2020人教版九年級全一冊同步備課：14.1熱機教案 同步練習(xí)

教案：14.1熱機一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2020人教版九年級全一冊第14章第一節(jié)，主要講述熱機的原理和基本概念。具體內(nèi)容包括：1.熱機的定義和工作原理2.內(nèi)燃機和外燃機的區(qū)別3.四沖程內(nèi)燃機的工作過程4.熱機的效率及其影響因素二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生了解熱機的原理和基本概念，能夠區(qū)分內(nèi)燃機和外燃機。2.通過實例分析，使學(xué)生掌握四沖程內(nèi)燃機的工作過程。3.讓學(xué)生理解熱機效率的概念，了解影響熱機效率的因素。三、教學(xué)難點與重點重點：熱機的原理和工作過程，熱機效率的概念及其影響因素。難點：熱機效率的計算和提高方法。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備教具：多媒體教學(xué)設(shè)備、熱機模型、掛圖。學(xué)具：筆記本、彩筆。五、教學(xué)過程1.實踐情景引入：展示汽車、摩托車等內(nèi)燃機工作的視頻，讓學(xué)生觀察并思考內(nèi)燃機是如何工作的。2.知識講解：通過掛圖和模型，講解熱機的原理和工作過程，明確內(nèi)燃機和外燃機的區(qū)別。3.實例分析：分析四沖程內(nèi)燃機的工作過程，讓學(xué)生理解吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣四個沖程的作用。4.課堂互動：提問學(xué)生關(guān)于熱機效率的概念，讓學(xué)生討論并回答影響熱機效率的因素。5.練習(xí)鞏固：發(fā)放練習(xí)題，讓學(xué)生獨立完成，鞏固所學(xué)知識。六、板書設(shè)計板書內(nèi)容：熱機1.定義：熱機是利用熱能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。2.工作原理：熱機通過燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞運動，從而實現(xiàn)做功。3.內(nèi)燃機與外燃機：內(nèi)燃機在燃料燃燒過程中，高溫氣體在氣缸內(nèi)直接推動活塞做功；外燃機在氣缸外燃燒燃料，通過熱交換器傳遞熱量，推動活塞做功。4.四沖程內(nèi)燃機：吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣四個沖程。5.熱機效率：熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。6.影響因素：燃燒充分程度、熱量損失、機械損耗等。七、作業(yè)設(shè)計1.描述四沖程內(nèi)燃機的工作過程，并畫出簡圖。答案：四沖程內(nèi)燃機的工作過程包括吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣四個沖程。具體過程如下：吸氣沖程：活塞向下運動，氣缸內(nèi)形成負壓，進氣門打開，燃料混合氣進入氣缸。壓縮沖程：活塞向上運動，將燃料混合氣壓縮，使其溫度和壓力升高。爆發(fā)沖程：燃料混合氣點燃，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞向下運動，完成做功。排氣沖程：活塞向上運動，將燃燒后的廢氣排出氣缸，為下一個循環(huán)做準(zhǔn)備。2.討論如何提高熱機的效率？答案：提高熱機效率的方法有：1)提高燃燒充分程度，使燃料得到充分利用。2)減少熱量損失，如提高發(fā)動機的保溫性能，減少尾氣排放等。3)減少機械損耗，如提高零部件的加工精度，使用潤滑油等。八、課后反思及拓展延伸2.拓展延伸：讓學(xué)生調(diào)查生活中常見的熱機設(shè)備，了解其工作效率，探討如何提高熱機效率的方法。重點和難點解析：熱機效率的計算和提高方法在上述教案中，熱機效率的計算和提高方法是教學(xué)的重點和難點。這是因為熱機效率的概念涉及到熱力學(xué)的基本原理，同時在實際應(yīng)用中，提高熱機效率的方法多種多樣，需要學(xué)生具備一定的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。一、熱機效率的概念熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機效率的高低反映了熱機的工作性能和能源利用效率。熱機效率的計算公式為：η=(W有/Q放)×100%其中，W有表示熱機有效利用的能量，Q放表示燃料完全燃燒放出的能量。