2020年九年级物理全册 第十四章 内能的利用 新人教版导学案(无答案) 新人教版

九年级物理第十四章内能的利用导学案1. 引言内能是物体分子间相互作用引起的微观粒子动能和势能的总和。

本章将介绍内能的特点和利用内能的一些实际应用。

2. 内能的特点内能具有以下特点： - 内能是一种宏观量，是物体内各种微观粒子运动的总和； - 内能的大小与物体的质量和温度有关，质量越大、温度越高，内能越大；- 内能是守恒的，即在一个封闭系统中，内能的变化等于物体吸收或释放的热量与做功的总和。

3. 利用内能的应用3.1 内燃机内燃机是利用内能转化为机械能的一种装置。

它将可燃物质（如汽油）在氧气的存在下燃烧产生高温高压气体，使活塞做功，驱动机械装置工作。

内燃机广泛应用于汽车、机动车等交通工具中。

3.2 电热水壶电热水壶是利用内能转化为热能的一种电器。

它通过加热元件使水加热，使水的温度升高。

在使用电热水壶时，可以通过控制加热时间来控制水的温度，满足不同的需求。

3.3 太阳能利用太阳能利用也是利用内能的一种方法。

通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，然后利用热能发电或供热。

太阳能广泛应用于太阳能热水器、太阳能发电场等领域。

4. 实践探究为了更好地理解内能的利用，我们可以进行以下实践探究：实验名称：水的加热与温度变化实验材料：烧杯、水、温度计、加热装置实验步骤： 1. 在烧杯中倒入适量的水，并记录水的初始温度。

2. 将烧杯放置在加热装置上，通过加热装置给水加热。

3. 每隔一段时间测量并记录水的温度变化。

4. 观察水的温度随时间的变化规律。

实验结果：随着加热时间的增加，水的温度逐渐升高，直至达到一定温度后保持稳定。

实验分析：通过实验可以看出，通过加热装置对水加热，可以利用内能使水的温度升高。

加热时间越长，水温升高的幅度越大，说明内能转化为了热能。

5. 总结本章介绍了内能的特点和一些利用内能的实际应用。

内能是物体分子间相互作用引起的微观粒子动能和势能的总和，具有可观测的宏观特性。

我们可以利用内能来驱动机械装置、加热水体以及通过太阳能等方式利用内能来发电和供热。

内能的利用班级九年级执教人单元第十四章课题内能的利用教材分析本章在内能的基础上，进一步讨论内能的实际应用——热机。

本章首先从内能的转化的角度介绍了如何利用内能，之后介绍了热机的基本工作原理和热机的效率，最后给出能量守恒定律，从而使热学部分知识组成一个有机整体。

特别是热机工作的原理所涉及的工业设计技术，其设计的巧妙之处都是为了实现更高效地利用内能做功这一目的。

学情分析1、学生已经学习了内能的有关知识，对内能利用的学习比较容易接受。

2、我们生活中内能的利用实例较多，但学生将其表达清楚环很吃力。

3、学生对物理知识在生活中的应用兴趣浓厚。

教学目标1、了解能量及其存在的不同形式。

描述各种各样的能量和生产、生活的联系。

2、通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一物体，不同形式的能量可以相互转化。

3、从能量转化的角度认识燃料的热值。

4、了解热机的工作原理。

知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

5、知道能量守恒定律。

列举日常生活中能量守恒的实例。

有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。

6、从能量转化和转移的角度认识效率。

教学措施一、从实际出发，认识热机1、认识热机2、认识汽油机和柴油机二、认识热机效率，培养可持续发展的意识三、全面认识能量守恒定律教学反思学生本章内容掌握较上章好。

