火花塞而是_________，吸氣沖程吸入的只有_______，壓縮沖程末，_________噴出霧狀柴油。柴油機(jī)雖然比較笨重，但可以輸出較大的_________。

三、后教環(huán)節(jié)

（一）出示學(xué)習(xí)任務(wù)和指導(dǎo)

1.請(qǐng)敘述汽油機(jī)工作的過程，包括氣門的打開、關(guān)閉情況，活塞的運(yùn)動(dòng)情況。2.思考幾個(gè)問題：

（1）在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？（2）哪個(gè)沖程使汽車獲得動(dòng)力？（3）哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？

（4）老式摩托在啟動(dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿，這是為什么？（5）現(xiàn)代汽車?yán)锏摹榜R達(dá)”起什么作用？ 3.小組合作比較柴油機(jī)和汽油機(jī)的異同點(diǎn)。

（二）預(yù)設(shè)生成和點(diǎn)撥

四、訓(xùn)練環(huán)節(jié)

過渡語：請(qǐng)同學(xué)們合上課本，完成學(xué)案上當(dāng)堂檢測(cè)題。10分鐘完成。

（一）學(xué)生練習(xí)，教師巡視。

1.內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程中______能轉(zhuǎn)化為________；在做功沖程中________能轉(zhuǎn)化為________能。

2.依靠飛輪慣性完成的沖程是（）

A．壓強(qiáng)增大，溫度降低 B．壓強(qiáng)減小，溫度升高 C．壓強(qiáng)增大，溫度升高 D．壓強(qiáng)減小，溫度降低 4.汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，下列敘述中正確的是（）

A．柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入的是空氣 B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的

C．柴油機(jī)里推動(dòng)活塞做功的燃?xì)獾膲簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高 D．在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)的溫度比柴油機(jī)的高 5.一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速為600r/min，則（）A．每分鐘做功150次，共有600個(gè)沖程 B．每分鐘做功600次，共有1200個(gè)沖程 C．每秒鐘做功20次，共有10個(gè)沖程 D．每秒鐘做功5次，共有20個(gè)沖程（師用利用多種方式統(tǒng)一展示答案）

（二）學(xué)生展示，反饋矯正。

（調(diào)查學(xué)情，統(tǒng)計(jì)疑難問題，先讓其他小組補(bǔ)充矯正，教師更正或點(diǎn)撥）

板書

14.1 熱機(jī)

一、熱機(jī) 1．熱機(jī)的原理 2．熱機(jī)的種類

二、內(nèi)燃機(jī) 1．汽油機(jī) ①工作循環(huán)： ②沖程中的能量轉(zhuǎn)化

2．柴油機(jī)：柴油機(jī)的工作過程。與汽油機(jī)有哪些不同。3．汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。

第三篇：人教版 第十四章 第1節(jié)熱機(jī)教案

凱口中學(xué)2013-2014學(xué)年第一學(xué)期物理科集體備課教案

第十四章

內(nèi)能的利用

第1節(jié) 熱機(jī)

課時(shí)：1課時(shí) 課型：新授課

一、教學(xué)目標(biāo) ：

1、知識(shí)與技能

1）理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

2）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。

二、教學(xué)重點(diǎn)：

理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

三、教學(xué)難點(diǎn)：

汽油機(jī)四個(gè)沖程的理解。

四、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(dòng)掛圖。

五、學(xué)生分析：

學(xué)生在日學(xué)生活中與熱機(jī)接觸機(jī)會(huì)很多，但是對(duì)熱機(jī)基本沒有了解。所以內(nèi)燃機(jī)的工作過程及能的轉(zhuǎn)換不能很快接受，應(yīng)加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。通過學(xué)生在日常生活中得到的感性認(rèn)識(shí)，以及探究實(shí)驗(yàn)、掛圖、模型，幫助學(xué)生建立概念。通過分析、聯(lián)想引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律。通過一定例題的訓(xùn)練加深概念的理解，拓展知識(shí)。整個(gè)過程充分地讓學(xué)生主動(dòng)參與，使得物理知識(shí)的學(xué)習(xí)與學(xué)生的情感體驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的熱情。教師在教學(xué)中是引導(dǎo)、指導(dǎo)、協(xié)作的作用。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生獲取知識(shí)的方法，分析問題解決問題的能力。

六、教學(xué)方法：

引導(dǎo)學(xué)生思考法、模擬演示法、課件演示法、講授法。

七、教學(xué)過程：

（一）復(fù)習(xí)引入

1、復(fù)習(xí)提問：請(qǐng)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(huì)發(fā)熱；用鋸子鋸木料時(shí)鋸條會(huì)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(huì)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎

（二）新課教學(xué)

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。引導(dǎo)回答：說明了水蒸氣的內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為橡皮塞的機(jī)械能。理解：這個(gè)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(gè)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。

