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人教版九年级全第十四章内能的利用第1节热机教学设计一、教学内容本节课的教学内容为人教版九年级全第十四章内能的利用第一节——热机。
本节内容主要包括热机的概念、工作原理以及热机的效率。
具体内容包括：1. 热机的定义：热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的工作原理：热机的工作过程包括四个阶段：吸热、膨胀、压缩和放热。
3. 热机的效率：热机的效率是指热机输出的功与输入的热之比。
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和效率的计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的创新意识和实践能力。
三、教学难点与重点重点：热机的工作原理和效率的计算方法。
难点：热机效率的提高方法及其在实际应用中的意义。
四、教具与学具准备教具：PPT、黑板、粉笔、热机模型。
学具：笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示汽车、蒸汽机等热机工作时的情景，引导学生思考热机的原理及应用。
2. 知识讲解：通过PPT和板书，详细讲解热机的定义、工作原理和效率的计算方法。
3. 例题讲解：分析实际例子，如汽车、蒸汽机等，让学生理解热机的工作原理和效率的计算方法。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，如计算汽车的热机效率等。
5. 小组讨论：让学生分组讨论如何提高热机效率的方法及其在实际应用中的意义。
六、板书设计板书内容主要包括热机的定义、工作原理和效率的计算方法。
七、作业设计1. 请简述热机的定义、工作原理和效率的计算方法。
2. 分析实际例子，如汽车、蒸汽机等，计算其热机效率，并讨论如何提高热机效率的方法及其在实际应用中的意义。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践情景引入、知识讲解、例题讲解、随堂练习、小组讨论等形式，让学生掌握了热机的工作原理和效率的计算方法。
但在讲解热机效率的提高方法及其在实际应用中的意义时，部分学生仍存在理解困难。
2. 拓展延伸：让学生探究其他类型的热机，如火箭发动机、太阳能热机等，比较它们的优缺点及其在实际应用中的意义。
人教版九年级物理（上）第十四章《内能的利用》知识点第一节热机1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。
内能转化为机械能（蒸气机——内燃机——喷气式发动机）3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动 2 次，曲轴和飞轮转动 2 周，经历四个冲程，做功 1 次。
第二节：热机1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。
热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转 2 周，活塞上下往复 2 次，做功 1 次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程：1②柴油机工作过程：3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
教案：人教版九年级物理第十四章内能的利用第一节热机一、教学内容本节课的教学内容选自人教版九年级物理第十四章内能的利用第一节热机。
具体内容包括：1. 热机的定义和工作原理。
2. 不同类型的热机及其特点。
3. 内能转化为机械能的过程。
4. 热机的效率及其影响因素。
二、教学目标1. 理解热机的定义和工作原理，能够描述不同类型的热机及其特点。
2. 掌握内能转化为机械能的过程，能够分析热机的工作过程。
3. 了解热机的效率及其影响因素，能够计算简单热机的效率。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算和提高热机效率的方法。
2. 教学重点：热机的工作原理和不同类型的热机及其特点。
四、教具与学具准备1. 教具：热机模型、PPT课件。
2. 学具：笔记本、笔、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一辆汽车，提问学生汽车是如何工作的，引导学生思考热机的概念。
2. 知识讲解：通过PPT课件，介绍热机的定义和工作原理，讲解不同类型的热机及其特点。
3. 例题讲解：举例子说明内能转化为机械能的过程，让学生理解热机的工作过程。
4. 随堂练习：让学生计算一个简单热机的效率，巩固所学知识。
5. 知识拓展：介绍提高热机效率的方法，引导学生思考热机效率的影响因素。
六、板书设计板书设计如下：热机1. 定义：利用内能做功的机器。
2. 工作原理：内能转化为机械能。
3. 类型：汽油机、柴油机、蒸汽机等。
4. 特点：不同类型的热机有不同的特点。
热机效率1. 定义：热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2. 计算公式：热机效率 = (有效利用的能量 / 燃料完全燃烧放出的能量) × 100%。
3. 提高方法：减少热量损失。
七、作业设计1. 题目：计算一辆汽车的热机效率，并分析如何提高汽车的效率。
2. 答案：根据汽车的实际数据进行计算，提出合理的提高效率的方法。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践情景引入，让学生了解了热机的概念，通过知识讲解和例题讲解，让学生掌握了热机的工作原理和不同类型的热机及其特点。
人教版九年级物理全一册第十四章内能第一节节热机最新教案第十四章内能的利用第1节热机【教学目标】1、知识与技能●了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。
●知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。
●知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
2．过程与方法●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内燃机的基本结构和工作过程。
●通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。
3．情感态度与价值观●通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。