但了解生活例子较少，教师应该打开视野，从生活中个发面拓展学生视野。

教学进行较顺利，但在具体实施过程中，有些灌输，今后要让学生多多参与进来。

板书设计应该美观得当。

上课时间课时安排总课时§14-1《热机》导学案【学习目标】1、知道热机的工作原理及其种类；知道汽油机、柴油机的异同。

2、理解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。

【课前预习案】1.先通读教材，勾画出本节内容的基本知识点：热机的概念，热机的种类，内燃机的概念，内燃机的种类。

再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。

2.预习案完成时间15分钟。

2.预习检测1、热机①、热机是将能转化为能的机械。

2、内燃机②、燃料在燃烧的热机叫内燃机。

④____________________________________________________叫做一个冲程。

⑤内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

分别是______、__________、__________、____________冲程。

、现代生活已经离不开汽车、火车、轮船、飞机等交通工具，你是否想过，驱使这些交通工具做功的能量是从哪里来的？它们又是怎样工作的？二、【自主学习】自学P135页—137页的课本知识知道热机的工作原理及汽油机的工作过程三、【合作探究】讨论并完成下表（综合检查是否理解）汽油机与柴油机比较四、1．摩托车上的热机工作时提供动力的是?? (?) A ．吸气冲程???? B ．压缩冲程C ．做功冲程??D ．排气冲程2.克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。

气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_______能转化为_______能。

3．汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（ A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程4.一台单缸四冲程汽油机转速是1800转/分钟，该汽油机没秒内完成_______个工作循环，对外做功________次，完成能量转化_________次。

人教版九年级全册第14章内能的利用（全章教案）一、教学目标我的教学目标是让学生通过本节课的学习，能够理解内能的概念，掌握内能的利用方法，提高学生的实践操作能力。

二、教学难点与重点在本节课中，内能的利用方法是重点，也是难点。

因为这对于学生来说是一个新的概念，需要他们能够理解和掌握。

三、教具与学具准备为了让学生更好地理解内能的利用，我准备了相关的教具和学具，包括热水瓶、热水、玻璃瓶等。

四、活动过程我采取了循序渐进的教学方法，让学生逐步理解和掌握内能的利用。

我通过讲解和演示，让学生理解什么是内能，内能的来源以及内能的利用方法。

然后，我让学生亲自动手，通过实践来感受和理解内能的利用。

我通过提问和讨论，让学生巩固所学的知识。

五、活动重难点活动的难点是让学生理解内能的利用方法，重点是让学生通过实践来感受和理解内能的利用。

六、课后反思及拓展延伸在课后，我进行了反思，认为本节课的设计是成功的，学生对内能的利用有了更深入的理解。

但在实践操作环节，我发现有些学生对内能的利用方法还是不太理解，这部分学生需要我在课后进行个别辅导。

同时，我也打算让学生在课后进行一些拓展延伸的活动，比如在家里尝试利用内能来加热食物，以此来加深他们对内能的理解。

总的来说，我对于本节课的设计感到满意，我相信通过这样的教学方式，学生能够更好地理解和掌握内能的利用。

重点和难点解析在设计本节课——内能的利用时，我采取了理论与实践相结合的方式，旨在让学生在理解内能的概念的同时，也能够掌握内能的利用方法。

在这个过程中，我发现有几个重点和难点需要我们特别关注。

我们需要重点关注的是学生对于内能概念的理解。

内能是一个新的概念，对学生来说可能有些抽象，因此，我采取了讲解和演示的方式，让学生通过直观的观察和理解来掌握内能的概念。

我通过讲解内能的定义，让学生明白内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。

然后，我通过演示实验，让学生看到内能的转化过程，从而加深他们对内能的理解。

课题14.1 热机本学期总第课时日期本单元第4课时课型新授主备人复备人审核人感知目标学习目标知识目标●了解四冲程汽油机的基本工作原理．●从能量转化的角度认识燃料的热值．●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．●通过能量的转化和转移，认识热机效率．能力目标●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●通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．●通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率．情感目标●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．●通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．重点难点重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．本节考点：结合热值的概念，计算燃料燃烧时放出的热量，燃烧过程与吸热过程的综合；判断内燃机工作过程中能量的转化；根据热机效率的意义，寻求提高热机效率的途径．最近两年中，关于热机效率的中考试题出现的频率较高．器材铁架台，试管，试管夹，试管塞，水、内燃机示教模型(带电灯指示)等。

教学设计主要教学过程学生活动复备标注复习旧知预习反馈引入新课自学文本一. 复习：（1）什么是内能？如何才能改变物体的内能？（2）比热容的概念，比热容的单位？（3）水的比热容是多少？（4）热量的计算公式？二、引入新课用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。

