九年级物理全册第十三章第三节内燃机教案
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一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版物理九年级全一册第13.3节内燃机。
内燃机是热机的一种,它将燃料在气缸内燃烧产生的内能转化为机械能。
本节课的主要内容包括:内燃机的种类、构造、工作原理以及四个冲程的特点。
二、教学目标1. 了解内燃机的种类、构造和工作原理,能说出内燃机的四个冲程及特点。
2. 能结合实例分析内燃机的工作过程,提高学生的分析能力。
3. 通过对内燃机的认识,培养学生对物理学科的兴趣和热情。
三、教学难点与重点重点:内燃机的种类、构造、工作原理及四个冲程的特点。
难点:内燃机工作过程中的能量转化和热机效率的计算。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、内燃机模型、挂图。
学具:笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一段内燃机工作的视频,让学生观察并思考:内燃机是如何工作的?它有哪些部分组成?2. 知识讲解:介绍内燃机的种类、构造、工作原理及四个冲程的特点。
通过多媒体课件、内燃机模型和挂图,帮助学生直观地理解内燃机的工作过程。
3. 例题讲解:分析一个内燃机工作过程中的能量转化问题,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习:布置一些有关内燃机的练习题,让学生巩固所学知识。
六、板书设计内燃机:1. 种类:汽油机、柴油机等2. 构造:气缸、活塞、曲轴、飞轮等3. 工作原理:燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞做功4. 四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程七、作业设计1. 描述内燃机的四个冲程及特点。
2. 分析一个内燃机工作过程中的能量转化问题。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过视频、模型和挂图等多种教学手段,帮助学生直观地理解了内燃机的工作原理。
在讲解过程中,注意引导学生运用所学知识解决实际问题,提高了学生的分析能力。
但在课堂互动方面,可以进一步加强学生的参与,提高学生的积极性。
2. 拓展延伸:研究内燃机的节能措施,提高热机效率。
探讨未来内燃机的发展趋势。
重点和难点解析在本节课的教学设计中,我们需要重点关注内燃机的四个冲程及其特点,以及内燃机工作过程中的能量转化问题。
13.3《内燃机》教学设计一、教学内容本节课的教学内容选自沪科版九年级物理全册第13章第3节,主要介绍内燃机的工作原理及其分类。
具体内容包括:1. 内燃机的定义和工作原理;2. 内燃机的四个冲程及其特点;3. 内燃机的能量转化;4. 常见内燃机的分类和特点。
二、教学目标1. 理解内燃机的定义和工作原理,能画出内燃机的简图;2. 掌握内燃机的四个冲程及其特点,能解释内燃机的能量转化;3. 了解常见内燃机的分类和特点,能结合实例进行分析。
三、教学难点与重点1. 内燃机的工作原理及其能量转化;2. 内燃机的四个冲程的特点;3. 常见内燃机的分类和特点。
四、教具与学具准备1. 内燃机模型;2. PPT课件;3. 黑板;4. 粉笔;5. 学生活动手册。
五、教学过程1. 情景引入:以汽车、柴油机等实例引出内燃机,激发学生的兴趣。
2. 知识讲解:讲解内燃机的定义、工作原理、四个冲程及其特点,引导学生理解内燃机的能量转化。
3. 实例分析:分析常见内燃机的分类和特点,如汽油机、柴油机等,让学生结合实例进行分析。
4. 课堂互动:进行内燃机工作原理的模拟实验,让学生亲身体验并解释内燃机的工作过程。
5. 随堂练习:布置有关内燃机的题目,让学生巩固所学知识。
六、板书设计1. 内燃机的定义和工作原理;2. 内燃机的四个冲程及其特点;3. 内燃机的能量转化;4. 常见内燃机的分类和特点。
七、作业设计1. 绘制内燃机的简图,并标注各部分名称;2. 解释内燃机的能量转化过程;3. 分析常见内燃机的特点,并结合实例进行说明。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:让学生调查生活中内燃机的应用,了解内燃机的发展前景。
