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1、九年級物理全冊 第十四章 第1節(jié) 熱機教案 (新版)新人教版
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.通過觀察、分析內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的實驗,知道熱機的概念,初步了解其工作原理。
2.借助于模型、掛圖和動畫視頻,了解汽油機和柴油機的構(gòu)造和工作過程。
(二)過程與方法
通過了解汽油機和柴油機的構(gòu)造和工作過程,利用對比的方法來認(rèn)識這兩種內(nèi)燃機的異同點。
(三)情感態(tài)度和價值觀
通過閱讀“現(xiàn)代汽車”,了解內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。
二、教學(xué)重難點
本節(jié)是由熱機、汽油機和柴油機三部分內(nèi)容組成的,它是前一章內(nèi)能知識的實際應(yīng)用。內(nèi)能在實際中主要用于加熱物體和做功,熱機就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化
2、為機械能的應(yīng)用,通過實驗得出內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能。實際中蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等都是熱機在實際中的應(yīng)用,內(nèi)能的應(yīng)用對社會的進步、人類的發(fā)展具有重大意義。汽油機和柴油機是內(nèi)燃機在生活中應(yīng)用廣泛的兩種機器,它們是如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的?為什么它們能連續(xù)工作?要解決這些問題,就必須對四沖程汽油機的結(jié)構(gòu)及工作原理有一定的了解。雖然汽油機和柴油機在實際中應(yīng)用廣泛,但學(xué)生對其工作原理還不是很了解,所以了解四沖程汽油的基本工作原理既是本節(jié)重點,也是本節(jié)的難點。
重點:了解四沖程汽油機的基本工作原理。
難點:了解四沖程汽油機的基本工作原理。
三、教學(xué)策略
把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能是內(nèi)能利用的一
3、個方面,可以通過蒸汽機、內(nèi)燃機、噴氣發(fā)動機等應(yīng)用來引入本節(jié)課的主題。通過實驗來證明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能,得出熱機的概念,舉例說明生活中熱機的應(yīng)用情況,重點介紹內(nèi)燃機中的汽油機。利用掛圖、模型、視頻等認(rèn)識汽油機的構(gòu)造,了解汽油機的基本工作原理。學(xué)生可以結(jié)合課本上的想想議議的問題初學(xué)課本內(nèi)容,請同學(xué)根據(jù)掛圖來介紹每個沖程,其余同學(xué)進行補充,重點強調(diào)四個沖程中的能量轉(zhuǎn)化、沖程的判斷依據(jù)等。柴油機的工作原理與汽油機基本相同,可以利用對比的方法來學(xué)習(xí)柴油機,從構(gòu)造、工作過程、點火方式等方面與汽油機進行對比。柴油機與汽油機各有優(yōu)缺點,實際生活中會根據(jù)不同的需要使用不同的機器。隨著技術(shù)的發(fā)展,柴油機的一些缺
4、點得到了改進,使用的范圍更廣泛了。適當(dāng)介紹其他的熱機,了解內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、試管、酒精燈、鐵架臺、水、火柴、汽油機模型和掛圖、柴油機模型和掛圖等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情景
(5分鐘)
播放超音速汽車,思考汽車是如何獲得機械能的?
學(xué)生觀看視頻,思考提出的問題。
創(chuàng)造課堂情景,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
引入新課
(5分鐘)
播放蒸汽機、內(nèi)燃機、噴氣發(fā)動機、汽輪機等視頻。
這些機器在使用時都要使用化石燃料作為能源,燃燒后放出大量的內(nèi)能,向外輸出機械能。它是如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
5、的呢?生活中還有沒有類似的實例?
學(xué)生觀看視頻,思考如何把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。結(jié)合生活實際來說明。
提出問題,引入新課。
新課內(nèi)容(25分鐘)
利用內(nèi)能做功
演示實驗:利用內(nèi)能來做功。
利用課本所示的實驗裝置,利用橡膠塞塞緊試管口,用酒精燈加熱試管中的水,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
請同學(xué)來描述實驗現(xiàn)象。
塞子為什么會飛出去?它的機械能從哪來的?
酒精燃燒釋放出熱量,通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水,水的內(nèi)能增加,溫度升高,產(chǎn)生的水蒸氣也越來越多,是水蒸氣對塞子做功。
為什么在塞子附近會出現(xiàn)“白氣”呢?
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學(xué)生觀察實驗。
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學(xué)生結(jié)合觀察的實驗,回憶實驗現(xiàn)象。試管內(nèi)出現(xiàn)大量氣泡
6、;試管塞會被水蒸氣沖出去;在試管口附近會出現(xiàn)大量“白氣”。
學(xué)生思考,塞子飛出去說明有其他物體對它施加的力做了功,機械能增大。試管內(nèi)產(chǎn)生的高壓水蒸氣對塞子做了功,把水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能。
水蒸氣對外做功,內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣液化成的小水滴。
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通過實驗來證明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能,引入熱機的概念。
熱機
你生活中還見過內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的實例嗎?
人們把各種利用內(nèi)能做功的機械叫熱機。熱機的能量轉(zhuǎn)化是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
生活中還有哪些熱機?
燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機,叫做內(nèi)燃機。內(nèi)燃機分為兩大類:汽油機和柴油機。
投影汽車和貨車的圖片。這些運輸
7、工具的心臟就是汽油機和柴油機。
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學(xué)生舉例,如水燒開時,壺蓋會被頂起來。裝有半瓶水的熱水瓶瓶塞有時會“跳”出來等。?