（三）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(dòng)機(jī)的簡稱。

3、閱讀：“生活、物理、社會(huì)”，了解熱機(jī)的發(fā)展史

蒸汽機(jī)――內(nèi)燃機(jī)――噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)――火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

（四）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)。

第四篇：2014九年級(jí)物理全冊(cè) 第14章 第1節(jié) 熱機(jī)教案 (新版)新人教版

14.1熱機(jī)

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1．了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。2．從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。

3．了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。4．通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認(rèn)識(shí)效率。

（二）過程與方法

1．培養(yǎng)應(yīng)用已有知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。2．培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3．培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．通過演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2．提高學(xué)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。3．培養(yǎng)學(xué)生的主人翁責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。

二、教學(xué)重點(diǎn)

汽油機(jī)的工作原理和熱值的概念是重點(diǎn)。

三、教學(xué)難點(diǎn)

汽油機(jī)的基本工作原理的理解是難點(diǎn)。

四、教學(xué)方法

本節(jié)課內(nèi)容為新授課。本課采用以實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的綜合啟發(fā)式教學(xué)，初步滲透探究式學(xué)習(xí)方法。

五、教具學(xué)具

試管、水、酒精燈、鐵架臺(tái)、汽油機(jī)模型、火柴、金屬網(wǎng)等。

六、教學(xué)步驟

（一）導(dǎo)入新課

請(qǐng)大家拿出小汽車模型（各人自帶），今天這節(jié)課，我們主要研究小汽車等機(jī)器的“心臟”——熱機(jī)。

（二）新課教學(xué) 1．整體感知

內(nèi)燃機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，完成一個(gè)沖程所用時(shí)間是整個(gè)周期的四分之一。內(nèi)燃機(jī)的能量來源于燃油燃燒時(shí)的化學(xué)能。而1 kg的某種燃料在完全燃燒時(shí)放出的熱量叫做熱值。也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否燃燒均無關(guān)系。有效利用燃料是節(jié)能的重要措施，有效利用燃料的途徑：一是要讓燃料盡可能充分燃燒；二是要減小熱量的損失。

2．教學(xué)互動(dòng)

互動(dòng)1：實(shí)驗(yàn)，引出內(nèi)能可做功。

明確 教師引導(dǎo)學(xué)生分析：酒精燃燒放出熱量(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給了水，水的內(nèi)能增加使其溫度逐漸升高直至沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣越來越多，對(duì)軟木塞的壓力越來越大，最后將軟木塞推出試管口，這就是水蒸氣膨脹對(duì)軟木塞 1

做功。由這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道，利用內(nèi)能可以做功，熱機(jī)就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。

互動(dòng)2：內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作過程。

明確 內(nèi)燃機(jī)的主要特點(diǎn)：燃料直接在汽缸內(nèi)燃燒。教師引導(dǎo)學(xué)生觀看模型，教師并演示汽油機(jī)工作中一個(gè)周期的四個(gè)沖程，引導(dǎo)學(xué)生得出：內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，燃?xì)鈱?duì)外做功一次。在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

互動(dòng)3：燃料的熱值。

明確 教師提出問題：燃料的種類很多，固體燃料有木柴、煤等，液體燃料有汽油、柴油等，氣體燃料有煤氣、天然氣等。根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量是不是相同？學(xué)生討論后得出：不同。教師進(jìn)一步引導(dǎo)后得出：燃料燃燒的本質(zhì)是發(fā)生了化學(xué)變化，在燃燒的過程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)放出熱量是不同的。物理學(xué)中，把1 kg的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。引導(dǎo)學(xué)生瀏覽書上的一些燃料的熱值，使他們知道熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)。

互動(dòng)4：有效利用燃料。

明確 從家用煤爐怎樣節(jié)能談起，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際來討論，然后得出結(jié)論：一是要讓燃料盡可能燃燒充分；二是要減小熱量的散失。

互動(dòng)5：學(xué)生討論怎樣提高燃料的利用率。

明確 根據(jù)教科書中讓學(xué)生討論，內(nèi)燃機(jī)中的燃料燃燒放出的熱量是否能全部用來做功？學(xué)習(xí)討論后，教師引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況提高燃料利用率。

3．達(dá)標(biāo)反饋

（1）柴油機(jī)四個(gè)沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 C 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是B A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程

（2）一桶煤油用掉一半，剩下的煤油(D)A．密度和熱值不變，比熱容減為原來的一半 B．比熱容和密度不變，熱值減為原來的一半 C．熱值和比熱容不變，密度減為原來的一半 D．密度、熱值、比熱容都不變

7（3）酒精的熱值是3.0×10J/kg，由此可知(D)

