变世界的热机【学案】2.2 内燃机

第二章 改变世界的热机2.1 热机教学目标:1.知识与技能：（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。

（2）了解历史上和现实社会中的几种热机。

2.过程与方法：（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。

（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。

3.情感态度与价值观：通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。

教学重点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。

教学难点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。

教学用具：试管、水、铁架台、软塞、玻璃管、热风车、酒精灯（蜡）、火柴。

教学互动设计：一、创设情景，导入新课广而告之：本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。

蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？二、新课讲授，师生互动 （一）利用内能来做功改变物体的内能有两种方式，除了热传递还可以通过做功使物体内能增加。

那么，减少物体内能可以做过吗？观察：热机的原理如图2-1-2，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。

加热试管使水沸腾，细心观察，有什么现象？在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水轮机驱动叶轮转动。

石蜡的化学能经燃烧转成内能，火焰的内能传给周围空气，这些空气受热体积变大变成上升气流，即转化为机械能，气流与风车相互作用使风车旋转起来。

从能量转化的特点来看，热风车和热机一样，都是化学能经燃烧转变成内能，内能增大的物体做功转变成机械能，所以热风车和热机有类似之处。

结论：内能转化为机械能。

热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。

（二）蒸汽机——最早的热机。

基本原理：把蒸汽的能量作为动力。

燃料的 机械能内能机械能燃烧做功1769年，瓦特吸收前人的成果，改进、完善了蒸汽机。

2.内燃机
教材分析
一、课标分析
了解四冲程内燃机的工作原理。

知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。

二、内容和地位分析
本节是物理教科版九年级上册第二章《改变世界的热机》的第二节。

内燃机是一种生活中常见的热机,是对上一节内容的延伸,体现了“从物理走向社会”的理念,同时本节课也为下一节课“热机效率”埋下伏笔。

本节课重点介绍了汽油机和柴油机的构造和工作过程,以及对其中的能量转化的分析,之后又介绍了人类飞向太空的发展历史,使学生更加体会到物理学科对社会进步的贡献,潜移默化地培养学生爱科学、学科学的理想。

学情分析
已有知识及方法:学生已经学过热机的概念,汽油机是学生在生活中比较熟悉的一种交通工具,学生对汽油发动机的工作过程也充满了好奇心和求知欲。

通过对第一节热机的能量转化过程的学习,学生已具备从能量角度学习四冲程内燃机的基础。

未知知识及方法:汽油机和柴油机的构造和工作过程、能量转化,以及异同点。

教学目标
1.知道四冲程内燃机的构造和工作原理。

2.了解汽油机和柴油机的区别。

3.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。

核心素养
通过学习内燃机的构造及原理,引发学生对科技与社会发展和环境的思考,提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。

重点难点
重点:汽油机的构造和工作原理,汽油机与柴油机的区别和联系。

难点:汽油机的工作原理。

教学过程
续表
教学反思。

第二章复习课
【复习目标】
1．知道热机中的能量转化。

2．知道四冲程内燃机的构造和工作原理，知道汽油机和柴油机的区别。

3．通过能量的转化和转移，认识热机效率。

情景导入生成问题
对照复习目标，回顾本章知识要点，想想自己对哪些知识的掌握还不够熟练。

自学互研生成能力
知识板块一本章知识梳理
自主完成学生用书中的“重难点突破方法技巧(总结提升)”部分的填写
知识板块二经典阅读
仔细阅读学生用书中的“典例剖析”“易错警示”和“学法指导”
1．对学
分享独学：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。

(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。

2．群学
小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。

(2)针对将要展示的方案内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。

交流展示生成新知
方案一回顾本章重要的实验有哪些？其具体内容是什么？
方案二总结本章重要的研究方法有哪些？
当堂演练达成目标
见学生用书
课后反思查漏补缺
1。

教科版九年级上册物理《2.1热机》名师导学案学习目标１．理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能２．了解历史上和现实社会中的几种热机３．经历关于“能量是怎么转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。

课前学习一、复习回顾1．改变物体内能的方式有和两种，燃料燃烧是将能转化为能。

二、尝试学习（看书P18—20完成）1．利用内能来和。

热机的定义是。

2．从能量的转化来说，热机是把转化成的装置。

3．热机的种类主要有、、、等等。

课堂学习一、热机1．举一举利用内能的实例，、、等等。

归纳得出，内能可以用来，也可以用来。

2．观察实验：P18图2-1-2，这个实验中，能的转化怎样？。

3．热机是通过燃料的燃烧获取内能并转化为能的装置，二、蒸汽机蒸汽机是最早的热机，改进、完善了蒸汽机，使蒸汽机成为带动其它机器运转的机器。

交流讨论：结合P19图2-1-4，讨论蒸汽机是怎样工作的？三、热机的种类现代热机种类繁多，主要有、、、等。

当堂检测1．燃料燃烧的过程是能转化为能，又通过热机转化为能。

2．热机是通过燃料的燃烧获取能转化为能的装置。

3．冬天烤火取暖，是利用内能来；烧水时，水蒸气将壶盖推起，是内能对壶盖，将能转化成能。

4．冬天孩子们围着火炉取暖，这是利用的方式获取内能；而远离火炉的孩子同时还要靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用的方式增加了手的内能。

（以上两空选填“做功”或“热传递”）5．如图9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，水蒸气的内能减少小结整理存在的问题与疑惑《2.2内燃机》名师导学案学习目标1．理解内燃机的基本原理，了解汽油机的工作过程。

