第十四章 内能的利用
第1节 热机
知识目标
知识要点 课标要求
1．热机 知道热机的概念，初步了解热机的工作原理
2．汽油机 了解汽油机的构造和工作过程
3．柴油机 了解柴油机的构造和工作过程
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，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 热机
演示：如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，让学生交流、讨论分析出此过程中能量的转化。
根据学生的交流讨论总结：燃料在燃烧时将化学能转化为水的内能；当水蒸气把木塞冲开时水的内能转化为瓶塞的机械能。
展示问题：这个实验虽然简单，却展示了蒸汽机的工作原理，那么蒸汽机的具体工作过程是怎样的？自学课本18页的热机部分，分析出热机的概念及其工作原理。
课件展示：把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等。
探究点二 汽油机
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）汽油机的构造有汽缸、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，并试着完成下表：
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
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演示汽油机的工作过程。（边演示边讲解）
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。
第1节 热机
学校：
姓名：
班级： 考号：
评卷人 得分 一、单选题
1. 下列部件中,摩托车没有的是( )
A. 汽缸 B. 排气门 C. 活塞 D. 喷油嘴
2. 下列有关热机的说法中不正确的是( )
A. 热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
B. 为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性
C. 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
D. 热机的大量使用会造成环境污染
3. 在汽油机压缩冲程中,汽缸内气体的( )
A. 温度降低 B. 密度变小 C. 热量增多 D. 内能增加
4. 如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出,关于此实验,分析不正确的是( )
A. 酒精不完全燃烧时热值不变
B. 能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动
C. 燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D. 纸筒飞出后瓶内气体的内能减小,温度降低 5. 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及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充,正确的是( )
A. ①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
1 义务教育基础课程初中教学资料第1节 热机 课题 热机
教 学 目 标 （一）知识与技能 1．了解人类“利用内能做功”的历史发展进程，了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。 2．通过观察汽油机工作过程的动画，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。 3．通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。 （二）过程与方法 1．通过演示实验，了解可以利用内能做功，学会通过阅读和倾听学习。 2．通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，培养自学能力。 （三）情感态度与价值观 1．通过对热机发展简史、汽油机的结构以及工作过程的学习，感受到人类对美好事物孜孜不倦的追求，逐步培养学生崇尚科学、爱科学、学科学的兴趣。 2．了解生活中各种常见的热机工作时的利弊，唤起学生节约能源，保护环境的意识。 重点 难点 1．教学重点：①了解四冲程汽油机的基本工作原理。 ②知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。 ③汽油机和柴油机的主要区别。 2．教学难点：①“飞轮”的作用。 ②整个工作过程中，能量的转移和转化。 教学方法 讲授法、讨论法、演示实验法、多媒体课件演示法。 教具学具 内能做功演示器、汽油机模型、柴油机模型。 教学过程 引入 教师活动 学生活动 设计意图
2 引 入 课 题 ： 猜 猜 它 是 谁 让学生猜一猜它是谁。 1． 它来之前 向学生展示五幅图片，分别描述古代人农耕、织布、车水、行路、行船。 提出：古人如何获得动力？ 设答：人们的耕、织、运、作、行等活动，依靠畜力、风力、甚至人力。 2．它来了，带来一场革命 向学生展示五幅图片。分别描述蒸汽时代的纺织、火车、轮船，热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 观看、思考、感受、回答教师提出的问题。 展示图片，用热机的出现给人类生活带来巨大变化引入新课，向学生介绍热机简史，为学习热机做准备。
新 课 讲 授 一、热机发展简史 1．向瓦特致敬：介绍瓦特对蒸汽机改进做出的贡献。 2．让学生说一说蒸汽机的弊端。 学生回答：笨重，只能用于大型机器；不够环保。 3．展示内燃机图片，让学生说一说与蒸汽机比较，它都有哪些优点。 学生回答：轻巧；相对环保。 二、热机 1．热机的原理 （1）实验演示 了解瓦特，感受那个时代的激情。 观察图片，回答老师的问题。 对比分析内燃机的优点。 观察演示实验，并思考发生了哪些能量转化。 讨论，说出实验中能量的转化。 我们在享受科技发展给我们生活带来的巨大变化的同时，更要尊重科学，敬仰推动科技发展的人。这样学生才会向往“将来成为他们那样的人”。 提高学生对已有事物的质疑能力。
人教版物理九年级上 第十四章 第1节 热机
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
一、选择题（共11题）
1、 下列示例中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起
B．两手相互摩擦，手心变热
C．用气筒给自行车打气，气筒会发热
D．流星与空气摩擦生热、发光
2、 如图4所示的四个过程，从能量转化和转移的角度看，属于机械能转化为内能的是（ ）
3、 如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．由滑梯上滑下臀部会有灼热感 B．搓手取暖
C．钻木取火 D．水蒸气将软木塞冲出
4、 如图所示，在平底烧瓶内装有少量的水，用打气筒向瓶内打气，观察到许多物理现象，其中分析错误的是 （ ）
A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B．往瓶内打气时，瓶内气体内能减少
C．塞子跳出时，看到瓶内有白雾出现，是液化现象
D．塞子跳出时，瓶内气体温度降低
5、 如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，活塞迅速冲出试管口，且试管口出现白气，在这个过程中（ ）
A． 水蒸气的内能减少，温度不变，在试管口液化成小水滴
B． 水蒸气的内能增加，温度降低，在试管口变成白色的热空气
C． 水蒸气的内能增加，温度升高，在试管口变成白色的烟雾
D． 水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口液化成小水滴
6、 如图是用电热水壶烧水时的情景，有关描述正确的是（ ） A．壶盖被水蒸气顶起时能量的转化与热机压缩冲程能量的转化相同
B．水沸腾时，继续通电，水的温度会升高
C．壶口上方的“白气”是由水蒸气汽化形成的
D．烧水过程中，电能转化为内能
7、 下列现象中，利用内能做功的是（ ）
A. 冬天在户外时两手相搓一会儿手就暖和了
B. 车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花
C. 在烈日之下柏油路面被晒熔化
D. 火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起
