九年级物理全册热机教案新版新人教版完整版
【新人教版】初中物理九年级全册 14.1 热机教案
教
学
目
标
知识
技能
1、了解汽油机和柴油机的基本构造和工作原理。Байду номын сангаас
2、了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
过程
方法
1、通过观察汽油机、柴油机的工作过程,能够简单地描述它们的主要特征,培养和提高学生的观察能力。
2、通过对汽油机、柴油机结构的观察,有对观察到的现象做出判断的意识。
情感
态度
价值
观
通过对本节课的学习,培养学生乐于探究机械中的物理学道理的良好习惯。
第四冲程是什么冲程?该冲程有什么作
学生思考
学生默读课文
学生 观看汽油机的构造。
学生观察
学生观察后分组讨论以上几个问题,每组派一个代表试回答 。
激起学生的兴趣
培养学生的自学, 合作能力
教学过程设计
教学内容及教师活动
学生活动
设计意图
用?由以下工作过程可以看出,汽 油机的一个工作循环由哪几个冲程组成?在这几个冲程中,只有哪个冲程是燃气对外做功?其它几个冲程是靠什么来 完成的?
师演示汽油机模型并讲解上述问题。
(四)、尝试练习,掌握新知
练一练:
1、四冲程汽油机的一个工作循环是由、、、组成的,其 中只有是燃气对活塞做功,其它三个要靠来完成。
2、单缸内燃机飞轮速 度为3000r/min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为次。
比一比:
坦克、轮船上使用的是柴油机,柴油机是如何工作的,它的构造又如何呢?找出柴油机和汽油机在构造 上、工作原理上的相同点和不同点。
五、课堂小结,梳理新知
六、深化练习,巩固新知
见配套练习
七、作业
学生独立完成
学生交流汇报
九年级物理全册热机教案新人教版
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版教案章节:第一章热机的基本概念教学目标:1. 理解热机的定义和作用。
2. 掌握热机的工作原理和分类。
3. 了解热机的效率和影响因素。
教学重点:1. 热机的定义和作用。
2. 热机的工作原理和分类。
3. 热机的效率和影响因素。
教学难点:1. 热机的工作原理和分类。
2. 热机的效率和影响因素。
教学准备:1. 教材或教辅资料。
2. 投影片或PPT。
3. 实物模型或图片。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入话题:讨论热机的应用和重要性。
2. 学生分享:让学生分享他们对热机的了解和经验。
二、热机的基本概念(10分钟)1. 讲解热机的定义:机器利用热能做功的设备。
2. 解释热机的作用:将热能转化为机械能,实现功的传递。
三、热机的工作原理和分类(10分钟)1. 讲解热机的工作原理:热能转化为机械能的过程。
2. 介绍不同类型的热机:内燃机、蒸汽机、燃气轮机等。
四、热机的效率和影响因素(10分钟)1. 讲解热机的效率:有效利用的能量与输入的能量之比。
2. 分析影响热机效率的因素:热损失、机械损耗等。
五、总结与作业(5分钟)1. 总结本节课的重点内容:热机的定义、作用、工作原理、分类和效率。
2. 布置作业:让学生完成相关习题,加深对热机的理解。
教学反思:本节课通过导入、讲解、分享、总结等环节,让学生对热机的基本概念有了初步了解,掌握了热机的工作原理和分类,了解了热机的效率和影响因素。
在教学过程中,注意引导学生参与讨论,提高他们的学习兴趣和主动性。
布置作业让学生巩固所学知识,为后续学习打下基础。
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版教案章节:第六章内燃机的工作原理教学目标:1. 理解内燃机的定义和作用。
2. 掌握内燃机的工作原理和结构。
3. 了解内燃机的效率和影响因素。
教学重点:1. 内燃机的定义和作用。
2. 内燃机的工作原理和结构。
3. 内燃机的效率和影响因素。
教学难点:1. 内燃机的工作原理和结构。
九年级物理全册热机教案新人教版
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版教案章节:第一章热机的基本概念教学目标:1. 理解热机的定义和分类。
2. 掌握热机的工作原理和热效率。
3. 了解热机的常见类型及其应用。
教学内容:1. 热机的定义和分类热机的定义:利用热能转化为机械能的装置。
热机的分类:内燃机、外燃机、蒸汽机等。
2. 热机的工作原理内燃机的工作原理:压缩冲程、做功冲程、排气冲程等。
外燃机的工作原理:热膨胀原理、蒸汽动力原理等。
3. 热效率热效率的定义:有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
提高热效率的方法:减少热量损失、提高燃料的利用率等。
教学重点与难点:1. 重点:热机的定义、分类、工作原理和热效率。
2. 难点:热机工作原理的理解和热效率的计算。
教学过程:1. 导入:通过展示热机的图片,引导学生思考热机的定义和作用。
2. 讲解:详细讲解热机的定义、分类、工作原理和热效率。
3. 互动:学生提问,教师解答;学生分组讨论热机的应用实例。
4. 练习:发放练习题,学生独立完成,教师批改并进行讲解。
教学评价:1. 课堂提问:检查学生对热机定义、分类、工作原理和热效率的理解。
2. 练习题:评估学生对热机知识的掌握程度。
教案章节:第二章内燃机的工作原理与构造教学目标:1. 理解内燃机的工作原理。
2. 掌握内燃机的构造和各部分功能。
3. 了解内燃机的常见类型及其工作特点。
教学内容:1. 内燃机的工作原理四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
能量转化:热能转化为机械能。
2. 内燃机的构造气缸:燃烧室、排气室等。
活塞:连接连杆,实现往复运动。
连杆:连接活塞和曲轴。
曲轴:转化活塞的往复运动为旋转运动。
3. 内燃机的类型及其工作特点汽油机:点燃式,适用于汽车、摩托车等。
柴油机:压燃式,适用于重型机械、船舶等。
教学重点与难点:1. 重点:内燃机的工作原理、构造和类型。
2. 难点:内燃机各部分构造的功能和内燃机的工作特点。
教学过程:1. 导入:通过展示内燃机的图片,引导学生思考内燃机的构造和工作原理。
九年级物理全册14.1热机教案新版新人教版
第1节?热机?教学设计教学目标▲知识与技能1.知道什么是热机。