7A．無論采用何種方式燃燒1 kg酒精，都可得到3.0×10J熱量

7B．如果燃燒1 kg的燃料時(shí)，得到3.0×10J的熱量，這種燃料一定是酒精

7C．每1 kg的酒精燃燒放出3.0×10J的熱量

7D．1 kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×10J（4）現(xiàn)代火箭使用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)樗哂?B)A．較輕的質(zhì)量 B．較大的熱值 C．較特殊的密度 D．較大的熱量

（5）以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的各種機(jī)械，在人類生產(chǎn)、生活中應(yīng)用極為廣泛，從輪船、火車到拖拉機(jī)、摩托車等，它的動(dòng)力大多來源于內(nèi)燃機(jī)，它們雖然在構(gòu)造上略有差異，但工作原理都是一樣的。下列對(duì)內(nèi)燃機(jī)的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(C)A．內(nèi)燃機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 B．內(nèi)燃機(jī)用水冷卻，是因?yàn)樗谋葻崛荽?C．它排出的廢氣無污染，是一種環(huán)保型的機(jī)器 D．內(nèi)燃機(jī)靠產(chǎn)生的高溫、高壓氣體做功

4．課堂小結(jié)（1）內(nèi)容總結(jié)

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了汽油機(jī)的一個(gè)循環(huán)，知道內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程阻成以及各個(gè)沖程的具體情況，另外學(xué)習(xí)了熱值這個(gè)新的物理量和怎樣有效的利用燃料。

（2）方法歸納

本課通過以實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的綜合啟式發(fā)教學(xué)，提高我們將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的能力。

（三）布置作業(yè)

1．簡單的研究鞭炮的工作原理。2．自制簡易小火箭。

（四）板書設(shè)計(jì)

四、熱機(jī)

一、汽油機(jī)的四沖程 A．吸氣沖程

B．壓縮沖程(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)C．做功沖程(內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能)D．排氣沖程

二、熱值：1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。單位：J/kg

三、有效利用燃料的途徑 一是讓燃料盡可能充分燃燒 二是要減小熱量的損失

第五篇：熱機(jī)教案

九年級(jí)物理教案（北師大版）

內(nèi)燃機(jī)

教學(xué)內(nèi)容：內(nèi)燃機(jī) 教學(xué)目標(biāo)：

1.知識(shí)與技能

①了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。②了解柴油機(jī)與汽油機(jī)共同、不同之處。

2.過程與方法

①通過學(xué)習(xí)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功。

②利用教學(xué)課件講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

①培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。②樹立學(xué)生節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)：

汽油機(jī)的工作過程。教學(xué)難點(diǎn)：

汽油機(jī)和柴油機(jī)的做功沖程。教學(xué)準(zhǔn)備：

內(nèi)燃機(jī)示教模型，教學(xué)課件。教學(xué)過程：

一、引入新課

汽車是如何通過燃燒汽油，來獲得前進(jìn)的動(dòng)力？

二、進(jìn)行新課

內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。(1)汽油機(jī)

最常見的內(nèi)燃機(jī)，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)。我們首先介紹汽油機(jī)。

一、汽油機(jī)：用汽油作燃料的內(nèi)燃機(jī) ①構(gòu)造（對(duì)照課件，邊指示邊講解）。

進(jìn)氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時(shí)，介紹各部分的功能）。

沖程：活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程。②工作原理。

（邊動(dòng)作邊講解，并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況）

內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元，一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)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(dòng)，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，混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程。

板書：吸氣沖程?；钊\(yùn)動(dòng)到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。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。這是第二個(gè)沖程。

板書：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?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程。

板書：做功沖程

做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動(dòng)，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(gè)沖程。

板書：排氣沖程

九年級(jí)物理教案（北師大版）

此后，活塞又由上向下運(yùn)動(dòng)，從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。③能的轉(zhuǎn)化。

在壓縮沖程，活塞對(duì)燃?xì)庾龉Γ瑱C(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)沖程靠消耗飛輪的機(jī)械能來完成。

(2)柴油機(jī) 板書：

二、柴油機(jī)：用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。

柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方，也有不同之處。

①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn)：都是內(nèi)燃機(jī)；一個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)沖程。②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn)：

構(gòu)造方面：柴油機(jī)沒有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴。工作過程上：

吸入的氣體不同（汽油機(jī)吸入的是什么？柴油機(jī)吸入的只是空氣）；

壓縮情況不同（柴油機(jī)壓縮沖程末，氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大，溫度更高，這個(gè)溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn)）。

點(diǎn)火方式不同（汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn)，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式）。

用途方面：柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜，但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧，所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。

三、小結(jié)（略）

四、課堂練習(xí)

（1）智者闖關(guān)（2）中考題練習(xí)

五、布置作業(yè)

(1)簡述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。(2)填寫練習(xí)冊(cè)。

六、課后反思