7 3熱機教案 科學九年級上冊 華東師大版

7.3《熱機》教案教學目標（一）知識與技能1、知道熱值的感念，并能進行簡單的計算。2、知道熱機中能量的轉(zhuǎn)化。3、理解四沖程汽油機的構(gòu)造和工作原理。（二）過程與方法1、通過觀察、操作汽油機模型演示，理解熱機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。2、能夠簡單描述汽油機的四個沖程。（三）情感態(tài)度與價值觀1、通過觀察、操作汽油機模型演示，培養(yǎng)學生觀察理解問題、小組合作、自主探究的能力。2、學習熱機的應(yīng)用，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生將科學知識應(yīng)用于人類社會的意識。二、教學重點理解熱值、汽油機的工作過程，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能。三、教學難點汽油機四個沖程的理解。四、教學準備試管、水、橡皮塞、酒精燈、火柴、汽油機、柴油機模型、ppt。教學過程創(chuàng)設(shè)情境引入新課視頻播放：2016.11.18日我國神州十一號宇宙飛船火箭點火升空的過程?！伎家荒阒郎裰菔惶栍钪骘w船火箭用的是什么燃料？為什么不用常見的汽油、柴油？能量如何轉(zhuǎn)化？合作交流探究新知一、燃料的熱值PPT出示：質(zhì)量均為1Kg的一些常見燃料完全燃燒所放出的熱量（單位：J）干木柴

約1.3×107酒精

3.0×107焦炭

3.0×107煙煤

約2.9×107

柴油

4.3×107氫

1.4×108無煙煤

約3.4×107

汽油

4.6×107木炭

3.4×107※思考二：從這張表格中你能獲得什么信息？學生討論、歸納，教師補充得出結(jié)論一：熱值：1千克某種燃料完全燃燒時放出的熱量（用q表示），叫做這種燃料的熱值。單位：焦/千克（J/kg）熱值是物質(zhì)的特性，不同物質(zhì)熱值一般不同q汽油=4.6×107J/kg表示的意義：1Kg汽油完全燃燒放出的熱量為4.6×107J。二、熱機教師演示實驗:水蒸氣沖開橡皮塞學生仔細觀察實驗現(xiàn)象，思考：※三:思考三：同學敘述剛才觀察到的實驗現(xiàn)象。并從能量的角度進行解釋。利用這個原理在實際中有什么應(yīng)用？實驗中熱量是否有損失？可采用什么方法提高效率？學生活動一：學生自學課本中介紹的實驗：汽油機模擬實驗（酒精燃氣沖開蓋子)。PPT出示圖片，讓學生敘述工作過程與原理,教師補充得出結(jié)論二（略）?！伎妓模鹤寣W生比較兩個實驗的區(qū)別與聯(lián)系？歸納出：熱機：熱機是通過燃料燃燒獲得內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。利用燃料燃燒釋放出內(nèi)能，并通過工作物質(zhì)(水蒸氣、燃氣)，對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。學生活動二：對照汽油機模型與課本相關(guān)章節(jié)，小組合作完成下列問題：※思考五：汽油機的結(jié)構(gòu)有哪些？一個沖程是怎么規(guī)定的？3一個工作循環(huán)有哪幾個沖程？4、請將各沖程的工作情況填入表格：進氣門（開、關(guān)）排氣門（開、關(guān)）活塞（上、下）能量的轉(zhuǎn)化吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程6、吸氣沖程吸入的是什么物質(zhì)？點火在哪個沖程完成？7、四個沖程實現(xiàn)對外做功是哪個沖程？其他三個沖程靠什么完成？學生小組討論后回答，教師進行必要的補充說明，得出結(jié)論三：1、構(gòu)造：進氣門，排氣門，火花塞，汽缸，活塞，連桿，曲軸。2、沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程。3、工作原理：內(nèi)燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程。開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關(guān)閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程，吸氣沖程。活塞運動到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。此時是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這是第二個沖程，壓縮沖程。壓縮結(jié)束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程，做功沖程。做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活4、四沖程汽油機的四個沖程，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，活塞要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來保持運動。5、熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器，在壓縮沖程中曲軸連桿的機械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，在做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。6、汽油機一個工作循環(huán)包括4沖程，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2圈，做功1次。有2次能量轉(zhuǎn)化。汽油機實際工作時，是靠外力使曲軸和飛輪先轉(zhuǎn)動起來，帶動活塞運動后汽油機才自己工作。學生活動三：對照汽油機與柴油機模型，思考：※思考六：比較汽油機與柴油機結(jié)構(gòu)的區(qū)別有什么不同？工作過程有什么相同之處與區(qū)別？它們各自有什么優(yōu)缺點？4、哪些地方導致熱量的損失？請你談?wù)勅绾翁岣邿釞C的效率？學生小組討論后回答，教師進行必要的補充說明；得出結(jié)論四：相同點：1、都是燃料在汽缸中燃燒。2.都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。3.都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構(gòu)成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，活塞往復(fù)兩次，對外做功一次。4.都是先靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。5.排氣沖程排出廢氣相同。不同點1、構(gòu)造：汽油機氣缸頂部有火花塞;柴油機氣缸頂部有噴油嘴。2.燃料：汽油機是汽油;柴油機是柴油。3.吸氣：汽油機吸進汽油和空氣的混合