二、熱機效率的提高方法1.提高燃燒充分程度燃燒充分程度是指燃料與氧氣在燃燒過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的完全程度。燃燒充分程度越高，熱機有效利用的能量越多，熱機效率越高。提高燃燒充分程度的方法有：（1）優(yōu)化燃燒過程，如采用先進的燃燒技術(shù)，提高燃燒速度和燃燒溫度。（2）提高燃料的霧化質(zhì)量，使燃料與空氣混合得更加均勻。（3）合理設(shè)計燃燒室結(jié)構(gòu)，增大燃料與氧氣的接觸面積。2.減少熱量損失熱量損失是指在熱機工作過程中，熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域的過程。減少熱量損失可以提高熱機效率。具體方法有：（1）提高熱機部件的保溫性能，減少熱輻射和熱傳導(dǎo)損失。（2）優(yōu)化熱機部件的布局，減少熱量傳遞路徑。（3）采用高效的熱交換器，提高熱量傳遞效率。3.減少機械損耗機械損耗是指在熱機工作過程中，由于摩擦、振動等原因造成的能量損失。減少機械損耗可以提高熱機效率。具體方法有：（1）提高零部件的加工精度，減少摩擦面積。（2）采用潤滑油，降低摩擦系數(shù)。（3）優(yōu)化傳動系統(tǒng)設(shè)計，減少振動和沖擊。4.采用先進的的熱機技術(shù)隨著科技的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多先進的熱機技術(shù)，這些技術(shù)可以在提高熱機效率方面發(fā)揮重要作用。例如：（1）渦輪增壓技術(shù)，提高燃燒室內(nèi)的氣體壓力和溫度。（2）稀薄燃燒技術(shù)，提高燃料的利用率。（3）余熱回收技術(shù)，利用廢氣中的熱量進行能源回收。三、教學(xué)策略1.結(jié)合生活實例，讓學(xué)生了解熱機效率的實際意義。例如，可以通過介紹汽車、發(fā)電廠等熱機設(shè)備的工作原理和效率，讓學(xué)生認識到提高熱機效率對節(jié)約能源和保護環(huán)境的重要性。2.利用多媒體教學(xué)手段，展示熱機效率的計算過程和提高方法。例如，可以通過動畫演示燃料燃燒、熱量傳遞等過程，讓學(xué)生更直觀地理解熱機效率的計算和提高方法。3.開展課堂討論和實踐活動，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如，可以讓學(xué)生分組討論如何提高熱機效率，并設(shè)計實驗驗證所提出的方案。4.注重課后作業(yè)的布置和批改，鞏固學(xué)生對熱機效率的理解。例如，可以布置有關(guān)熱機效率計算和提高方法的練習(xí)題，要求學(xué)生獨立完成并提交。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門1.語言語調(diào)：在講解過程中，教師應(yīng)注意語言的清晰度和語調(diào)的變化。對于重要的概念和公式，可以適當(dāng)提高語調(diào)，以引起學(xué)生的注意。同時，使用生動的例子和形象的語言，使抽象的熱機效率概念更加貼近實際，易于學(xué)生理解。2.時間分配：合理分配課堂時間，確保每個環(huán)節(jié)都有足夠的時間進行講解和討論。例如，可以預(yù)留一部分時間讓學(xué)生提問和解答疑問，保證學(xué)生在課堂上充分理解和掌握知識。3.課堂提問：通過提問的方式，激發(fā)學(xué)生的思考和參與。教師可以針對熱機效率的計算和提高方法提出問題，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和探討。同時，鼓勵學(xué)生提問，及時解答他們的疑問，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。4.情景導(dǎo)入：在講解熱機效率的計算和提高方法之前，可以先通過生活實例或?qū)嶒灛F(xiàn)象導(dǎo)入課堂。例如，可以介紹汽車發(fā)動機的工作原理和效率，讓學(xué)生了解熱機效率的實際意義。通過情景導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的興趣，使他們更容易理解和接受知識。5.互動環(huán)節(jié)：在講解過程中，教師可以組織學(xué)生進行小組討論或?qū)嶒灢僮?。例如，讓學(xué)生分組討論如何提高熱機效率，并設(shè)計實驗驗證所提出的方案。通過互動環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和實踐能力，提高他們對熱機效率的理解。6.板書設(shè)計：在講解