2．了解汽油机与柴油机的异同。

知道汽油机、柴油机是活塞发动机，知道轮机和火箭发动机的原理。

3．通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程课前学习一、复习回顾1．利用内能来和。

《内燃机》【知识与能力目标】1、知道内燃机的基本原理。

2、知道汽油机的工作过程。

3、知道汽油机、柴油机的异同。

4、了解火箭发动机的原理。

【过程与方法目标】1、通过对热机模型的观察和画图的方式描述热机的工作过程,培养学生的抽象思维能力。

2、小组合作,互帮互助,培养学生们的合作意识。

3、讲台展示,培养学生语言表达能力和用科学语言准确表述的习惯。

【情感态度价值观目标】通过热机的知识学习,了解热机的发明和发展的历史,培养学生对物理学科的学习兴趣。

通过了解热机的基本工作过程,知道热机的大量使用会造成环境污染,培养学生的环保意识。

【教学重点】汽油机的整个工作过程以及柴油机与汽油机的区别【教学难点】飞轮的作用和柴油机与汽油机点火方式有区别的原因◆课前准备1.多媒体课件。

2.实验器材：汽油机模型、柴油机模型。

一、实验演示导入温故知新,多媒体展示图片,复习热机的定义及能量转化。

自制教具实验演示,激发学生兴趣,并引导学生思考内燃机的原理,展示生活中内燃机的图片,导入新课。

【活动】小组比赛学生齐读学习目标,并带着问题预习课本,思考并讨论自学检测设置的问题,(时间设置为5分钟,2+3)小组间比赛,(鼓励3、4、5、号同学积极参与),展示不下去时,其他小组可以抢答获得答题权。

1、内燃机是燃料在内燃烧，产生的直接推动活塞做功的。

常见的活塞式内燃机有和。

2、汽油机的活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端叫一个。

汽油机的一个要经历、、、和四个冲程。

只有冲程燃气推动活塞做功，把能转化为能，其它三个冲程要靠飞轮的来完成。

3、柴油机和汽油机在构造上的主要区别是什么？在工作过程中主要有哪些不同？4、火箭发动机的原理是：燃料的燃烧将能转化为能，生成的燃气向后喷出，推动箭体做功将能转化为能。

二、新课讲授1、汽油机的结构及工作过程教师用器材讲解汽油机的内部结构,并画图引导学生以便熟悉其内部结构,对应器材找出各个部分并说出名称。

教师讲解“冲程”定义,并介绍汽油机有四个冲程,要求学生小组合作观察四个冲程。

3. 热机效率学习目标1．了解热机的效率概念，了解不同热机的效率值2．了解情况热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响3．通过与机械效率对比，进一步体会效率概念，感悟效率是评价投入、产出比的基本方法。

课前学习一、复习回顾1．叫机械效率。

2．内燃机是将能转化成能。

内燃机一个工作循环的四个冲程依次为冲程、冲程、冲程和冲程。

二、尝试学习1．在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？2．叫做热机的效率。

课堂学习一、热机效率1．交流讨论：热机里的能量转化。

结合图2-3-2，在内燃机里，燃料释放的能量流向哪些？2．热机的效率定义是。

看书P27一些热机的热机效率表，讨论这些热机中的能量转化情况。

二、改变世界的热机看书P27第一、二自然段，说一说热机的发展过程。

三、热机的使用对环境的影响1．阅读P28的地球在我们手中，燃料燃烧生成有害气体二氧化硫、及大量的、等，排放到大气中，污染大气。

危害人体，而热机排出的气体引起温室效应。

我们既要有效地能源，又要很好地和污染，为人类创造一个更加美好的环境。

当堂检测1．为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量增加热机的使用时间C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机部件间的摩擦2．下列供热方式，最有利于环境保护的是（）A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能供热3．关于热机，下列说法错误的是（）A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能4．下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（）A．热机的大量使用会造成环境污染B．所有的热机都是用汽油作燃料C．汽车排出的尾气都是有毒气体D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除5．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功次。

2.内燃机知识目标知识要点课标要求1.汽油机常识性了解汽油机的基本构造和工作原理及工作过程中的能量转化2.柴油机常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点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？如图所示中，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？合作探究探究点一内燃机内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。

探究点二汽油机——用汽油作燃料的内燃机活动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：利用汽油机活动模型，操作并观察汽油机工作中每一个冲程的工作情况，并试着吸气压缩冲程做功冲程排气冲程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扮演汽油机的工作过程。

（边扮演边讲解）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——用柴油作燃料的内燃机柴油机与汽油机的区别：（1）柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。

华阳三中课堂教学设计汽油机一个作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

教师借助课件讲解汽油机的工作过程，提醒学生注意每个冲程中进、排气门的开闭情况，活塞的运动方向。

学生思考：压缩冲程、做功冲程中能量转化情况是怎样的？汽油机的一个工作循环中，活塞往返运动几次？曲轴和飞轮转动几周？做功几次？压缩冲程和做功冲程能动转化是怎样的？汽油机压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。

汽油机的一个工作循环中，活塞往返运动2次，曲轴和飞轮转动2周，做功1次。

活动四：柴油机1.自主学习:阅读28页内容，回答柴油机的构造和工作过程是怎样的？组上交流讨论教师据学生回答情况，简要讲解。

2.学生讨论交流：汽油机和柴油机的构造及工作过程有什么相同点，有什么不同点？学生回答基础上教师总结。

当堂测评练习1、内燃机工作时四个冲程分别是：、、、。

其中把机械能转化为内能的是冲程，把内能转化为机械能的是冲程。

2．多数汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的．其中，完成将汽油燃烧产生的废气排出气缸的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程3．如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（）A. B. C. D.4．关于热机，下列说法是正确的（）A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸人气缸C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开D．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能教学板书设计内燃机一、内燃机1、定义：燃料在汽缸里燃烧,产生的燃气直接推动活塞做功，这样的热机叫内燃机.。

2、能量的转化：化学能内能机械能3、种类：汽油机、柴油机二、汽油机机。