教学内容:一、内燃机的定义和工作原理内燃机是一种将燃料在内部燃烧产生的高温高压气体,转化为机械能的发动机。
它主要由气缸、活塞、曲轴、配气机构等部分组成。
内燃机的工作原理是:在气缸内,燃料与空气混合后,在活塞的作用下,产生爆炸,推动活塞运动,通过曲轴将运动转化为旋转运动,从而驱动机器工作。
教案:沪科版物理九年级上第十三章第三节内燃机一、教学内容本节课的教学内容主要包括沪科版物理九年级上第十三章第三节“内燃机”的相关知识。
具体包括内燃机的定义、工作原理、构造以及四个冲程的特点和能量转化情况。
二、教学目标1. 让学生了解内燃机的定义和工作原理,能描述内燃机的构造及四个冲程的特点。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 通过对内燃机的认识,提高学生对我国科技创新能力的自豪感。
三、教学难点与重点1. 内燃机的工作原理及其四个冲程的特点。
2. 内燃机能量转化的情况。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、内燃机模型、挂图等。
2. 学具:笔记本、笔、课本等。
五、教学过程1. 情景引入:通过播放我国自主研发的内燃机产品宣传片,激发学生的民族自豪感,引出本节课的主题。
2. 知识讲解:(1)内燃机的定义:内燃机是一种将燃料在气缸内燃烧产生的高温高压气体,通过活塞、曲轴等部件转化为机械能的发动机。
(2)内燃机的工作原理:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压气体,推动活塞运动,活塞通过曲轴与连杆连接,将运动传递到曲轴,从而实现对外做功。
(3)内燃机的构造:气缸、活塞、曲轴、连杆、燃料系统、点火系统等。
(4)内燃机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(5)内燃机能量转化情况:化学能转化为内能,内能转化为机械能。
3. 例题讲解:通过分析内燃机的工作原理,解答一道关于内燃机能量转化的问题。
4. 随堂练习:根据所学知识,完成课后练习题。
5. 课堂小结:六、板书设计板书内容主要包括内燃机的定义、工作原理、构造、四个冲程的特点和能量转化情况。
七、作业设计1. 请描述内燃机的构造及四个冲程的特点。
2. 请解释内燃机能量转化的情况。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过播放宣传片、讲解知识、例题解析、随堂练习等形式,使学生了解了内燃机的相关知识。
但在教学过程中,要注意引导学生运用所学知识解决实际问题,提高学生的实践能力。
内燃机教学目标(1)知识与能力目标:①了解热机发展历史,知道热机能量转化。
②理解四冲程内燃机构造和工作原理③知道汽油机和柴油机的主要区别和用途。
④学习用分析和比较的科学研究方法学习物理,学会使用信息技术平台进行物理知识学习。
(2)过程与方法①通过平台,学生自主学习《内燃机微课程》。
②通过观察四冲程汽油机和柴油机结构图,观看微课程在线视频,掌握四冲程内燃机工作过程,分析汽油机和柴油机的构造特点,学习分析和比较科学研究方法。
(3)情感态度价值观:①了解内燃机在生产和生活中的应用,感受到技术进步对人类社会发展所起的推动作用,增强学生将科学知识转化为生产力的意识。
②学生通过平台开展自主学习,培养学生利用信息技术进行物理知识学习情感。
教学重点:热机的能量转化、四冲程汽油机和柴油机的工作过程。
教学难点四冲程汽油机和柴油机在结构、工作过程等方面的异同点和能量转化。
教学资源准备:构建《内燃机》一节知识点相关内容的微视频、微课程和学习。
教学策略根据《内燃机》知识内容在课标中的要求和学生的学情实际,实现课堂教学的“翻转”,在教学设计中采取如下策略:1.为学生自主学习提供知识资源。
在教学内容准备上,制作《内燃机微课程》,微课程里有知识讲解,图片说明、内燃机工作过程微视频,活化了教材中知识和学习要求,拓展了教材中的知识内容,供学生课前自主学习和课后自主复习。
2.为学生自主学习搭建网络平台。
建立学生学习,将内燃机微课程放在上,学生通过不受时间、地点限制进行自主学习,并将学习过程中存在的困难和问题,通过互动栏目,随时反馈给教师,教师将学生提出的问题作为课堂教学内容。
3.为开阔学生视野,深化学生对课堂知识的理解,利用信息技术平台拓展课堂知识链。
