九年級物理全冊 第十四章 第1節(jié) 熱機(jī)教案 （新版）新人教版

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1、九年級物理全冊 第十四章 第1節(jié) 熱機(jī)教案 （新版）新人教版 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1．通過觀察、分析內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)驗(yàn)，知道熱機(jī)的概念，初步了解其工作原理。 2．借助于模型、掛圖和動畫視頻，了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過程。 （二）過程與方法 通過了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過程，利用對比的方法來認(rèn)識這兩種內(nèi)燃機(jī)的異同點(diǎn)。 （三）情感態(tài)度和價(jià)值觀 通過閱讀“現(xiàn)代汽車”，了解內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 本節(jié)是由熱機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)三部分內(nèi)容組成的，它是前一章內(nèi)能知識的實(shí)際應(yīng)用。內(nèi)能在實(shí)際中主要用于加熱物體和做功，熱機(jī)就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化

2、為機(jī)械能的應(yīng)用，通過實(shí)驗(yàn)得出內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。實(shí)際中蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等都是熱機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用，內(nèi)能的應(yīng)用對社會的進(jìn)步、人類的發(fā)展具有重大意義。汽油機(jī)和柴油機(jī)是內(nèi)燃機(jī)在生活中應(yīng)用廣泛的兩種機(jī)器，它們是如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的？為什么它們能連續(xù)工作？要解決這些問題，就必須對四沖程汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理有一定的了解。雖然汽油機(jī)和柴油機(jī)在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，但學(xué)生對其工作原理還不是很了解，所以了解四沖程汽油的基本工作原理既是本節(jié)重點(diǎn)，也是本節(jié)的難點(diǎn)。 重點(diǎn)：了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。 難點(diǎn)：了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。 三、教學(xué)策略 把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是內(nèi)能利用的一

3、個(gè)方面，可以通過蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等應(yīng)用來引入本節(jié)課的主題。通過實(shí)驗(yàn)來證明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，得出熱機(jī)的概念，舉例說明生活中熱機(jī)的應(yīng)用情況，重點(diǎn)介紹內(nèi)燃機(jī)中的汽油機(jī)。利用掛圖、模型、視頻等認(rèn)識汽油機(jī)的構(gòu)造，了解汽油機(jī)的基本工作原理。學(xué)生可以結(jié)合課本上的想想議議的問題初學(xué)課本內(nèi)容，請同學(xué)根據(jù)掛圖來介紹每個(gè)沖程，其余同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)四個(gè)沖程中的能量轉(zhuǎn)化、沖程的判斷依據(jù)等。柴油機(jī)的工作原理與汽油機(jī)基本相同，可以利用對比的方法來學(xué)習(xí)柴油機(jī)，從構(gòu)造、工作過程、點(diǎn)火方式等方面與汽油機(jī)進(jìn)行對比。柴油機(jī)與汽油機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)際生活中會根據(jù)不同的需要使用不同的機(jī)器。隨著技術(shù)的發(fā)展，柴油機(jī)的一些缺

4、點(diǎn)得到了改進(jìn)，使用的范圍更廣泛了。適當(dāng)介紹其他的熱機(jī)，了解內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。 四、教學(xué)資源準(zhǔn)備 多媒體課件、試管、酒精燈、鐵架臺、水、火柴、汽油機(jī)模型和掛圖、柴油機(jī)模型和掛圖等。 五、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計(jì)意圖 創(chuàng)設(shè)情景 （5分鐘） 播放超音速汽車，思考汽車是如何獲得機(jī)械能的？ 學(xué)生觀看視頻，思考提出的問題。 創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。 引入新課 （5分鐘） 播放蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)等視頻。 這些機(jī)器在使用時(shí)都要使用化石燃料作為能源，燃燒后放出大量的內(nèi)能，向外輸出機(jī)械能。它是如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