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蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。
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觀察圖片,了解汽油機和柴油機在實際中的應(yīng)用。
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利用實例了解熱機。
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利用實際應(yīng)用提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生繼續(xù)研究的欲望。
汽油機
閱讀課本上有關(guān)汽油機的內(nèi)容,思考下列問題:
1.四沖程汽油機包括哪些主要部件?
2.什么是沖程?
3.汽油機一個工作循環(huán)有幾個沖程?各個沖程的名稱分別是什么?
4.在四個沖程中,壓縮沖程和做功沖程各發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化?
5.哪個沖
8、程實現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,使汽車獲得動力?
6.如何根據(jù)四沖程汽油機的簡圖判斷出沖程的名稱?判斷的依據(jù)是什么?
展示汽油機各沖程的掛圖。
汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。這四個沖程中內(nèi)能和機械能的相互轉(zhuǎn)化發(fā)生在壓縮沖程和做功沖程。
出示汽油機模型,對照模型介紹各部件的名稱,演示各沖程,可以直觀地看到各沖程活塞運動的方向、兩個氣門的開閉情況。
觀察模型,總結(jié)汽油機一個工作循環(huán)活塞往復(fù)幾次?曲軸轉(zhuǎn)幾圈?對外做功幾次?
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學(xué)生帶著問題閱讀課本,自學(xué)汽油機的內(nèi)容。
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結(jié)合掛圖和課
9、本內(nèi)容,回答自學(xué)時提出的思考題。同學(xué)之間進行補充回答。
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學(xué)生小結(jié)各沖程的判斷方法,可以觀察活塞的運動方向,如果活塞遠(yuǎn)離火花塞是吸氣沖程或做功沖程;如果兩個門均關(guān)閉則為壓縮沖程或做功沖程。
汽油機的一個工作循環(huán)活塞往復(fù)兩次,曲軸轉(zhuǎn)兩圈,對外做功一次。
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培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
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培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和總結(jié)能力。
柴油機
柴油機是另外一種常見的內(nèi)燃機,它與汽油機有很多相似之處,但也有不同之處,請閱讀課本柴油機的相關(guān)內(nèi)容,與汽油機進行對比,說出汽油機和柴油機的異同。
給出柴油機的結(jié)構(gòu)示意圖和實物模型
10、。
用動畫演示柴油機的工作過程。
柴油機對空氣的壓縮程度比汽油機更高,因此在做功沖程中氣體的壓強也大于汽油機,因而可以輸出更大的功率。
柴油機較笨重、工作噪聲大,多用于大型機械,但隨著技術(shù)的進步,體積、噪聲和污染等方面缺點逐步得到改善,柴油機也開始小型化了,得到更多的應(yīng)用。
完成汽油機和柴油機的工作過程的相同點和不同點的表格。
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汽油機
柴油機
工作過程
吸氣沖程
不同
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相同
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壓縮沖程
不同
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相同
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做功沖程
不同
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相同
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排氣沖程
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說說在實際中你見過哪些地方使用了汽油機,哪些地方
11、使用了柴油機。
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學(xué)生自學(xué),相互討論后進行總結(jié)。
相同點:汽油機和柴油機都有四個沖程,名稱相同;壓縮沖程和做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。
不同點:結(jié)構(gòu)不同,汽油機有火花塞,柴油機是噴油嘴;點火方式不同,汽油機是點燃式,柴油機是壓燃式;汽油機在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物,柴油機吸入的是空氣;用途上不同,汽油機輕便,可用于小型機械,如小汽車等,柴油機較笨重,但輸出功率較大,可用于大型機械,如坦克、載重汽車等。
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學(xué)生完成表格,并進行交流。
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學(xué)生舉例說明,汽油機應(yīng)用與小汽車、割草機等;柴油機應(yīng)用于載重汽車、坦克、大型發(fā)電機等
12、。
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培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
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鞏固利用對比的方式研究問題的方法。
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利用列表對比的方法加深對汽油機和柴油機的工作過程的了解。
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物理聯(lián)系生活。
閱讀科學(xué)世界“現(xiàn)代汽車”,了解汽車的組成以及技術(shù)的發(fā)展對現(xiàn)代汽車發(fā)展的影響。
閱讀“現(xiàn)代汽車”,了解內(nèi)能利用技術(shù)的進步,對人類社會發(fā)展的重要意義。
了解內(nèi)能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。
總結(jié)(5分鐘)
課堂小結(jié):
1.通過這節(jié)課你學(xué)到了什么?
2.什么是熱機?列舉常見的一些熱機。
3.什么是沖程?汽油機一
13、個工作循環(huán)有幾個沖程?曲軸轉(zhuǎn)幾圈?活塞往復(fù)幾次?對外做功幾次?
4.柴油機與汽油機有哪些相同點和不同點?
5.列舉實際中哪些地方使用汽油機和柴油機?
學(xué)生梳理本節(jié)課本知識內(nèi)容。
1.本節(jié)主要學(xué)習(xí)了熱機、汽油機和柴油機,研究了汽油機和柴油機的工作過程、工作原理等。
2.熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器,熱機在生活中應(yīng)用廣泛,例如內(nèi)燃機、蒸汽機、噴氣發(fā)動機等。
3.汽油機中活塞從汽缸的一端運動到另一端叫一個沖程,一個工作循環(huán)有四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。一個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈,活塞往復(fù)兩次,對外做功一次。
4.可以從結(jié)構(gòu)、工作過程、使用范圍等方面進行比較。
5.汽油機輕便,可用于小型機械,如小汽車等;柴油機較笨重,可用于大型機械,如坦克、載重汽車等。
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培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。
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作業(yè)布置
課本“動手動腦學(xué)物理”第2~4題。
按要求完成。
知識鞏固。
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