2.了解四冲程内燃机的根本构造和工作原理。
3.知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。
4.知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
5.了解内能的利用在人类开展史上的重要意义。
▲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.利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的根本结构和工作过程。
3.通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同,学习分析和比拟的研究方法。
▲情感、态度与价值观1.通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。
2.通过阅读“科学世界〞,了解现代汽车的一些常识,扩展学生的知识而,养成学生的环保意识。
3.了解这些内燃机在生产和生活中的应用,提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
教学重点热机的工作原理和汽油机的工作过程。
教学难点汽油机和柴油机的异同点和能量转化。
一、新课导入[课件展示]汽车已经是现代生活中不可缺少的交通工具.18世纪第-辆汽车向世时,速度很小,而目前最快的汽车速度已经是声速的1.37倍.到达了1 678 km/h.想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗?我们这节课学习热机的知识。
二、推进新课〔一〕热机在试管内装少许水,用一层红色塑料薄纸裹着棉花塞塞在试管中上部,利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间,当水沸腾时,水蒸气会慢慢推动塞子向试管口运动,让学生观察现象。
考前须知:为节约时间,可用热水或提前加热;试管口对着空处,塞子不要塞得太紧,以防发生危险。
问题:塞子被顶向试管口,推动塞子的能量来自哪里?答案点拨:酒精燃烧的化学能水和水蒸气的内能>塞子的机械能。
[过渡问题]在上面的演示实验中用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。
为了提高内能的利用率,应该怎么办?答案点拨:将燃料在封闭的环境下燃烧,利用内燃机可以提高效率。
[过渡问题]在上面的演示实验中用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。
九年级物理全册-141-热机教案-(新版)新人教版
内能的利用一、课标对本单元的要求:1、通过实验,认识能咼可以从一个物体转移到另一个物体.不同形式的能疑可以互相转化“;、了解内能和热量。
从能量转化的角度认识燃料的热值。
3、了解热机的工作原理。
知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
4、知道能量守恒泄律。
列举日常生活中能量守恒的实例。
有用能屋转化与守恒的观点分析问题的意识。
5、从能量的转化和转移的角度认识效率。
6、知道能量的转化和转移有一左的方向性。
二、说本单元教材:本章主要通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解热机生要是内燃机的主要结构:大致了解内燃机工作时•能量的转化与转移情况;了解内燃机在现代生活,特别是交通方而的应用。
通过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方而,因此要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。
之后自然引出能量守恒定律「关心科技发展的动态,关注技术应用带来的社会进步和问题,树立正确的科学观”是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。
通过本章的学习,要使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
在本章的学习中,学生来自于生活的经验和体验是很多的,充分发挥学生来自于经验或兴趣方面的知识,让他们积极地参与教学活动,会对提高教学效果起到很大的作用。
同时,在部分学生的带动下,大多数学生也会受到触动而更多地关注技术关注社会的发展。
作为教师,也应该做出表率。
热机:教材首先通过一个演示实验,展示了蒸汽机的工作原理,介绍了热机的特点和种类,引岀内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机,配合插图,先介绍汽汕机的四个工作冲程及特点,然后介绍柴油机,重点是二者在结构和工作特点上的不同。
开学世界栏目介绍了“现代汽车”。
热机的效率:各种热机都要靠燃烧燃料来获得能量,得到动力,教材首先介绍了燃料的热值,热值是燃料的特性,反应燃料放热本领的大小。
燃料燃烧室放岀的能量,不能全部被热机利用来获得机械能,自然引岀热机的效率,教材有一幅内燃机的能流图,岷县指出了燃料燃烧时能量的去向。
九年级物理全册14.1《热机》教案
九年级物理全册 14.1《热机》教案一、教学内容本节课选自九年级物理全册第14章第1节《热机》。
教学内容主要包括:热机的基本概念、热机的分类、热机的工作原理以及热机效率的计算。
具体章节内容涉及14.1节热机概念及其工作原理的介绍。
二、教学目标1. 知识与技能:使学生了解热机的基本概念,掌握热机的工作原理及其分类,能够计算热机效率。
2. 过程与方法:培养学生运用物理知识分析实际问题的能力,通过实践情景引入和例题讲解,提高学生的逻辑思维和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理学科的兴趣,培养节能环保意识。
三、教学难点与重点教学重点:热机的工作原理及其分类,热机效率的计算。
教学难点:热机效率的计算。
四、教具与学具准备1. 教具:热机模型,多媒体课件。
2. 学具:计算器,练习本。
五、教学过程1. 导入:通过展示热机模型,引发学生对热机的兴趣,提出问题:“热机是什么?它是如何工作的?”2. 新课导入:详细讲解热机的基本概念、分类和工作原理,配合多媒体课件,展示热机的工作过程。