现代科学技术的进步,热机的应用发展很丰富,由蒸汽机、内燃机发展到蒸汽轮机、燃气轮机、火箭发动机,其火箭发动机技术先进、应用领域前沿,其简单的基本原理已在九年级学生掌握的知识X围之内,利用信息技术平台提供这些知识资源,扩展学生知识的学习X围。
沪科版物理九年级第13章第三节《内燃机》教案【教学目标】知识与技能1、知道热机的概念,了解内燃机是热机的一种。
2、了解汽油机、柴油机的构造。
能表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.过程与方法1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.2、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.3、通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识.情感态度与价值观通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力.【教学重难点】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。
【导学过程】【创设情景,引入新课】演示实验:从老师的实验得到什么启示,猜想可能是由于水烧开后,产生大量高温的水蒸气在试管内膨胀对,从而将塞子冲起,实现了内能向机械能的转化。
从而导入新课?【自主预习案】1、热机是将能转化为能的机械。
2、热机的种类有、、、等。
其中是最常见的热机。
3、燃料在燃烧的热机叫内燃机。
4、内燃机的种类有机和机。
5、理解两个名词概念。
(1)什么叫一个冲程;(2)什么叫一个工作循环。
6、内燃机是由、、、四个冲程组成的。
2)、通过汽油机模型,结合自学,小组相互协作探讨认识汽油机①构造进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。
(知道名称的同时,要能了解各部分的功能)冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程②工作原理。
观看汽油机的模型,结合书本了解它的工作原理。
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。
开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭。
工作时,活塞向运动,门打开,门仍关闭。
由于缸内体积增大,压强减小,的混合物被吸入气缸。
这是第一个冲程,叫冲程。
活塞运动到汽缸最下端,就开始转为向运动。
这时门和门都关闭,被强行压缩,温度升高,压强增大。
这是第二个冲程,叫冲程。
该冲程结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。
《第三节内燃机》教案教学目标1.知道四冲程内燃机的工作原理。
2.知道内燃机工作过程中能量的转化关系。
3.能说出柴油机与汽油机的异同。
教学重点理解内燃机的四个冲程。
教学难点内燃机的工作原理。
课时安排1课时课前准备课件教学过程一、导入新课如下图所示,在试管内装一些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,发现水蒸气会把橡皮塞顶出去。
请回答,在以上实验中,有哪些能量转化的过程呢?瓦特发明的蒸汽机原理与此是否相似?这节课,我们就一起来学习探究《第三节内燃机》。
(板书设计)二、自学互研(一)常见的热机自主阅读教材P45的内容,独立思考并完成。
1.什么是热机?常见的热机有哪些?答:利用内能做功的机械叫热机。
常见的热机有:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
2.什么叫内燃机?内燃机有哪几种?答:燃料直接在汽缸内燃烧而产生动力的热机叫内燃机。
内燃机有汽油机和柴油机。
(二)汽油机自主阅读教材P46的内容完成。
3.观察课本P46图13-15,说出汽油机的主要结构。
答:进气道、进气阀、排气道、排气阀、气缸、火花塞、活塞、曲轴连杆、飞轮。
4.什么是冲程?汽油机一个工作循环有哪几个冲程?答: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一个冲程。
多数汽油机有:吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