5、的呢？生活中還有沒有類似的實(shí)例？ 學(xué)生觀看視頻，思考如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。結(jié)合生活實(shí)際來說明。 提出問題，引入新課。 新課內(nèi)容（25分鐘） 利用內(nèi)能做功 演示實(shí)驗(yàn)：利用內(nèi)能來做功。 利用課本所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用橡膠塞塞緊試管口，用酒精燈加熱試管中的水，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 請同學(xué)來描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 塞子為什么會飛出去？它的機(jī)械能從哪來的？ 酒精燃燒釋放出熱量，通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水，水的內(nèi)能增加，溫度升高，產(chǎn)生的水蒸氣也越來越多，是水蒸氣對塞子做功。 為什么在塞子附近會出現(xiàn)“白氣”呢？ ? 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。 ? 學(xué)生結(jié)合觀察的實(shí)驗(yàn)，回憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。試管內(nèi)出現(xiàn)大量氣泡

6、；試管塞會被水蒸氣沖出去；在試管口附近會出現(xiàn)大量“白氣”。 學(xué)生思考，塞子飛出去說明有其他物體對它施加的力做了功，機(jī)械能增大。試管內(nèi)產(chǎn)生的高壓水蒸氣對塞子做了功，把水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。 水蒸氣對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣液化成的小水滴。 ? 通過實(shí)驗(yàn)來證明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，引入熱機(jī)的概念。 熱機(jī) 你生活中還見過內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)例嗎？ 人們把各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 生活中還有哪些熱機(jī)？ 燃料直接在發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)，叫做內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)分為兩大類：汽油機(jī)和柴油機(jī)。 投影汽車和貨車的圖片。這些運(yùn)輸

7、工具的心臟就是汽油機(jī)和柴油機(jī)。 ? 學(xué)生舉例，如水燒開時(shí)，壺蓋會被頂起來。裝有半瓶水的熱水瓶瓶塞有時(shí)會“跳”出來等。? ? 蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等。 ? ?? 觀察圖片，了解汽油機(jī)和柴油機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用。 ? 利用實(shí)例了解熱機(jī)。 ? ? ? ? ? 利用實(shí)際應(yīng)用提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生繼續(xù)研究的欲望。 汽油機(jī) 閱讀課本上有關(guān)汽油機(jī)的內(nèi)容，思考下列問題： 1．四沖程汽油機(jī)包括哪些主要部件？ 2．什么是沖程？ 3．汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有幾個(gè)沖程？各個(gè)沖程的名稱分別是什么？ 4．在四個(gè)沖程中，壓縮沖程和做功沖程各發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？ 5．哪個(gè)沖

8、程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使汽車獲得動力？ 6．如何根據(jù)四沖程汽油機(jī)的簡圖判斷出沖程的名稱？判斷的依據(jù)是什么？ 展示汽油機(jī)各沖程的掛圖。 汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。這四個(gè)沖程中內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化發(fā)生在壓縮沖程和做功沖程。 出示汽油機(jī)模型，對照模型介紹各部件的名稱，演示各沖程，可以直觀地看到各沖程活塞運(yùn)動的方向、兩個(gè)氣門的開閉情況。 觀察模型，總結(jié)汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)幾次？曲軸轉(zhuǎn)幾圈？對外做功幾次？ ? ? ? 學(xué)生帶著問題閱讀課本，自學(xué)汽油機(jī)的內(nèi)容。 ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? 結(jié)合掛圖和課

9、本內(nèi)容，回答自學(xué)時(shí)提出的思考題。同學(xué)之間進(jìn)行補(bǔ)充回答。 ? 學(xué)生小結(jié)各沖程的判斷方法，可以觀察活塞的運(yùn)動方向，如果活塞遠(yuǎn)離火花塞是吸氣沖程或做功沖程；如果兩個(gè)門均關(guān)閉則為壓縮沖程或做功沖程。 汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，對外做功一次。 ? ? ? 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和總結(jié)能力。 柴油機(jī) 柴油機(jī)是另外一種常見的內(nèi)燃機(jī)，它與汽油機(jī)有很多相似之處，但也有不同之處，請閱讀課本柴油機(jī)的相關(guān)內(nèi)容，與汽油機(jī)進(jìn)行對比，說出汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同。 給出柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖和實(shí)物模型