●通过阅读“科学世界” ，了解现代汽车的一些常识，扩展学生的知识面，养成学生的环保意识。
●了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
【教学重点】热机的工作原理和汽油机的工作过程【教学难点】汽油机和柴油机的异同点和能量转化【教学准备】教师准备：PPT课件、flash动画（汽油机和柴油机工作过程）、试管、水、橡皮塞、酒精灯、铁架台、火柴、四冲程汽油机模型（J2255型）和柴油机模型等。
学生每组准备：四冲程汽油机模型（J2255型）、四冲程柴油机模型【教学过程】教学过程教学内容教师活动学生活动一、创设情境，激趣导入【创设情境】同学们，汽车已经是我们现代生活中不可缺少的交通工具，18世纪第一辆汽车问世时，速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经是声速的几倍，达到了1678千米每小时。
世界上第一辆汽车世界上最快的汽车你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课要学习的知识——热机，将会揭开它神秘的面纱。
倾听讲述。
听讲，愉快地进入新课学习。
板书课题：§14.1热机（设计意图：设置问题悬念，让学生感受热机的威力，诱发学生强烈的探索欲望，由生活走向物理。
）二、探究过程：（一）热机1、热机的原理【演示实验】如图：在试管内装少许水，用一层红色塑料薄膜裹着棉花塞在试管中上部，利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间，当水沸腾时，水蒸汽会慢慢推动塞子向试管口运动，让学生观察现象。
第1节：热机知识点精析1.热机：利用内能做功的机械叫热机。
热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；排气冲程—靠惯性运动，排出废气。
（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。
考点概览1.考点解析热机是内能利用的典型实例，也是内能利用的重点，在复习中应该着重掌握热机的工作原理和热机能量转化过程。
本节知识点有：汽油机和柴油机的特点，汽油机的四冲程跟踪过程，各冲程能量的转化过程。
对各冲程的判断、工作过程以及能量的转化是本节主要考点。
考试题型以选择题为主（考查工作过程的判断、能量的转化），填空题为辅（能量的转化）。
2.中考题型分析纵观各地中考考纲和近三年考卷来看，对本节知识点的考查主要集中在汽油机四冲程的判断和能量转化两个方面。
此问题一般与热现象的其他知识点结合在一起组成一个考题，也有单独作为一个考题的情况。
分值在1-2分之间，平均分值在1.3分左右。
本节考点在2019年中考物理试卷中有可能出现，但概率不是很大，也会延续以前的考查方式和规律，不会有很大变化。
考查思路主要分为：考查某冲程的能量转化或对某冲程工作过程进行分析判断。
3.考点分类：考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型选择题或填空题，判断属于什么冲程，工作过程常考热点各冲程的判断、能量的转化中能量的转化一般考点汽油机工作原理简答题居多，分析判断汽油机的工作过程冷门考点汽油机和柴油机的异同选择题、简答题，考查汽油机和柴油机的异同典例精析★考点一：工作类型判断◆典例一：（2018·滨州）如图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【考点】冲程类型判断。
【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能,故选C。
【答案】C。
◆典例二：（2018·临沂）甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是。
乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是（选填图中的代号）。
【考点】热机工作过程与能量转化。
【解析】（1）对物体做功，是机械能转化为内能；（2）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。
解：图甲中，迅速向下压活塞，活塞的机械能转化为筒内空气的内能；图乙中：A、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化。
B、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意。
C、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能。
D、排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化。
故答案为：机械能转化为内能；B。
★考点二：各冲程能量转化分析◆典例一：（2018•聊城）在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是冲程。
汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水的特性。
【考点】冲程能量转化。
【解析】（1）在热机的四个冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化；（2）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】（1）在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是压缩冲程。
（2）汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
故答案为：压缩；比热容大。
◆典例二：（2018•泸州）常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是冲程；核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力，其核能是（选填“新能源”或“常规能源”）；在海面下潜艇上浮过程中受到的重力下潜过程中受到的重力（选填“等于”、“小于”或“大于”）。
【考点】热机能量转化、能源、浮力。
【解析】（1）热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能；（2）新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且有些可以再生，根据这些特征进行判断；（3）潜水艇所受浮力不变，故要想下潜应通过水仓进水而增大自身的重力。