3. 例题讲解:讲解热机效率的计算方法,结合实际例题,引导学生运用物理知识解决问题。
4. 随堂练习:设计针对性练习,巩固学生对热机效率计算方法的理解。
六、板书设计1. 热机的概念、分类和工作原理;2. 热机效率的计算方法;3. 典型例题及解答。
七、作业设计1. 作业题目:计算某种热机的效率,给出具体数据和解答过程。
答案:根据题目所给数据,运用热机效率的计算方法,得出效率值。
2. 课后思考题:讨论热机的优缺点及其对环境的影响。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:关注学生对热机工作原理和效率计算的理解程度,针对学生的掌握情况,调整教学方法。
2. 拓展延伸:引导学生了解新能源的开发利用,了解热机在新能源领域中的应用,激发学生的探索精神。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的识别;2. 教学过程中的例题讲解;3. 作业设计中的题目和答案;4. 课后反思及拓展延伸。
热机教案-人教版九年级物理全一册
热机教案一、教学目标(1)了解汽油机和柴油机的基本构造和工作原理。
(2)知道内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
(3)了解汽油机与柴油机在构造上和工作过程中的异同点。
通过模型认识内燃机的构造。
(1)通过演示实验,使学生了解可以利用内能来做功。
(2)利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
知道内燃机工作时有废气污染,树立环保意识。
二、教学重难点1.重点:四冲程汽油机的基本工作原理、汽油机和柴油机的区别、做功(压缩)冲程中的能量转化。
2.难点:四冲程汽油机的基本工作原理、由飞轮转数计算汽油机的做功次数。
三、教学过程(一)导入轿车在高速公路上奔驰,飞机在天空中飞行,它们的动力来自哪里?(二)新课教学演示实验:如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,让学生交流讨论此过程中能量的转化。
总结:燃料在燃烧时将化学能转化为水和水蒸气的内能;水蒸气把软木塞冲开时将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。
知识归纳:(1)热机:利用内能做功的机械。
热机在工作过程中把内能转化为机械能。
(2)内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
(1)汽油机的构造教学情境:观察汽油机模型,找出汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴、火花塞等各部分构造的位置。
知识归纳:①汽油机的主要构造包括汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴、火花塞。
②活塞从汽缸一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
(2)汽油机的工作原理教学情境:让学生观察教材第19页四冲程汽油机工作示意图。
思考下列问题:①每一个冲程中进气门、排气门的关闭情况?②汽缸里是什么气体?其压强和温度如何变化?③活塞是怎样运动的?④能量的转化情况?知识归纳:①汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。
②在一个工作循环中,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,燃气对外做功一次。
③在四个冲程中,利用曲轴的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。
九年级物理全册14.1热机教案新版新人教版
第1节热机【教学目标】知识与技能1.了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
2. 知道热机中能量的转化。
3.了解人类使用热机的情况和热机对人类发展史上的重要意义。
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.利用热机的模型和课件动画演示并探究四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
情感态度与价值观1.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。
2.通过阅读“科学世界”,扩展学生的知识面,进一步养成热爱科学的情感。
【教学重点】四冲程汽油机的基本工作原理。
【教学难点】汽油机和柴油机的异同,热机中的能量转化。
【教学准备】教师用:铁架台一台、酒精灯一盏、试管一只、试管夹一个,火柴一盒、水、软木塞一个金属网、汽油机实物模型、柴油机实物模型、多媒体等学生用:每个学习小组一个汽油机实物模型和一个柴油机实物模型。
【教学过程】主要教学过程教学环节教师活动学生活动一、创设情境导入新课【情景设置】多媒体投影,钻天猴图片【提问】:你见过我们元宵节燃放的钻天猴吗?【观察、思考回答】见过(设计意图:抓住学生好奇的心理特点,由生活中常见情景导入【讲授】:是的,不少同学也亲手燃放过,它的工作原理实际和公路上行驶的汽车的发动机的原理是类似的,我们这节课就来学习一下它们的工作原理,板书课题——第1节热机。
新课,让学生对即将学习的知识产生浓厚的学习兴趣。
二.新课讲授1.内能可以对外做功【演示实验】:水蒸气冲开橡皮塞【提出问题】多媒体投影下列问题思考并回答:1.看到了什么现象?2.木塞被顶开,是谁对它做了功?3.水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能?4.在加热过程中水蒸气内能的变化情况怎样?观察分析、交流思考,得出:1.现象:水沸腾,橡皮塞被推开;2.是水蒸气对橡皮塞做了功;3.水蒸气具有内能;4.在加热过程中水蒸气内能越来越大5.能量转化:燃料(酒精)燃烧把化学能转化成了水的和水蒸气的内能;水蒸气推动橡皮塞把内能转化成了塞子的机械能观看多媒体投影的2.观察热机模型3.自学内燃机的基础知识5.在此过程中,有无不同形式能量的相互转化?【总结及过渡】根据这个原理可以制造出很多利用内能转化为机械能来产生动力的机器。