能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？三、自学文本内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机1、汽油机的构造？2、工作原理（过程），在四个冲程中那些冲程发生了能量？3、各个冲程活塞的运动方向及进、排气门的开闭？学生抢答小组加分学生观察实验，思考学生自学课本内容，并记下自己的问题以小组交流为主,组内解决不了的问题,进行组际和师生交流交流学生边指示边讲解教学设计主要教学过程学生活动复备标注4、哪个冲程使汽车获的动力？5、哪个冲程排出汽车尾气？6、热机是把什么能转化为什么能的装置？7、燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关？热机能量的损失主要在哪一方面？三、自学文本内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机8、汽油机的构造？9、工作原理（过程），在四个冲程中那些冲程发生了能量？10、各个冲程活塞的运动方向及进、排气门的开闭？11、哪个冲程使汽车获的动力？12、哪个冲程排出汽车尾气？13、热机是把什么能转化为什么能的装置？14、燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关？热机能量的损失主要在哪一方面？四、探究实验难点讲解（一）热机①构造（出示课件。

学校九年级物理学科导学案班级：学生姓名：导学案编号：14.1 主备人：授课人：授课日期：课题：§ 14.1 热机〖学习目标〗：1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。

2.了解汽油机的构造和工作原理。

3.了解柴油机的构造和工作原理。

重点难点：了解四冲程汽油机的工作原理。

自研.自探展示提升.合作质疑汽车，汽轮机等靠什么获得动力？汽车是如何获得机械能的呢？主题一热机阅读课本p17-20演示1课本p17 图14.1-1，观察现象。

实验现象：在实验中，酒精灯给试管中的水加热，水的能增大，橡皮塞受到水蒸气的冲出去，转化为能。

橡皮塞有没有做功？1.热机：。

热机是把能转化为能的机械。

2.热机的工作原理：燃料燃烧的能转化为能，内能推动机械做功，转化为机械的。

即能转化为能，再转化为能。

3.热机的种类有，，，等。

4.内燃机：。

5.内燃机分为，两大类。

主题二汽油机观察图14.1-3，和汽油机模型了解1.汽油机的构造：。

2.演示2汽油机的工作过程一个冲程：。

3.要使汽油机连续工作，活塞必须能在内运动。

在内运动时，从一端到另一端的过程中，叫做。

多数的汽油机与柴油机都是由、、、四个冲程的不断来保证连续工作的。

主题三柴油机1.演示3柴油机构造：。

2.柴油机和汽油机构造有什么不同？3.柴油机和汽油机点火方式有什么不同？点燃式；压燃式。

4.简述柴油机工作过程。

5.一台四冲程单缸内燃机飞轮转速600r/min,1min有展示一1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看是能的⑵利用内能来做功；从能的角度看是能的2.图14.1-1的实验中水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。

3.热机是的机械，热机把能转化为能。

展示二1.简述四冲程汽油机的工作过程。

进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(1)每个工作循环由个冲程组成，飞轮（曲轴）转周,完成个做功冲程。