解：（1）在内燃机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。
（2）核能是人们最近开始使用、有待推广的能源，所以是新能源。
（3）潜水艇在海面下上浮，应通过水仓排水而减小自身的重力，由于重力小于浮力故潜水艇会上浮；潜水艇要潜入水中，应通过水仓进水而增大自身的重力，由于重力大于浮力故潜水艇会下沉；所以在海面下潜艇上浮过程中受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
故答案为：压缩；新能源；小于。
1.（2018·衢州）小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验；奇思妙想﹣六冲程引擎。
这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。
则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的（填序号）。
甲．乙．丙．丁．2.（2018·自贡）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（）。
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程3.（2017•烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）。
A． B．C．D．4.（2017•泰安）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（）。
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程5.（2017•杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（）。
A．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；C．做功冲程，机械能转化为内能；D．做功冲程，内能转化为机械能6.（2018·南充）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了个工作循环。
如果汽油机在一段时间内消耗了500g的汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量J。
（q汽油=4.6×107J/kg）跟踪训练7.(2017•绥化)下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（）。
A．甲乙丙丁 B．乙丙甲丁 C．丁丙乙甲 D．丁甲丙乙8.（2018·自贡）汽车发动机工作时，需要对它进行冷却。
人们常常选用“水”作冷却液，这是因为水的较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能。
9．（2017•广元）汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是冲程．已知汽油的热值为 4.6×107J/kg，2kg汽油完全燃烧时释放的热量为J。
已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/（kg•℃），防冻液从90℃冷却到20℃的过程中，放出的热量为2.94×106J，则汽车防冻液的质量为kg。
10．（2017•眉山）在四冲程汽油机工作过程中，实现内能转化为机械能的是冲程；完全燃烧500g汽油释放出的热量是J。
（汽油的热值为4.6×107J/Kg）跟踪训练解析1.（2018·衢州）小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验；奇思妙想﹣六冲程引擎。
这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。
则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的（填序号）。
甲．乙．丙．丁．【考点】冲程类型判断。
【解析】（1）水变为水蒸气，水蒸气就会膨胀做功，相当于四冲程内燃机的做功冲程，对本题四幅图分析找出符合题意的；（2）小球偏离竖直方向，说明其受到了力的作用，要从其受力的角度去分析。
小球偏离竖直方向的角度大小，反应力小球受到的力的大小不同，将小球受到的力的大小不同，与小球距离A的距离的远近不同联系起来，即可解题。
解：甲图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程。
乙图：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能。
丙图：进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能。
丁图：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。
由题知，第五冲程中，水注入气缸，气缸内的温度是比较高的，水就会迅速汽化为水蒸气，水蒸气推动活塞运动做功，内能转化为机械能，相当于四冲程内燃机的做功冲程，即与图丙相同；故答案是丙。
2.（2018·自贡）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（）。
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程【考点】冲程类型判断。
【解析】四冲程内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成；其中压缩和做功冲程有能量的转化。
压缩冲程中，两气门均关闭，活塞向上运动，压缩气体，机械能转化为内能，气体温度升高、压强增大；做功冲程中，两气门均关闭，燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动，内能转化为机械能。
故C正确，ABD错误。
选C。
【答案】C。
3.（2017•烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）。
A． B．C．D．【考点】热机。
【解析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
A：进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意。
B：两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意。