人教版九年级物理全一册14.1热机教案
教案:人教版九年级物理全一册14.1热机一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版九年级物理全一册第14章的第1节,主要内容包括:1. 热机的概念:热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的原理:热机的工作原理是基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
3. 热机的分类:根据燃料燃烧的位置,热机可以分为内燃机和外燃机。
4. 热机的效率:热机的效率是指热机输出的功与输入的热之比。
二、教学目标1. 让学生了解热机的概念、原理、分类和效率,能够理解热机的工作过程。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的团队合作意识和科学探究能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:热机效率的计算和提高热机效率的方法。
2. 教学重点:热机的工作原理和分类。
四、教具与学具准备1. 教具:热机模型、PPT课件。
2. 学具:笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一辆汽车的工作视频,让学生观察汽车的工作过程,引导学生思考汽车是如何将热能转化为机械能的。
2. 知识讲解:讲解热机的概念、原理、分类和效率。
3. 例题讲解:举例讲解热机效率的计算方法及提高热机效率的方法。
4. 随堂练习:让学生运用所学知识,计算一个简单热机的效率,并思考如何提高该热机的效率。
5. 小组讨论:让学生分组讨论,探讨如何设计一个高效的热机。
6. 学生展示:每组选一名代表,向全班展示他们的讨论成果。
六、板书设计板书内容:热机概念:热机是一种将热能转化为机械能的装置。
原理:热机的工作原理是基于热力学第一定律,即能量守恒定律。
分类:1. 内燃机:燃料在机器内部燃烧。
2. 外燃机:燃料在机器外部燃烧。
效率:热机的效率是指热机输出的功与输入的热之比。
七、作业设计1. 请描述一个你熟悉的热机的工作过程。
2. 计算一个简单热机的效率,并思考如何提高该热机的效率。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过实例引入,让学生了解热机的相关概念和原理,通过小组讨论和随堂练习,让学生掌握热机效率的计算方法和提高热机效率的方法。
九年级物理全册14.1热机教案(新版)新人教版
九年级物理全册14.1热机教案(新版)新人教版选择热机1主题(本章/单元)第一课时的内容(课本内容和扩展内容)。
理解内能利用在人类社会发展史上的重要意义 2.从能量转换的角度理解燃料的热值课程标准要求3。
通过例子认识到能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以相互转化。
4.了解能量守恒定律,可以举出日常生活中能量守恒的例子,用能量转换和守恒的观点来分析意识中的物理现象5.通过能量转换和转移了解热机的效率。
学习情况分析学生对周围的机动车辆有一定的了解。
学习引擎并不难。
在学习过程中,使用一些内燃机课件来演示内燃机的工作原理,对学生是有帮助的。
新课型学生年度课时、月、年、日第14.1节——热机教师的学科物理教学目标1。
理解热机的概念*(被所有学生掌握)2。
了解四冲程汽油发动机的基本工作原理*(由所有学生掌握)复习和介绍(必要时)关键汽油机工作原理和能量转换过程的新知识演示:通过沸水实验讨论这一过程中的能量转换。
分析与指导:通过能量的传递,得出蒸汽机的工作原理。
1表示1。
热机演示:演示教材中图14.1-1所示的实验在实验过程中,老师引导学生分析:在这个实验中实现了什么能量转换?(学生仔细观察实验现象(1)酒精燃烧释放热量:化学能转化为内能(2)一部分内能通过热传递传递给水,水的内能的增加导致水的温度逐渐升高直至沸腾,产生大量水蒸气(3)水蒸气越来越多,软木塞上的压力越来越大,最后把软木塞推出试管口,这是水蒸气对橡皮塞起作用,内部能量转化为机械能导游:刚才,酒精灯是用来加热试管里的水的。
由于燃料在试管外燃烧,热量损失相对较大。
你能把燃料移到里面燃烧以获得更多的机械能吗?从这个实验中我们知道,内能可以用来做功,热机是一种将内能转化为机械能的装置。
经过自学,完成了以下几个问题:1 .热机是利用内部能量做功的机器2.热机的类型包括蒸汽机、内燃机、汽轮机等。
3.内燃机分为汽油发动机和柴油发动机难点:内燃机工作原理2教师指导学生自学教材《汽油发动机》的部分内容,并完成以下问题(自学课本,独立完成问题)1。
九年级物理全册-热机教案新人教版
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版第一章:热机的基本概念1.1 热机的定义引导学生了解热机的概念,理解热机是将热能转化为机械能的装置。
通过实例说明热机在日常生活和工业中的应用。
1.2 热机的工作原理解释热机的工作原理,包括热机的工作循环和能量转换过程。
利用图示和动画展示热机的工作原理,帮助学生理解。
1.3 热机的分类介绍不同类型的热机,如内燃机、蒸汽机、喷气发动机等。
比较不同类型热机的优缺点,并分析其应用场景。
第二章:内燃机的工作原理2.1 内燃机的结构介绍内燃机的主要组成部分,如气缸、活塞、曲轴等。
通过图示和实物展示内燃机的结构,帮助学生理解。
2.2 内燃机的工作循环解释内燃机的工作循环,包括吸气、压缩、燃烧和排气四个阶段。
利用动画演示内燃机的工作循环,帮助学生理解。
2.3 内燃机的性能指标介绍内燃机的性能指标,如功率、效率、转速等。
分析内燃机性能指标的影响因素,并探讨如何提高内燃机的性能。
第三章:热机的效率3.1 热机的效率定义引导学生了解热机的效率概念,理解热机效率是热能转化为机械能的比率。
通过实例说明热机效率的重要性。
3.2 热机效率的计算解释热机效率的计算方法,利用热机的热量和功的数值进行计算。
提供练习题,让学生练习计算热机效率。
3.3 提高热机效率的方法介绍提高热机效率的方法,如改进燃烧过程、减少热量损失等。
分析不同方法对热机效率的影响,并探讨实际应用中的可行性。
第四章:热机的环境影响4.1 热机的排放物解释热机排放物对环境的影响,如二氧化碳、氮氧化物等。
通过数据和图表展示热机排放物对空气质量的影响。
