九年级物理全册 16.4 热机教案 新人教版

1、第四节 热机教学目标：（一）知识与技能1、知道热机中能量的转化，了解四冲程汽油机的基本工作原理。2、从能量转化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，认识热机的效率。（二）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、通过观察热机课件或挂图，了解热机的结构和工作原理。通过讨论了解燃料的认识和热机效率3、通过阅读材料，了解热机的发展与未来社会发展的关系（三）情感、态度与价值观认识科学、社会和技术的相互影响，理解科学技术发展的整体、结合化特征，确立正确的科学观。教学重点：四冲程内燃机的工作原理，燃料的热值，热机的效率教学难点：四冲程内

2、燃机的工作原理和燃料的热值教学方法：探究式教学法教学用具：挂图和课件教学过程：（一）引入新课从热机的大规模应用是现代社会的重要特征引入新课，（二）新课教学1、热机演示：在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾（会看到什么现象，引导学生观察）。现象：橡皮塞被弹出。分析：水蒸气膨胀对外做功，内能减少，橡皮塞获得机械能，内能转化为机械能。内能又是如何来的？燃料的化学能通过燃烧转化为内能。这一过程能量转化的情况是：燃料的化学能内能机械能热机是把内能转化为机械能能的机器。热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。2、内燃机内燃机是一种常见的热机。内燃机因汽缸内的燃料不同，可以分为汽油机

3、机和柴油机。对照挂图讲解汽油机的工作原理。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。四冲程汽油机的一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。结合四冲程汽油机的模型演示，介绍其基本构造、工作过程，分析能量的转化情况。按四个冲程的顺序，引导学生观察两个气门的开与关、活塞的运动方向、曲轴的转动情况等。还应向学生说明：在汽油机的四冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的。开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自行工作。每个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两轴。指导学生阅读科

4、学世界，使同学们简单了解电喷汽车的优点，增强环保意识。3、燃料的热值人类获得内能的主要途径是燃烧燃料。如一个四口人之家使用不同燃料时的月消耗量分别为：柴约200kg，家用煤约90kg，液化石油气约30kg。为什么使用不同燃料时的月消耗量会有这么大的差别呢？指导学生阅读教材，并投影需要思考的问题：（1）、根据以上事例和生活经验可知，燃烧相同质量的不同燃料时，放出的热量 。也就是说，不同燃料燃烧时的放热本领 。为了表示燃料的这种性质，物理学中引入了 这个物理量。（2）、什么叫做燃料的热值？它的单位和符号分别是什么？（3）、燃料可以分为 体燃料、 体燃料和 体燃料。（4）、酒精的热值是 ，表示的物理

5、意义是 。（5）、煤气的热值是 ，表示的物理意义是 。（6）、什么叫做热机的效率？汽油机的效率为 ，柴油机的效率为 。（7）、在行驶的汽车后面，会感到汽车排出的尾气是热的，有时会排出黑烟并且闻到有汽油或柴油的味道，你能解释其中的原因吗？ （8）、试分析在内燃机中，燃气的内能损失主要有哪几个方面？提高燃料利用率的重要措施是什么？阅读教材后，师生共同完成以上问题。（1）、燃烧相同质量的不同燃料时，放出的热量不同。也就是说，不同燃料燃烧时的放热本领不同。为了表示燃料的这种性质，物理学中引入了燃料的热值这个物理量。（2）、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。它的单位是焦每千克，符号是J

6、/kg。（3）、燃料可以分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。（4）、酒精的热值是3.0107J/kg，表示的物理意义是1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J。（5）、煤气的热值约是3.9107J/m3，表示的物理意义是1 m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。（6）、用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。汽油机的效率为2030， 柴油机的效率为3045。（7）、因为内燃机的排气冲程中，排出的废气温度还是很高的，故汽车排出的尾气是热的，有时会排出黑烟并且闻到有汽油或柴油的味道，这是因为汽缸里的汽油或柴油没有完全燃烧造成的。（8）、在内燃机中，燃气的内能损

7、失主要有：废气的温度很高带走很大一部分能量，还有机械的散热和克服摩擦做功所消耗的能量。提高燃料利用率的重要措施是设法利用废气的能量，并且尽可能使燃料完全燃烧、减少散热克服摩擦做功所消耗的能量。同时对学生进行节约能源教育和增强环境保护意识的教育。三、课堂练习（中考链接）：1. （07年南京市）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，右图中表示做功冲程的是（ ）2.（07年北京市）下面是汽油机工作的四个冲程，其中将机械能转化为内能的是（ ）A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D.压缩冲程解析：根据示意图来判断汽油机的冲程要利用好两个关键特征：1是气门的开、闭情况；2是活塞的运动情况。气门一开

8、一闭时是吸气或排气冲程，如果活塞向下运动是吸气冲程，活塞向上运动则是排气冲程，这两个冲程没有能量转化。气门都闭合时是压缩或做功冲程，如果活塞向上运动是压缩冲程，将机械能转化为内能，活塞向下运动则是做功冲程，将内能转化为机械能。由以上分析不难判断出正确的答案分别是B和D3.（07年贵阳市）热机发展和应用推动了社会发展，但同时又对环境造成了严重污染，还要消耗大量的不可再生能源，对此请你写出一条合理建议： 。4.（07年长春市） 美国大众科学杂志评出0607年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第

9、五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的_冲程，在第六冲程中发生的物态变化是_。请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：_。解析：热机的出现和使用极大地推动了社会发展，但也不可避免的带来了环境污染等问题，对此既不能漠然视之也不能因噎废食的不再使用热机，积极的态度应该是努力发展科技，改进热机的构造，提高其效率，改用清洁能源等。参考答案：3.提高热机效率；以天然气或氢气作燃料；大力开发太阳能、水能、原子能的应用。4.做功 液化 节约能源和提高效率四、布置作业1、实际上燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算的要 ，而且有效利用的热量又比放出的热量要 。因此，提高燃料 是节约能源的重要措施。2、多数小轿车使用 机，大型载重车使用 机，轮船使用大型 机。3、现代航天器一般用液态氢作燃料，这是因为它具有 A、较小的比热容 B、较低的沸点 较大的热值 D、较大的密度4、判断（1）火箭属于热机。 （2）改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，可以使燃料的热值增大。 （3）热机做的有用功越多，效率就一定越高。 （4）热机的功率大，效率就一定高。 5、质量为3kg的石油，用去1/3后，剩下的石油 A、比热容变为原来的2/3，热值不变。B、比热容不变，热值变为原来的2/3。C、比热容和热值都变为原来的2/3。D、