5.如图所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中乙图是做功冲程,甲图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。
在图乙中,它将内能转化为机械能。
6.某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃机每秒钟完成40个冲程,曲轴转动20圈,对外做功的次数为10次。
(三)柴油机自主阅读教材P47的内容完成。
7.读下表信息,说出汽油机、柴油机的不同点。
三、板书设计第三节内燃机1.常见的热机2.汽油机3.柴油机四、教后反思。
内燃机【教学课时】1课时。
【教材分析】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;了解内燃机在现代生活特别是交通方面的应用。
【教学目标】1.常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。
2.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。
3.常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
【教学重点】内燃机的基本构造和工作原理。
【教学难点】内燃机的工作过程。
【教学方法】讲解与阅读指导并行。
【实验器材】内燃机示教模型(带电灯指示),教学挂图。
【教学过程】〖引入新课〗复习提问:1、改变物体内能的两种方式是什么?2、内能有哪两方面的主要作用?新课引入热机是指把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。
热机应用历史上从蒸汽机到内燃机,内燃机有汽油机及柴油机等,大多数交通工具,都使用它们。
我们有必要学习内燃机原理。
〖新课教学〗内燃机:燃料直接在发动机气缸内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,分别叫做汽油机和柴油机。
1.汽油机:指出汽油在汽油机汽缸内燃烧、生成高温高压燃气,燃气推动活塞而做功,燃气内能转化为活塞运动的机械能。
(1)构造。
(出示模型或挂图。
边指示边讲解)。
进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。
(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)冲程:活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。
(2)工作原理。
(边运转模型边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况) 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。
1.〈吸气冲程〉开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门军关闭。
工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。
由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。
这是第一个冲程。
2.〈压缩冲程〉活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。
这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。
沪科版九年级全册物理第十三章第三节-内燃机导教学设计一、教学目标1.理解内燃机的工作原理和基本结构;2.掌握内燃机的分类及其特点;3.了解内燃机在生活中的应用。
二、教学重点1.内燃机的工作原理和基本结构;2.内燃机的分类和特点。
三、教学内容1.内燃机的工作原理;2.内燃机的结构;3.内燃机的分类。
四、教学过程1. 导入(5分钟)通过引入一个与内燃机相关的场景或问题,激发学生的兴趣,引导学生思考,并引出今天的学习内容。
例如:在运动会上,我们常常看到运动员们穿着深色竞赛服飞快地奔跑,为什么他们会累呢?这与内燃机有什么关系?2. 概念讲解(10分钟)通过概念讲解,向学生介绍内燃机的工作原理和基本结构。