4.2 热机的节能减排介绍热机的节能减排措施,如提高热机效率、使用清洁能源等。
分析不同措施对热机排放的影响,并探讨其可行性。
4.3 热机的环保发展趋势引导学生了解热机的环保发展趋势,如发展新能源汽车、推广清洁能源等。
讨论热机行业的未来发展及其对环境的影响。
第五章:热机的应用实例5.1 汽车热机介绍汽车热机的基本原理和结构,如汽油机和柴油机。
14 1 热机 教案 人教版九年级物理全一册
热机一、教学目标知识目标:理解热机的概念、原理、分类、工作过程和能量转化。
掌握热机的效率概念及其影响因素。
能力目标:培养学生的实验能力,包括观察、记录和分析实验数据的能力。
培养学生的思考和解决问题的能力,能够根据热机原理提出改进或优化热机效率的方法。
情感态度与价值观目标:培养学生的环保意识和能源意识,理解科学技术对社会发展的重要性。
引导学生关注能源问题,思考如何更好地利用和保护能源资源。
二、教学要点热机的概念和分类:介绍热机的定义,并详细讲解内燃机、蒸汽机、燃气轮机等常见热机的分类和特点。
热机的工作过程:通过模型演示和动画演示,让学生了解热机的工作过程,包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
同时,解释每个冲程中能量的转化过程。
热机的能量转化:通过实验演示和讲解,让学生了解热机将化学能、内能、机械能等不同形式的能量相互转化的过程。
强调能量守恒定律在热机工作过程中的重要性。
热机的效率:通过实验测量热机的效率,让学生理解效率的概念。
讲解影响热机效率的因素,如燃烧效率、机械效率等,并讨论提高热机效率的方法。
热机对环境的影响:讲解热机排放的废气对环境的影响,包括空气污染、噪音污染等。
介绍环保措施的重要性,如采用清洁能源、提高燃烧效率等。
三、教学重点与难点重点:热机的原理和工作过程;热机的能量转化和效率。
难点:理解热机的效率概念;理解热机对环境的影响。
四、教学用具与材料热机模型:用于演示热机的工作过程和能量转化。
多媒体教学设备:用于展示PPT、动画和视频等教学资源。
教学PPT:包括热机的概念、原理、分类、工作过程、能量转化、效率、环保措施等内容。
实验器材:用于测量热机的效率和观察能量转化的过程,如温度计、压力计等。
五、教学过程设计(新课教学(30分钟))导入新课(5分钟)通过展示一些常见的热机图片,让学生了解热机在日常生活中的应用,如汽车、飞机、轮船等。
引导学生思考热机的工作原理和分类,激发学生的学习兴趣。
(1)热机的概念和分类(5分钟)讲解热机的定义,以及内燃机、蒸汽机、燃气轮机等常见的热机分类。
九年级物理全册14.1热机教案新人教版[1]
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14。
1热机一、教学目标(一)知识与技能1、知道热机的工作原理及其种类。
2、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.3、理解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
4、知道汽油机、柴油机的异同.(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.利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理;3.通过阅读“科学世界现代汽车” 了解汽车的一些常识.(三)情感态度和价值观1.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力;2.通过阅读“科学世界现代汽车”扩展学生的知识面.二、课时安排:一课时三、教学重点:了解汽油机、柴油机冲程的工作状态和能量转化。
四、教学难点:区分汽油机和柴油机五、教学方法:观察法,启发式教学法,小组合作讨论法等六、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。
七、教学过程:(一)创设情境,导入新课展示超音速汽车,提问汽车的能量是从哪里来的呢?(二)讲授新课出示预习要点,请学生根据预习要点自主预习课本内容,教师巡视指导。
学生反馈自学内容,教师点拨。
出示预习检测,请学生限时完成。
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。
九年级物理全册 14.1 热机教案 (新版)新人教版
热机本章教材打破了传统的力学和热学的界限,注重学科内各部分知识之间的联系,将机械能、内能和热机几部分内容整合在一起,通过对热值、热机工作原理的学习,进一步突出了化学能、内能和机械能的相互转化及应用.在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一主线,通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化,可以使学生逐步认识到世界是物质的,物质是运动的,物质之间是相互联系的,也是可以相互转化的,有利于培养学生辩证唯物主义的科学世界观.本章共分3节:1.第1节“热机”,本节通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况,了解汽油机与柴油机的区别;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用.2.第2节“热机的效率”,本节主要的教学内容有两个:一是燃料的热值;二是热机的效率(或燃料的利用率).教学时可先从生活中常见的燃烧现象中引入热值的概念,要求学生掌握热值的计算公式Q=mq,知道热值是燃料的一种性质,而“热机效率”的引出可以通过类比“机械效率”来帮助学生认识到燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能,要求学生掌握热机效率的公式η=W有W总×100%,能大致说出提高热机效率的途径,以及热机工作时燃料释放的能量的主要流向.3.第3节“能量的转化和守恒”,“能量守恒定律”是对本章及以前所学物理知识从能量角度进行的一次综合.通过学生自己动手做实验,向学生初步揭示了能量概念的物理实质.接着通过学生讨论、分析,了解能量不能凭空消灭和产生,只能相互转化和转移,并给出能量守恒定律.【教学目标】1.