人教版（2024）九年级全册热机教案及反思

这是一份人教版（2024）九年级全册热机教案及反思，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，教学用具，课时安排，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
1.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
2.过程与方法
通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。
3.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。
【教学重点】
内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系。
【教学难点】
汽油机的工作原理。
【教学方法】
合作 探究 交流 对比
【教学用具】
铁架台、试管、胶塞、酒精灯、水、汽油机和柴油机模型、多媒体课件
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
利用内能的有关知识，引出演示实验。
如图所示在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。不断对试管加热使水沸腾。
观察现象，思考原因（多媒体播放视频）。
问题：实验过程中能量是怎样转化的？
教师引导学生分析并总结得出：把内能转化为机械能的机器叫热机，
热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，
今天我们主要来研究内燃机。
二、探究新知
热机：利用内能做功的机械叫热机。
热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，今天我们主要来研究内燃机。
内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机分为汽油机和柴油机。
汽油机：以汽油为燃料的内燃机；
柴油机：以柴油为燃料的内燃机。
汽油机
（1）单缸四冲程汽油机构造（出示模型及多媒体动画）。
介绍各部分名称及各部分的功能：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。
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
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，燃料混合物被压缩，内能增大，温度升高。在此过程中机械能转化为内能。
做功冲程：进气门和排气门都关闭，在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动，对外做功。在此过程中内能转化为机械能。
排气冲程： 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
总结：单缸四冲程汽油机一个工作循环完成四个冲程，活塞往复两次，飞轮、曲轴转动两周，对外做功一次。
练习巩固：
1.讨论课本想想议议，并回答问题。
（1）在压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能。
（2）做功冲程使汽车获得了动力。
（3）在排气冲程中汽车排出了废气。
2.如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 做功 冲程，该冲程将 内 转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10 次、飞轮转过 20 圈。
讨论：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？学生回答。
教师总结：通过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，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。
3．柴油机
（1）柴油机构造（出示模型及多媒体动画）。
介绍各部分名称及各部分的功能：进气门，排气门，喷油嘴，气缸，活塞，连杆，曲轴。
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸入的只是空气。压缩比比汽油机更大，温度更高，压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气燃烧，高温高压燃气推动活塞对外做功。属于压燃式内燃机。
内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
内燃机的应用：
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
6.汽油机与柴油机的异同点
相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
不同点：
构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；
工作过程上：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只是空气；
压缩情况不同：柴油机压缩冲程末，压缩比更大，所以压强更大，温度更高，超过了柴油的燃点；
点火方式不同：汽油机靠火花塞点火。柴油机属于压燃式；
三、课堂小结
课堂练习：
1.部分汽车是以四冲程内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，如图是 压缩冲程；该冲程中的能量转化是 将机械能转化为内能。
2.图中是某四冲程内燃机工作循环中的 做功冲程，若此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是 2400r/min。
3.如图甲所示，壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，壶嘴喷出大量“白气”，在这个过程中水蒸气对壶盖做功，内能减小（选填“增大”“减小”或“不变”），温度降低；图乙中汽油机的c（选填）冲程和此过程的工作原理是一样的。
4.下列说法中正确的是（C）
A．内燃机压缩冲程是内能转化为机械能
B．内燃机做功冲程是机械能转化为内能
C．内燃机的飞轮的作用是完成其他三个辅助冲程
D．内燃机的一个工作循环包括两个冲程
5.如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是（C）
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能
C．做功冲程中，具有很明显的机械能转化为内能的过程
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量中很大部分
作业：
1.完成本节动手动脑学物理
2.完成本节对应练习
【板书设计】
14．1热机
一、热机
二、汽油机
汽油机构造 2．汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3．汽油机的应用
三、柴油机
1．柴油机构造及工作原理
柴油机和汽油机的区别
【教学反思】
本节重点是判断热机的各个冲程，我总结判断方法是：按照活塞的上、下运动情况以及两气门的开闭情况，我们可这样区分四个冲程的不同点。若有一个气门开则该冲程为吸气冲程或排气冲程，对于两个冲程的进一步区分，要观察活塞的运动方向，若活塞向上运动，则为排气冲程；若活塞向下运动则为吸气冲程。若两个气门均关闭，活塞向上运动则为压缩冲程，活塞向下运动则为做功冲程。