第十四章内能的利用三环：自学展示反馈本章教材打破了传统的力学和热学的界限，注重学科内各部分知识之间的联系，将机械能、内能和热机几部分内容整合在一起，通过对热值、热机工作原理的学习，进一步突出了化学能、内能和机械能的相互转化及应用.在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一主线，通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化，可以使学生逐步认识到世界是物质的，物质是运动的，物质之间是相互联系的，也是可以相互转化的，有利于培养学生辩证唯物主义的科学世界观.本章共分3节：1.第1节“热机”，本节通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况,了解汽油机与柴油机的区别;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用.2.第2节“热机的效率”，本节主要的教学内容有两个：一是燃料的热值；二是热机的效率（或燃料的利用率）.教学时可先从生活中常见的燃烧现象中引入热值的概念，要求学生掌握热值的计算公式Q = mq，知道热值是燃料的一种性质，而“热机效率”的引出可以通过类比“机械效率”来帮助学生认识到燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能，要求学生掌握热机效率的公式100%=⨯WQη有放，能大致说出提高热机效率的途径，以及热机工作时燃料释放的能量的主要流向.3.第3节“能量的转化和守恒”，“能量守恒定律”是对本章及以前所学物理知识从能量角度进行的一次综合.通过学生自己动手做实验，向学生初步揭示了能量概念的物理实质.接着通过学生讨论、分析，了解能量不能凭空消灭和产生，只能相互转化和转移，并给出能量守恒定律..【教学目标】1.在知识与技能方面：①知道热机中的能量转化，知道四冲程内燃机的构造和工作原理；②知道燃料燃烧过程中能的转化是化学能转化为内能，知道燃料的热值及其单位，能通过能量的转化和转移认识热机效率；③知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例，培养学生具有利用能量守恒的观点分析物理现象的意识.2.在过程与方法方面：①通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；利用挂图或模型讲解四冲程汽油机和柴油机的基本结构和工作原理.②从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值的概念，能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量；对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径.③通过学生讨论体会各种形式的能量之间的相互转化，并进一步理解能量守恒定律.3.在情感、态度与价值观方面：①通过演示培养学生观察、分析问题的能力，通过阅读“科学、技术、社会”扩展学生的知识面；②通过对热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识.【教学重点】汽油机的工作原理及能量的转化过程，燃料的热值，汽油机与柴油机的区别.【教学难点】热机效率，热机中的能量转化及损失，能量的转化与守恒定律.【课时建议】本章共有3节，建议5课时.第1节热机………………………………1.5课时第2节热机的效率………………………1.5课时第3节能量的转化和守恒…………………1课时本章复习和总结……………………………1课时1.比较法：例如：通过比较柴油机和汽油机的异同点，能简化柴油机的学习过程，进一步加深对四冲程内燃机的了解.2.分析法：例如：在解答复杂的计算题时，可以从要求的问题出发，先找过渡量，再由过渡量逐一找到已知条件.3.综合法：例如：在解答复杂的计算题时，可以从已知条件出发，先找过渡量，再由过渡量逐一找到要求的问题.第1节热机课题热机课型新授课教学目标知识与技能1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造.3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.过程与方法1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程，能够简单地描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力.2.通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识.3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料，培养学生收集信息和整理信息的能力.情感、态度与价值观1.通过对本节课的学习，培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.2.通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识，进一步认识科学技术和社会之间的关系.教学重点四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.教具准备多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水；汽油机与柴油机的实物模型.教学难点汽油机与柴油机之间的区别.教学课时1.5课时课前预习1.热机：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机械（即利用内能做功的机械）.热机的常见种类有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.2.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机.内燃机是现代社会中最常见的一种热机.生活中，汽车的动力机械就是内燃机.内燃机可以分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.3.汽油机：①四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中真正把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的是做功冲程，其他三个冲程不仅不能向外输出机械能，反而要依靠贮存在飞轮上的机械能来运行，即靠飞轮的惯性来完成.②分辨内燃机的四个冲程主要看活塞的上、下运动情况及进气门和排气门的开闭情况.4.柴油机：①柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴；②柴油机对空气的压缩程度比汽油机高，因此可以输出更大的功率，但是柴油机比较笨重.备课笔记课外拓展：内燃机的起源第一台实际使用过的内燃机，是1859年法国工程师勒努瓦制造的.这是一台煤气机，效率极低.1876年德国工程师奥托制成了按四冲程原理工作的煤气机，称为奥托循环机，这是内燃机划时代的进步.1892年，德国工程师狄塞尔提出了压缩点火式内燃机的设计原理，经过多次试验和改进，于1897年制成第一台压燃式内燃机，使用液体燃料，热效率比以前的内燃机都高.内燃机的发明，使热机的效率由蒸汽机的10%左右，提高到了40%左右.而且由于内燃机轻巧，适于用在交通工具上，对促进交通运输业的发展起了关键的作用.巩固复习教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入教师利用音像资料，展示汽车运动，坦克前进的画面，然后设问：你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗？汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的？学生思考、讨论、发表各自的看法.师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机，它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.进行新课热机师我们开始做个实验，请大家细心观察，并注意以下几个问题：①实验中有哪些能量转换？②用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热？③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能？教师演示教材P17图14.1-1的实验.