在知识与技能方面:①知道热机中的能量转化,知道四冲程内燃机的构造和工作原理;②知道燃料燃烧过程中能的转化是化学能转化为内能,知道燃料的热值及其单位,能通过能量的转化和转移认识热机效率;③知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例,培养学生具有利用能量守恒的观点分析物理现象的意识.2.在过程与方法方面:①通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功;利用挂图或模型讲解四冲程汽油机和柴油机的基本结构和工作原理.②从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值的概念,能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量;对热机效率有初步认识,能大致说出提高热机效率的途径.③通过学生讨论体会各种形式的能量之间的相互转化,并进一步理解能量守恒定律.3.在情感、态度与价值观方面:①通过演示培养学生观察、分析问题的能力,通过阅读“科学、技术、社会”扩展学生的知识面;②通过对热机效率的学习,激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识.【教学重点】汽油机的工作原理及能量的转化过程,燃料的热值,汽油机与柴油机的区别.【教学难点】热机效率,热机中的能量转化及损失,能的转化与守恒定律.【课时建议】本章共有3节,建议5课时.第1节热机……………………………………………………………1.5课时第2节热机的效率……………………………………………………1.5课时第3节能量的转化和守恒……………………………………………1课时本章复习和总结………………………………………………………1课时第1节热机【教学目标】一、知识与技能1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功;知道热机的概念,知道内燃机是热机的一种,体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造.3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.二、过程与方法1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程,能够简单地描述它们的主要特征,培养和提高学生的观察能力.2.通过对汽油机、柴油机结构的观察,有对观察到的现象做出判断的意识.3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料,培养学生收集信息和整理信息的能力.三、情感、态度与价值观1.通过对本节课的学习,培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.2.通过学习热机的应用,激发学生的学习兴趣,培养学生将科学知识应用于人类社会的意识,进一步认识科学技术和社会之间的关系.【教学重点】四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.【教学难点】汽油机与柴油机之间的区别.【教具准备】多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水;汽油机与柴油机的实物模型.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用音像资料,展示汽车运动,坦克前进的画面,然后设问:你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗?汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的?学生思考、讨论、发表各自的看法.师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机,它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能,从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.【进行新课】知识点1 热机师我们开始做个实验,请大家细心观察,并注意以下几个问题:①实验中有哪些能量转换?②用酒精灯给试管中的水加热,有哪些物体吸热?③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能?教师演示教材P17页图14.1-1的实验.(提醒:用金属网罩套在试管外面,并且胶塞不要塞得太紧,以免试管炸裂伤人)学生回忆并思考,发表各自的建议:水吸收热量,变成水蒸气推动塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能;塞子冲开时有“白气”产生,这是水蒸气液化放热……师同学们回答得很好,酒精燃烧时,将化学能转化为内能,水蒸气推动塞子做功,内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功,那接下来请大家想一想,如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧,那么能量的利用率将会更高,推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行,那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中,我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.板书:热机:(1)定义:利用内能做功的机械.(2)工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再对外做功,把内能转化为机械能.(3)热机的种类:①蒸汽机;②内燃机;③汽轮机;④喷气发动机等.教师用多媒体播放课件“热机的分类和几种发动机原理”.热机的分类和几种发动机原理(多媒体课件)(1)热机的分类通常根据燃料燃烧方式,将热机分为内燃机与蒸汽发动机两类.凡燃料直接在汽缸内燃烧,全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称内燃机,如汽油机、柴油机等都属于此类.