教师可以使用课件或者黑板进行讲解,结合示意图向学生详细解释内燃机的工作原理和基本结构,并与学生进行互动讨论。
3. 实例分析(15分钟)通过一个实例,让学生进一步理解内燃机的工作原理和基本结构。
教师可以选择一种常见的内燃机实例,如汽车发动机,向学生展示其内部构造,并解释其中的工作原理。
学生可以通过观察和回答问题的方式加深对内燃机的理解。
4. 分类讨论(15分钟)让学生分组进行内燃机的分类讨论,每个小组选择一个内燃机分类,介绍其特点并总结。
教师可以提供一些分类的提示,如热机和冷机、两冲程和四冲程等。
学生可以在小组中自行讨论,搜集相关资料,并以小组为单位进行展示。
5. 进一步应用(10分钟)让学生思考内燃机在生活中的应用,并列举出几个例子。
教师可以引导学生思考内燃机在交通工具、农机具和家用电器等方面的应用,并进行讨论,让学生了解内燃机在各个领域的重要性。
6. 小结(5分钟)对今天的学习内容进行小结,并与学生共同回顾学习的内容和达成的目标。
教师可以对内燃机的工作原理、基本结构和分类进行简要总结,并鼓励学生加深学习,并与实际应用结合,拓展思考。
五、教学反思本节课采用了多种教学方法,如讲解、实例分析和小组讨论等,可以有效激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解内燃机的工作原理和基本结构。
《内燃机》教学设计一、教学内容1. 内燃机的定义和工作原理。
2. 内燃机的四个冲程及其特点。
3. 内燃机的热效率。
4. 各种内燃机的应用和优缺点。
二、教学目标1. 让学生了解内燃机的定义和工作原理,能画出内燃机的示意图。
2. 让学生掌握内燃机的四个冲程及其特点,能解释压缩冲程和做功冲程的能量转化。
3. 让学生理解内燃机的热效率的概念,会计算内燃机的理论热效率。
4. 让学生了解各种内燃机的应用和优缺点,能结合实例进行分析。
三、教学难点与重点重点:内燃机的四个冲程及其特点,内燃机的热效率。
难点:内燃机的工作原理,压缩冲程和做功冲程的能量转化,内燃机的理论热效率的计算。
四、教具与学具准备教具:内燃机模型,PPT,黑板。
学具:笔记本,笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:让学生观察生活中的内燃机实例,如汽车、摩托车等,引导学生思考内燃机的工作原理。
2. 知识讲解:介绍内燃机的定义和工作原理,通过内燃机模型和PPT进行讲解,让学生能画出内燃机的示意图。
3. 冲程特点:讲解内燃机的四个冲程及其特点,重点解释压缩冲程和做功冲程的能量转化,通过PPT和内燃机模型进行演示。
4. 热效率概念:引入内燃机的热效率的概念,讲解热效率的计算方法,让学生能计算内燃机的理论热效率。
5. 应用与优缺点:介绍各种内燃机的应用和优缺点,通过实例进行分析,引导学生思考内燃机的利弊。
6. 随堂练习:给出相关的练习题目,让学生运用所学的知识进行解答,巩固所学内容。
六、板书设计板书设计如下:内燃机1. 定义:燃料在气缸内燃烧产生动力的热机。
2. 工作原理:燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞运动,通过连杆和曲轴转化为旋转运动。
3. 四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
4. 热效率:有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
5. 应用与优缺点:各种内燃机的应用和优缺点。
七、作业设计1. 画出内燃机的示意图,并标注出各个冲程。
2. 解释压缩冲程和做功冲程的能量转化。
第三节内燃机【教学任务分析】
【教学环节安排】
环节教学问题设计教学活动设计
最佳解决
方案
创设情境
演示实验引入:在试管中
装些火柴头,用软木塞塞住试
管口,加热使火柴头燃烧,请
同学们注意观察现象(火柴头
燃烧,软木塞被推出试管
口).说一说从火柴头燃烧到
软木塞被推出试管口过程中
能量是怎样转化的?
教师提出
问题并演示实
验,学生观察
实验,从能量
的转化情况分
析,内能是可
以做功的,教
师点明这就是
一个简单的热
机,教师引出
课题.
自主学习“自主学习提纲”见学案
答案:
1.内燃机
2.汽油机柴油机
3.气缸活塞火花塞
4.冲程吸气冲程压缩冲程
做功冲程排气冲程
5.火花塞喷油嘴
教师出示导学
提纲,并指导
学生自主学
习.