（提醒：用金属网罩套在试管外面，并且胶塞不要塞得太紧，以免试管炸裂伤人）学生回忆并思考，发表各自的建议：水吸收热量，变成水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；塞子冲开时有“白气”产生，这是水蒸气液化放热……师同学们回答得很好，酒精燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气推动塞子做功，内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功，那接下来请大家想一想，如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧，那么能量的利用率将会更高，推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行，那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中，我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.板书：热机：（1）定义：利用内能做功的机械.（2）工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再对外做功，把内能转化为机械能.（3）热机的种类：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机等.教师用多媒体播放课件“热机的分类”.热机的分类（多媒体课件）通常根据燃料燃烧方式，将热机分为内燃机与蒸汽发动机两类.凡燃料直接在汽缸内燃烧，全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称内燃机，如汽油机、柴油机等都属于此类.先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工质，再由工质将得到的能量的一部分转变为机械能的称蒸汽发动机，又称外燃式热机.内燃机的工质是燃烧的烟气，而蒸汽发动机的工质是水蒸气.蒸汽机在热机中是最早出现的，以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继出现.其中内燃机应用范围最广，天空、地上、水中都有内燃机的身影.蒸汽发动机由于笨重、效率低，现在应用已不多.备课笔记课外拓展：几种发动机原理蒸汽轮机利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出，冲击叶轮，使叶轮与机轴一同旋转.蒸汽轮机的输出功率很大，大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦.燃气轮机基本原理与蒸汽轮机相似，但工质不是蒸汽，而是燃料燃烧后生成的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机，早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大（可达十几万千瓦），而且效率高，可达50%~60%.空气喷气发动机燃料在发动机的燃烧室内燃烧，生成的烟气从喷口高速喷出，根据反冲原理，发动机机身将向反方向运动.火箭发动机其结构与原理和喷气发动机相似.区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂（氧气）取自空气，因此空气喷气发动机只能在大气层内工作，主要用在飞机上；火箭发动机则自带氧化剂，燃料燃烧时不依赖于空气，因此可在大气层外工作，是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型，中国是火箭的故乡.进行新课板书：（1）内燃机：凡燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.（2）内燃机主要分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.【例1】如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热一段时间后，会观察到的现象有：①____________________________；②________________________________.实验中的能量转化过程为：①酒精燃烧放出热量，酒精的______能转化为水的______能；②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的______能转化为瓶塞的______能.答案：现象：①瓶塞被冲出来（向上跳起来）②管口附近出现白雾过程：①化学内②内机械汽油机师在现代社会中，内燃机是最常见的热机，内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.教师展示汽油机的实物模型，讲解结构部件名称（如图），引导学生了解汽油机的构造.板书：汽油机的构造：排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.师从汽油机的实物模型中我们知道了汽油机的构造，那汽油机是如何工作的呢？下面我们观看一个动画视频.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画：汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功.活塞移动带动曲轴转动.要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动.活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程.多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的.（启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化）板书：（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程.（2）汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气.教师再次播放汽油机工作的视频动画，并提醒学生带着以下问题观察和思考：（1）四个冲程中气门开启、闭合状态如何？活塞运动方向如何？（2）吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸？（3）压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？（4）四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化？（5）哪个冲程使机器获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？学生看完视频后分组讨论，并积极回答问题：生1：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸.②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩.备课笔记特别提醒：内能的两种应用1.利用内能加热物体.2.利用内能做功.进行新课③做功冲程：进气门和排气门都关闭.在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体.高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功.④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸.生2：吸气冲程中当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积增大，压强变小，大气压将油气混合物吸进汽缸.生3：压缩冲程中，活塞对油气混合物进行压缩做功，结果是使油气混合物的内能增加，温度升高.生4：四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化，其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能；“做功冲程”中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞运动，又使燃气的内能转化为机械能.生5：做功冲程中机器获得动力，排气冲程中排出了汽车的尾气.教师鼓励学生的回答，然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”（如图），并进行比较，强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.