先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工质,再由工质将得到的能量的一部分转变为机械能的称蒸汽发动机,又称外燃式热机.内燃机的工质是燃烧的烟气,而蒸汽发动机的工质是水蒸气.蒸汽机在热机中是最早出现的,以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继交叉出现.其中内燃机应用范围最广,天空、地上、水中都有内燃机的身影.蒸汽发动机由于笨重、效率低,现在应用已不多.(2)几种发动机原理简介蒸汽轮机利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出,冲击叶轮,使叶轮与机轴一同旋转.蒸汽轮机的输出功率很大,大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦.燃气轮机基本原理与蒸汽轮机相似,但工质不是蒸汽,而是燃料燃烧后生成的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机,早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大(可达十几万千瓦),而且效率高,可达50%~60%.空气喷气发动机燃料在发动机的燃烧室内燃烧,生成的烟气从喷口高速喷出,根据反冲原理,发动机机身将向反方向运动.火箭发动机其结构与原理和喷气发动机相似.区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂(氧气)取自空气,因此空气喷气发动机只能在大气层内工作,主要用在飞机上;火箭发动机则自带氧化剂,燃料燃烧时不依赖于空气,因此可在大气层外工作,是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型,中国是火箭的故乡.板书:(1)内燃机:凡燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机.(2)内燃机主要分为汽油机和柴油机两大类,它们分别用汽油和柴油作为燃料.例题1(多媒体展示)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,用酒精灯加热一段时间后,会观察到的现象有:①———————————————————————;②————————————————————————.实验中的能量转化过程为:①酒精燃烧放出热量,酒精的——————能转化为水的———————能;②水吸热沸腾,产生大量水蒸气,气体膨胀对瓶塞做功,气体的———————能转化为瓶塞的———————能.答案:现象:①瓶塞被冲出来(向上跳起来)②管口附近出现白雾过程:①化学内②内机械课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 汽油机师在现代社会中,内燃机是最常见的热机,内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的,也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.教师展示汽油机的实物模型,讲解结构部件名称(如图),引导学生了解汽油机的构造.板书:汽油机的构造:排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.师从汽油机的实物模型中我们知道了汽油机的构造,那汽油机是如何工作的呢?下面我们观看一个动画视频.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画:汽油在汽缸里面燃烧时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.要使汽油机连续工作,活塞必须能在汽缸内往复运动.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.多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的.(启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化)板书:(1)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.(2)汽油机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气.教师再次播放汽油机工作的视频动画,并提醒学生带着以下问题观察和思考:(1)四个冲程中气门开启、闭合状态如何?活塞运动方向如何?(2)吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸?(3)压缩冲程中压缩的是什么?压缩到最后会有什么结果?(4)四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化?(5)哪个冲程使机器获得动力?哪个冲程排出了汽车的尾气?学生看完视频后分组讨论,并积极回答问题:生1:①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸.②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.③做功冲程:进气门和排气门都关闭.在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体.高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功.④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.生2:吸气冲程中当活塞向下运动时,汽缸内气体的体积增大,压强变小,大气压将油气混合物吸进汽缸.生3:压缩冲程中,活塞对油气混合物进行压缩做功,结果是使油气混合物的内能增加,温度升高.生4:四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化,其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能;“做功冲程”中,燃料燃烧,燃料的化学能转化为燃气的内能,产生高温高压气体,推动活塞运动,又使燃气的内能转化为机械能.