学生利用课前
或课上5分钟
左右的时间预
习本节内容,。
第十三章内能与热机第三节内燃机教学反思设计说明本节主要内容有:热机的共同特点,汽油机的构造和工作原理,热机与环境,热机的种类。
在人类工业化发展的进程中,热机曾经起过而且还在起着非常重要的作用。
让学生了解热机的工作原理和作用,树立效率和环保意识,对于提高学生的科学素养,进行STS教育,是非常有必要的。
本节教学时首先介绍热机的共同特点,即热机工作过程中的能量转化情况,这是后面分析汽油机工作过程的理论依据。
然后分别介绍汽油机和柴油机的构造、工作原理、工作过程,通过学习能比较出柴油机与汽油机的不同。
了解热机的种类和发展历程,提出热机效率和环境保护,向学生渗透效率意识和环保意识,领悟科学技术对社会发展产生的重要作用,激发学生的爱国主义情感。
教学目标【知识与技能】1.知道热机中能量的转化。
2.知道四冲程内燃机的构造和工作原理。
3.了解汽油机和柴油机的主要区别。
【过程与方法】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。
【情感、态度和价值观】了解这些内燃机在生产和生活中的应用,感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用。
重点难点教学重点汽油机的工作过程。
教学难点柴油机与汽油机的不同点。
教学方法学生自主学习和教师讲解相结合的教学方法。
教具、学具模型、挂图、多媒体课件。
授课时数1课时教学过程导入新课汽车奔驰,列车飞驶,舰船劈波斩浪,飞机凌空穿云,火箭直冲太空……人们日行千里遨游太空的愿望已成现实。
它们之所以能大展神威,是因为有了发动机。
那么这些发动机是怎样来工作的呢?下面让我们一块去探索其中的奥秘吧!讲授新课一、热机【思考】每年的春节,吉庆的鞭炮声都伴随我们一起欢度新年。
你有没有想过,燃放鞭炮时发生的能量转化与发射火箭时发生的能量转化一样吗?(学生分析、交流、讨论后,教师订正。
)【分析】燃放鞭炮时,高温高压的燃气对外膨胀做功,内能转化为机械能;火箭升空时,高温高压的燃气对外膨胀做功,内能转化为机械能,将火箭送上蓝天。
《内燃机 》教材利用图例说明了汽油机的结构,并用四个参考图详细分析了汽油机的四个冲程,指出汽油机实际工作时,是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来,带动活塞运动后汽油机才自己工作。
柴油机教学比较简单,知识说明了其工作过程,并分析了和汽油机的区别,指出了柴油机的应用。
教材最后还提出了问题,思考汽油机和柴油机在工作过程中的相同点和不同点。
【知识与能力目标】1、初步认识发动机的作用,体会现代交通工具对人们生活的影响.2、了解汽油机的基本构造和工作原理.【过程与方法目标】1、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.2、能用文字或口头表述内燃机各个冲程的工作状态和能量转化。
【情感态度价值观目标】知道内燃机工作进有废气污染,树立环保意识。
【教学重点】◆ 教材分析◆ 教学目标◆ 教学重难点◆汽油机和柴油机的构造和工作过程【教学难点】汽油机和柴油机的构造和工作过程◆课前准备◆多媒体课件:PPT实验器材:汽油机和柴油机的模型、内燃机做功冲程演示器。
◆教学过程一、复习提问1.改变物体内能的两种方法是什么?2.内能有哪两方面的主要应用?举例说明.3。
什么叫热机?举出几种常见的热机说明热机中能的转化.二、进行新课引入提问:内燃机是指燃料直接在气缸内燃烧的热机内燃机有哪两种?本节将要学习汽油机和柴油机这两种内燃机的构造、工作原理以及它们之间的不同点。
(一)、汽油机1、简介什么叫汽油机指出汽油在汽油机气缸内燃烧、生成高温高压燃气,燃气推动活塞而做功。
燃气的内能转化为活塞运动的机械能.2、汽油机的构造:教师结合汽油机模型演示讲解汽油机的构造。
并指出和演示什么叫做一个冲程(1)、汽油机的构造:气缸、活塞连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞.活塞在汽缸里往复运动、活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程讲解火花塞时,要演示火花塞产生电火花的现象,讲明它的主要功能是点燃汽油的作用。
讲解并演示曲轴转动,说明活塞在汽缸中往复运动,通过曲轴变成转动。
第三节内燃机【教学目标】一、知识与技能1.知道热机、内燃机的概念,知道内燃机是热机的一种,体会现代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.二、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.三、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.【教学难点】汽油机和柴油机之间的区别.【教具准备】多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水;汽油机和柴油机的实物模型.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容,并讲解学生所做的课后作业(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.【新课引入】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、坦克的发动机是怎样获得能量的?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为机械能,从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习第三节内燃机.【预习指导】阅读课本P45-48文字内容和插图,把基本概念、规律、规定,以及汽油机和柴油机的异同点,用红色笔做上记号,并完成对应练习册中“课前预习”部分,然后,各小组内部交流讨论,提出预习疑问,组长做好记录,准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言,报告“课前预习”答案,教师评价订正.2.学生质疑,教师指导释疑.【拓展探究】热机一、学生内部讨论交流,回答下列问题.师什么是热机?什么是内燃机?生:把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置称为热机;燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机.教师用多媒体播放课件“热机的分类和几种发动机原理”.热机的分类和几种发动机原理(多媒体课件)(1)热机的分类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.凡燃料直接在气缸内燃烧,全部能量转变过程在气缸内完成的热机称为内燃机,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,又称外燃式发动机.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交叉出现,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.