备课笔记规律总结：可根据汽油机活塞运动方向、进气门和排气门的开闭情况判断汽油机处于什么冲程.四冲程内燃机在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴、飞轮转动两周，对外做功一次.进行新课板书：（1）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转动两周，对外做功一次.（2）压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能.（3）汽油机的四个冲程中，只有做功冲程产生动力，其他三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，且消耗机械能.【例2】如图所示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解析：判断内燃机工作过程属于哪一个冲程，需分两步：一是看气门开闭状况，二是看活塞运动情况，具体判断方法是：一气门打开，若进气为吸气冲程，若排气为排气冲程；两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程，活塞向下为做功冲程.本题是两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程.压缩冲程是将机械能转化为内能.答案：B【例3】一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为6000r/min，则每秒钟发动机完成个冲程，对外做功次.解析：由6000r/min，算出飞轮每秒转动的转数为6000r60s＝100r/s.飞轮转一周完成2个冲程，一个工作循环为4个冲程，做1次功，飞轮需要转动2周，则每秒完成冲程数为100×2＝200（个），每秒做功次数为12×100＝50（次）.答案：200 50【例4】如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图，油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处？请作出简要解释.解析：在吸气冲程中，空气从进气管进入汽缸，气流在进气管狭窄处的流速较大，压强较小，汽油在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合后进入汽缸，这样有利于燃料的充分燃烧.解：将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处，是因为进气管狭窄处的空气流速较大，压强较小（小于油箱内油面的大气压），汽油才能在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合.柴油机师坦克和轮船上使用的是柴油机，柴油机是如何工作的？它的构造又如何呢？下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同，所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴.（教师可展示柴油机的实物模型，也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同）教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”，并讲解.备课笔记小组问题探讨：1.柴油机的构造与汽油机有什么不同？2.柴油机的工作过程与汽油机有什么不同？3.跟汽油机比起来，柴油机有什么优点和缺点？进行新课柴油机的工作过程（多媒体课件）柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复两次，除做功冲程外的其他三个冲程，也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.（帮助学生了解柴油机的结构，同时增强对四冲程特点的理解）提示：汽油机与柴油机的比较：①相同点：都是燃料在汽缸内燃烧；都是将内能转化为机械能的装置；都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次；启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.②不同点：备课笔记进行新课补充说明：（1）汽油容易雾化并汽化，柴油不易雾化，所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入汽缸，柴油机采用在压缩冲程结束时从汽缸顶部喷入的方式.（2）汽油的燃点高但挥发性强，易于点火，故采用电火花点燃式点火；柴油的燃点低但挥发性差，不易点燃易压燃，故采用压燃式点火，即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上，喷入的柴油遇高温立即燃烧.（3）由于柴油机的压缩程度高于汽油机，燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机，从做功的角度来看，在柴油机里作用在活塞上的压力较大，做的功也较多；从能量的转化角度来看，柴油机燃气的温度较高，内能较大，转化成的机械能也较多，单位时间里做功较多.板书：在一个工作循环中，柴油机的四个冲程和汽油机一样，曲轴转两周，活塞上下往复运动两次，对外做功一次，且开始时都需要外力启动.【例5】下列关于柴油机的叙述中，正确的是（）A.柴油机是把内能转化为机械能的装置B.四冲程柴油机每经过一个工作循环，曲轴就要转动四周C.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞D.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火解析：由热机的概念知，把内能转化为机械能的装置称为热机，柴油机属于热机，故A是正确的；四冲程内燃机每经过一个工作循环，有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；在做功冲程中，汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物，是点燃式，而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的，称之为压燃式，故C、D选项错误.答案：A师请大家阅读教材P20“科学世界——现代汽车”.（扩大学生视野，激发学生兴趣，培养学生创新精神）教学板书备课笔记课堂小结同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了热机的工作过程和原理，知道了内能的利用在现代生产、生活中有着重要的地位和作用，这节课我们就学到这，谢谢.教材习题解答想想议议（P19）1.在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化？解：压缩冲程把机械能转化为内能；做功冲程把内能转化为机械能.2.哪个冲程使汽车获得动力？解：做功冲程使汽车获得动力.3.哪个冲程排出了汽车的废气？解：排气冲程排出了汽车的废气.动手动脑学物理（P21）1.除了飞机、汽车、摩托车之外，你还知道哪些地方用到了热机？你列举的这些热机中哪些是内燃机？解：还有火车、轮船、坦克、拖拉机、火箭、火力发电站等，其中火车、轮船、坦克、拖拉机用的是内燃机.2.在图中，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况.请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况.解：3.从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中:（1）哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程？（2）哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程？（3）哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程？解：（1）做功冲程；（2）做功冲程；（3）压缩冲程.4.柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？解：相同点：（1）一个工作循环相同：一般都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；（2）能量转化相同：四个冲程的内燃机中，吸气和排气冲程都不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能．备课笔记。

