2019-2020年九年级物理全册 第十四章 内能的利用 14.1 热机学案（新版）新人教版.doc

2019-2020年九年级物理全册 第十四章 内能的利用 14.1 热机学案（新版）新人教版基本思路：教学目标1了解四冲程汽油机和柴油机的基本工作原理； 了解内能的利用在人类发展史上的重要意义 2通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理 3通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力 教学重点：内燃机的基本结构和工作原理。突破措施： 阅读课文，观察热机模型。教学难点：内燃机的工作状态及能量转化。突破措施：利用模型，结合多媒体课件讲解。教法：实验法、讲解法。学法指导：（1）通过演示实验，使学生明白内能能够做功。 （2）通过汽油机和柴油机模型及讲解，使学生理解掌握内燃机的四个冲程及各冲程的能量转化。教具准备：多媒体课件、热机模型。教学过程：一、预习导学：阅读教材回答下列的问题：1、热机是将 能转化为 能的机械。2、内燃机是由 、 、 、 四个冲程组成的。二、学习导入：小明从“烧开的水会把壶盖顶起”的现象中得到启示，猜想可能是由于水烧开后，产生大量高温的水蒸气在热水壶内膨胀对壶盖做功，从而将壶盖顶起，实现了内能向机械能的转化。小明的猜想正确吗？为什么？三、深入探究：1、热机在图的实验中观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能怎样变化？思考：（1）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？_。（2）当加热一段时间后，看到什么现象？_。 （3）木塞被顶开，是谁对它做了功？_。 （4）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？_。（5） 做功能改变物体的_。 四、课堂总结：一：汽油机和柴油机工作过程，以一个工作循环为单位， 一个工作循环由_、_、_、_四个冲程组成，每一个工作循环活塞往复运动_次，曲轴转动_周，对外做功_次，只有_冲程组成靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程靠飞轮_完成。二、汽油机和柴油机的主要区别：结构：汽油机的汽缸顶部是_，柴油机的汽缸顶部是_；点火方式：柴油机的是_，汽油机是_。 例1：单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的是（ ）A. 只有吸气和压缩两个冲程 B. 只有压缩和排气两个冲程C. 只有排气和吸气两个冲程 D. 只有吸气、压缩和排气三个冲程分析：内燃机工作的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气四个冲程中仅有做功冲程中燃气膨胀，推动活塞对外做功，同时带动飞轮转动，其余三个冲程都需要外力驱使才能完成，即由飞轮的惯性完成。例2：某单缸四冲程汽油机工作时，每秒钟内燃机对活塞做功25次，则此汽油机的转速为（ ）A. 20r/min B. 25r/min C. 3000r/min D. 6000r/min分析：四冲程的汽油机每一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，飞轮转动2转，完成四个冲程，做功一次，由此可知每秒钟飞轮转动225=50转，每分钟转动3000转。【课后达标】1. 如图所示实验，试管口木塞冲出过程（ ）A.试管口出现的白雾是水蒸气B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少2. 热机利用内能的过程：燃料的_能通过燃烧的方式转化成_能，又通过做功的方式把 能转化为_能。3. 常见汽油机工作时，一个工作循环有_个冲程，包括；_、_、_、_。在一个工作循环中，活塞往复_次，曲轴转动_周，燃气做功_次。4. 汽油机和柴油机在压缩冲程中，_能转化为_能，在做功冲程中，_能转化为_能。5. 在汽油机的四个冲程中，_和_冲程发生了能量的转化，_冲程使汽车获得动力，_冲程排出了汽车的尾气。6. 汽油机工作的四个冲程中，_冲程是燃气对活塞做功，此过程是将_能转化为_能。7. 汽油机的一个工作循环是排气，吸气，压缩，_这四个冲程，其中能将机械能转化为内能的冲程是_冲程。（6）水蒸气膨胀对外做功时，_减少、温度_，从而使水蒸气遇冷_成小水滴。（7）从能量转化角度看：活塞能被弹起，是因为气体的_能转化为活塞的_能。提示：上面的装置就是一个简单原始的热机。2. 热机利用内能的过程：燃料的_能通过燃烧的方式转化成_能，又通过做功的方式把_能转化为_能。热机应用历史上从蒸汽机到内燃机，内燃机有_及_等，大多数交通工具，都使用它们作动力。热机中的能量转换：3. 内燃机：燃料直接在发动机_燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做_和_。2：内燃机之汽油机 3、做功冲程特点：活塞：向_运动。进气门：_。排气门：_。气体的_能转化为活塞的_能。1、吸气冲程特点：活塞：向_运动。进气门：_。排气门：_。2、压缩冲程特点：活塞：向_运动。进气门：_。排气门：_。_能转化为_能。4、排气冲程特点：活塞：向_运动。进气门：_。排气门：_。小结：一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的 完成。3：内燃机之柴油机（对比汽油机学习）（1）柴油机是利用 作燃料来工作的。（2）构造： （3）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有_个冲程。包括：_ 、 _ 、 _ 、 _四个冲程。8. _，没有_。9. 右图是内燃机的某一个冲程的工作情况，可以断定是_冲程，它将_能转化成_能。 10. 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是_。在做功冲程中，是机械能转化为内能 在做功冲程中，是内能转化为机械能只有做功冲程是燃气对外做功 汽油机和柴油机的点火方式相同 11. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环涉及到的主要能量转化情况，关于对图中的补充正确的是（ ）A.做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能B.压缩冲程 内能转化为机械能 做功冲程 机械能转化为内能C.做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能D.压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能12. 汽油机的一个工作循环是由_个冲程组成，其中对外做功_次，在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过_的方式增加内能，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过_ 的方式减少汽缸内能.用水来冷却汽缸是因为水的_ 较大.13. 汽油机吸入气缸的物质是（ ） A、汽油 B、空气 C、汽油与空气混合物 D、燃气14. 一台四冲程内燃机飞轮转速为1800 tadmin，它1 s完成了 ( )A30个冲程，做了30次功 B60个冲程，做了60次功C120个冲程，做了30次功 D60个冲程，做了15次功15. 汽油机的压缩冲程中，气缸中空气的温度、压强和体积变化情况是A.温度升高，压强增大，体积减小 B.温度升高，压强减小，体积增大C.温度降低，压强减小，体积减小 D.温度降低，压强减小，体积增大 板书设计：课后反思：