10、。 用動畫演示柴油機(jī)的工作過程。 柴油機(jī)對空氣的壓縮程度比汽油機(jī)更高，因此在做功沖程中氣體的壓強(qiáng)也大于汽油機(jī)，因而可以輸出更大的功率。 柴油機(jī)較笨重、工作噪聲大，多用于大型機(jī)械，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，體積、噪聲和污染等方面缺點(diǎn)逐步得到改善，柴油機(jī)也開始小型化了，得到更多的應(yīng)用。 完成汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)的表格。 ? ? ? 汽油機(jī) 柴油機(jī) 工作過程 吸氣沖程 不同 ? ? 相同 ? 壓縮沖程 不同 ? ? 相同 ? 做功沖程 不同 ? ? 相同 ? 排氣沖程 ? ? 說說在實(shí)際中你見過哪些地方使用了汽油機(jī)，哪些地方

11、使用了柴油機(jī)。 ? 學(xué)生自學(xué)，相互討論后進(jìn)行總結(jié)。 相同點(diǎn)：汽油機(jī)和柴油機(jī)都有四個(gè)沖程，名稱相同；壓縮沖程和做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。 不同點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不同，汽油機(jī)有火花塞，柴油機(jī)是噴油嘴；點(diǎn)火方式不同，汽油機(jī)是點(diǎn)燃式，柴油機(jī)是壓燃式；汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸入的是空氣；用途上不同，汽油機(jī)輕便，可用于小型機(jī)械，如小汽車等，柴油機(jī)較笨重，但輸出功率較大，可用于大型機(jī)械，如坦克、載重汽車等。 ? ? ? ? 學(xué)生完成表格，并進(jìn)行交流。 ? ?? ???? ? ? 學(xué)生舉例說明，汽油機(jī)應(yīng)用與小汽車、割草機(jī)等；柴油機(jī)應(yīng)用于載重汽車、坦克、大型發(fā)電機(jī)等

12、。 ? 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。 ? ? 鞏固利用對比的方式研究問題的方法。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 利用列表對比的方法加深對汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程的了解。 ? ? ??? ? ? 物理聯(lián)系生活。 閱讀科學(xué)世界“現(xiàn)代汽車”，了解汽車的組成以及技術(shù)的發(fā)展對現(xiàn)代汽車發(fā)展的影響。 閱讀“現(xiàn)代汽車”，了解內(nèi)能利用技術(shù)的進(jìn)步，對人類社會發(fā)展的重要意義。 了解內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。 總結(jié)（5分鐘） 課堂小結(jié)： 1．通過這節(jié)課你學(xué)到了什么？ 2．什么是熱機(jī)？列舉常見的一些熱機(jī)。 3．什么是沖程？汽油機(jī)一

13、個(gè)工作循環(huán)有幾個(gè)沖程？曲軸轉(zhuǎn)幾圈？活塞往復(fù)幾次？對外做功幾次？ 4．柴油機(jī)與汽油機(jī)有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ 5．列舉實(shí)際中哪些地方使用汽油機(jī)和柴油機(jī)？ 學(xué)生梳理本節(jié)課本知識內(nèi)容。 1．本節(jié)主要學(xué)習(xí)了熱機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)，研究了汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程、工作原理等。 2．熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，熱機(jī)在生活中應(yīng)用廣泛，例如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等。 3．汽油機(jī)中活塞從汽缸的一端運(yùn)動到另一端叫一個(gè)沖程，一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復(fù)兩次，對外做功一次。 4．可以從結(jié)構(gòu)、工作過程、使用范圍等方面進(jìn)行比較。 5．汽油機(jī)輕便，可用于小型機(jī)械，如小汽車等；柴油機(jī)較笨重，可用于大型機(jī)械，如坦克、載重汽車等。 ? ? ? ? ? ? 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。 ? ? ? 作業(yè)布置 課本“動手動腦學(xué)物理”第2～4題。 按要求完成。 知識鞏固。 ?