第十四章第1、2节《热机和热机的效率》导学案班级：姓名：【学习目标】1．了解四冲程汽油机的基本工作原理。

2．从能量转换的角度认识燃料的热值。

3．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

4．通过能量的转化和转移，认识效率。

【重点难点】1．重点是汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值。

2．难点是热机中的能量转化及损失，了解热机效率。

【课前预学】一、阅读课本135页“演示”部分，回答下面的问题：1.观察右图所示的实验，回答下面的问题:（1）水沸腾后会看到什么现象？（2）木塞被冲开，是谁对它做了功？（3）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？上面的实验体现了热机的工作原理。

2.热机就是把燃料的__________能通过燃烧转化为_________能。

又通过，把_______能转化为能的机器。

热机的种类很多，但都是把能转化为能的机器。

二、阅读课本18页“内燃机”部分，认真观察图14.1—3和图14.1—4回答下面的问题：1.用在汽车上的动力机械，就是，最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做和。

2.汽油机通过在里面燃烧汽油生成高温高压的燃气，用来推动活塞。

多数汽油机是由、、、四个冲程的不断循环来保证连续工作的。

完成四个冲程叫一个工作循环。

3.在汽油机的四个冲程中，冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动。

在这个过程中把能转化为能；冲程燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，把能转化为能。

三、阅读课本22页“燃料的热值”部分，回答下面的问题：1.燃料燃烧时把能转化为能。

2.我们把，叫做这种燃料的热值。

常用符号来表示，热值的单位是，符号是。

对于气体燃料，热值指的是，单位是，符号是。

3.强调：热值是物质本身的一种属性，它与物体的质量、形状、体积、位置、温度等因素无关。

4.干木柴的燃烧值是 1.2×l07J/kg, 其物理意义。

5.例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

解析：从热值表中查得柴油的热值是q＝3．3×107 J/kg，则Q=mq＝4kg×3.3×107 J/kg=1.32×108 J6. 叫热机的效率。

第十四章《内能的利用》第1节《热机》导学案【学习目标】1、知道热机的概念，了解内燃机是热机的一种。

复述热机的定义，解释热机中能量的转化列举热机的种类。

2、了解汽油机、柴油机的构造。

通过实验探究，发现汽油机、柴油机冲程的工作状态和能量转化。

能表述汽油机、柴油机冲程各冲程的工作状态和能量转化。

3、区分汽油机和柴油机。

【学习重点】汽油机各冲程的工作状态和能量转化。

【预习检测】温故而知新1. 物体内部所有分子热运动的能与分子能的总和，叫作物体的内能。

⑵一切物体都有内能，内能的单位是，用字母表示。

2．物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越，物体内能也就越。

例如：同一物体温度越高，内能越。

【共同探究】学生活动一：阅读p135内容回答下列问题：1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。

思考；（1）看到什么现象？________________ （2）木塞被顶开，是谁对它做了功？________________ （3）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？________________（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？________________（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？___________ 2、热机是指把燃料燃烧时释放的__________转变为_________的装置。

热机应用历史上从蒸汽机到内燃机，内燃机有________及________等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，分别叫作______和_______4、汽油机学生活动二：阅读教材，依据图自学并填写、汇报：（1）汽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：_______ 、 ________ 、 _______ 、 ________四个冲程第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？汽油机是利用什么方式点火的？第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？第四冲程：排气冲程有什么作用？5、柴油机（对比汽油机学习）（1）柴油机是利用作燃料来工作的。