(2)几种发动机原理简介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.【师生互动归纳总结】(1)热机定义:把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置.(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.(4)内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,常见的有汽油机和柴油机.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.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.【师生互动归纳总结】汽油机的构造:主要由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮和火花塞组成.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画:汽油在气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,活塞必须能在气缸内往复运动.活塞在气缸内做一次单向运动,叫做一个冲程(或行程).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).【师生互动归纳总结】(1)冲程:汽油机工作时,活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程(或行程).(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)四个冲程中气阀开启、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:进气阀打开,排气阀关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸.②压缩冲程:进气阀和排气阀都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩.③做功冲程:进气阀和排气阀都关闭.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:进气阀关闭,排气阀打开,活塞向上运动,把废气排出气缸.生2:吸气冲程中当活塞向下运动时,气缸内气体的体积增大,压强变小,大气压将油气混合物吸进气缸.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.【师生互动归纳总结】(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.例题1(多媒体展示)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例题2(多媒体展示)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6000r/60s=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1/2×100=50(次).答案:20050【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.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.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)【师生互动归纳总结】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:教师引导学生思考内燃机的使用与环境保护的关系,指出汽车尾气(废气)的危害及减小危害措施,鼓励学生课外上网查阅相关资料.例题3(多媒体展示)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例题4(多媒体展示)某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当柴油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)柴油机的功率.分析:本题综合考查了压力与压强的关系、功和功率的计算、柴油机的工作原理等知识.(1)已知压强p和受力面积S,根据压强定义式p=F/S的变形式F=pS,可直接求出;(2)根据求出的压力和已知压力移动的距离s,根据公式W=Fs可求出做的功;(3)柴油机工作时,飞轮转动两周,对外做功一次,由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数,从而可以求出柴油机的功率.解:(1)做功冲程燃气对活塞的平均压力F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N;(2)一个做功冲程燃气对活塞的功W=Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J;(3)因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s,每秒做功次数n=1/2×30=15次,柴油机的功率P=nWt=135J×151s=2025W.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么?【课后作业】1.请同学们做课本P48-49作业1 2 3 4.2.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.吸气、压缩、做功、排气压缩做功2.B3.D1.本节课的教学设计通过创设问题情景,提出让学生感兴趣的问题,引导学生思考热机中能量的转化,并通过播放flash动画,让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.2.教学时,教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍,重点讲述汽油机的四个冲程,通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍,使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时,教师可以采用对比的方法,结合柴油机的构造简图,讲述它与汽油机在构造上的异同,对于它们相似的地方,只需做简略的说明,而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中,鼓励学生通过多种途径,如采访工人,查阅资料,上网搜集等,了解汽车在现代社会生活中的重要作用,同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习,勇攀科学高峰,为人类社会进步做出应有的贡献.11。