四、热机课堂实录

人教版物理九年级全一册

第十四章《内能的利用》第1节

热机

编写者：丁家营镇九年制学校

徐名国

一、教学目标

1、知道热机的工作原理及其种类。利用图片、模型及动画了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理． 2、理解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。

3、知道汽油机、柴油机的异同。

二、教学重点 了解汽油机、柴油机冲程的工作状态和能量转化。

三、教学难点 区分汽油机和柴油机

四、教学准备

试管、水、酒精灯、铁架台、火柴/汽油机模型，柴油机模型，多媒体课件等。

五、课时安排 1课时

六、教学过程

【一】创设情境，导入新课

展示超音速汽车图片，提问汽车的能量是从哪里来的呢？

【二】讲授新课

根据导学案，请学生根据预习要点自主预习课本内容，并完成导学案自主学习内容。

学生反馈自学内容，教师点拨。根据学生的完成情况，教师进行重点讲解。

探究一、热机

1、请同学们观察实验现象，并试分析这个过程中能量的转化情况。

（1）．试管内装些水，用酒精灯加热，会看到什么现象？ （2）．若用橡皮塞塞住试管口，再继续给水加热，又会看到什么现象？ 分析实验过程中的能量转化：

燃料的化学能通过燃烧转化为水和水蒸气的内能；水蒸气又通过对木塞做功，把水蒸气的内能转化为木塞的机械能。

（3）热机：利用内能做功的机械。

从能量角度——将内能转化为机械能的机器。

2、热机的分类：

生活中你见过什么热机？这些热机有哪些特点？

蒸汽机车 潍柴动力WD12大功率柴油机 涡轮增压汽油机

国产客机ARJ21用GE发动机

热机的分类：

蒸汽机、内燃机、喷气式发动机、汽轮机

常见内燃机分为：汽油机和柴油机 探究二、汽油机

1、汽油机的构造

观看汽油机的模型并结合汽油机的剖面图，介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。

2、几个重要概念：教师介绍一个冲程、一个工作循环等概念。

冲程：汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。

一个工作循环：把这四个冲程称为内燃机的一个工作循环。

3、汽油机的工作过程

教师利用汽油机的模型边演示边解释汽油机工作过程：

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。

压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。机械能转化成内能

做功冲程：在压缩冲程末.火花塞产生电火花.使燃料猛烈燃烧.产生高温高压燃气.推动活塞向下运动.并通过连杆带动曲轴转动。内能转化成机械。

排气冲程：进气门关闭，排气门打开。活塞向上运动，把废气排出汽缸。

再播放汽油机连续工作的动画，引导学生仔细观察汽油机工作时各个环节的状态。引导学生完成汽油机工作表格：

冲程

吸气

压缩

做功

排气

排气门活塞运进气门开闭开闭状混合气体状态

动方向

状态

态

能量转化情况

归纳总结：内燃机在一个工作循环中，有两个冲程存在能量转化：压缩冲程中能量

转化是机械能转化为内能，做功冲程中能量转化是内能转化为机械能。除了做功冲程，其余的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。在汽油机的一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮（曲轴）转动两周，四个冲程，对外做功一次，简称“四冲二转一做功”。

出示例题：

例一、一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（

）

A、完成10个冲程，做功10次 B、完成10个冲程，做功5次

C、完成20个冲程，做功10次 D、完成20个冲程，做功5次

例二．图1所示为某汽油机四个冲程的示意图，下列排列顺序正确的是[ ] A．

甲乙丙丁

B. 乙甲丁丙 C .甲乙丁丙

D. 丁乙甲丙

探究三、柴油机

1、柴油机的构造

观看柴油机模型及其剖面图，介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。并与汽油机进行比较，引导学生找出柴油机和汽油机结构上的区别。

2、柴油机的工作过程

教师利用柴油机的模型边演示边解释汽油机工作过程：

柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 【三】、重难点精讲

汽油机和柴油机的异同点：完成表格：

不

同

点

构造

燃料

吸气冲程吸进的物质

压缩冲程末汽缸内的温度

点火方式

做功冲程燃气的压强

应用

汽油机

柴油机

相

都有_____、_____、_____、_____、_____、_____ 同

都分为_____、_____、_____、_____四个冲程

点

【四】、课堂小结

本节主要讲了内燃机的种类和内燃机的工作原理，内燃机分为汽油机和柴油机，内燃机中燃料燃烧生成高温高压的燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动。内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的。

七、板书设计

§14.1热机

一．热机

1．定义：利用内能做功的机械

2．热机的工作原理:把内能转化为机械能

二．汽油机

1．构造：

2．工作原理：

吸气冲程: 压缩冲程: 机械能→内能

做功冲程: 内能→机械能

排气冲程: 三．柴油机

柴油机与汽油机的异同点

八、作业布置：P21 第2、3、4题

九、教学反思

1、汽油机和柴油机模型的操作和多媒体的使用，虽较形象地演示了活塞的运动情况和进、排气门的开闭情况，但如火花塞产生电火花、喷油嘴喷油、能量的转化等内容还不能很形象地演示，致使学生理解不透彻。

2、在观看现象时有部分同学抓不住要点的问题，有极少数学生对汽油机和柴油机的工作过程及曲轴旋转的圈数存在疑惑，应在以后的教学中注重培养这方面的能力。