生5:做功冲程中机器获得动力,排气冲程中排出了汽车的尾气.教师鼓励学生的回答,然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”(如图),并进行比较,强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.↓板书:(1)汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,曲轴和飞轮均转动两周,对外做功一次.(2)压缩冲程:机械能转化为内能;做功冲程:内能转化为机械能.(3)汽油机的四个冲程中,只有做功冲程产生动力,其他三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成,且消耗机械能.例题2(多媒体展示)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能B.压缩冲程,将机械能转化成内能C.做功冲程,将内能转化成机械能D.做功冲程,将机械能转化成内能解析:判断内燃机工作过程属于哪一个冲程,需分两步:一是看气门开闭状况,二是看活塞运动情况,具体判断方法是:一气门打开,若进气为吸气冲程,若排气为排气冲程;两气门都关闭,活塞向上是压缩冲程,活塞向下为做功冲程.本题是两气门都关闭,活塞向上是压缩冲程.压缩冲程是将机械能转化为内能.答案:B例题3(多媒体展示)一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为6000r/min,则每秒钟发动机完成————个冲程,对外做功————次.解析:由6000r/min,算出飞轮每秒转动的转数为6000r/60s=100r/s.飞轮转一周完成2个冲程,一个工作循环为4个冲程,做1次功,飞轮需要转动2周,则每秒完成冲程数为100×2=200(个),每秒做功次数为1/2×100=50(次).答案:200 50例题4(多媒体展示)如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图,油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处?请作出简要解释.解析:在吸气冲程中,空气从进气管进入汽缸,气流在进气管狭窄处的流速较大,压强较小,汽油在气压的作用下流出喷嘴,在高速气流的冲击下变成雾状,与空气混合后进入汽缸,这样有利于燃料的充分燃烧.解:将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处,是因为进气管狭窄处的空气流速较大,压强较小(小于油箱内油面的大气压)汽油才能在气压的作用下流出喷嘴,在高速气流的冲击下变成雾状,与空气混合.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点3 柴油机师坦克和轮船上使用的是柴油机,柴油机是如何工作的?它的构造又如何呢?下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同,所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴.(教师可展示柴油机的实物模型,也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同)教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”,并讲解.柴油机的工作过程(多媒体课件)柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成,曲轴和飞轮均转两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他三个冲程,也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.(帮助学生了解柴油机的结构,同时增强对四冲程特点的理解)提示:汽油机与柴油机的比较:①相同点:都是燃料在汽缸内燃烧;都是将内能转化为机械能的装置;都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮转动两周,对外做功一次;启动时,都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.②不同点:补充说明:(1)汽油容易雾化并汽化,柴油不易雾化,所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入汽缸,柴油机采用在压缩冲程结束时从汽缸顶部喷入的方式.(2)汽油的燃点高但挥发性强,易于点火,故采用电火花点燃式点火;柴油的燃点低但挥发性差,不易点燃易压燃,故采用压燃式点火,即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上,喷入的柴油遇高温立即燃烧.(3)由于柴油机的压缩程度高于汽油机,燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机,从做功的角度来看,在柴油机里作用在活塞上的压力较大,做的功也较多;从能量的转化角度来看,柴油机燃气的温度较高,内能较大,转化成的机械能也较多,单位时间里做功较多.板书:在一个工作循环中,柴油机的四个冲程和汽油机一样,曲轴转两周,活塞上下往复运动两次,对外做功一次.且开始时都需要外力启动.例题5(多媒体展示)下列关于柴油机的叙述中,正确的是()A.柴油机是把内能转化为机械能的装置B.四冲程柴油机每经过一个工作循环,曲轴就要转动四周C.汽油机有喷油嘴,柴油机有火花塞D.汽油机用压燃式点火,柴油机用点燃式点火解析:由热机的概念知,把内能转化为机械能的装置称为热机,柴油机属于热机,故A 是正确的;四冲程内燃机每经过一个工作循环,有四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次,故B错误;在做功冲程中,汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物,是点燃式,而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的,称之为压燃式,故C、D选项错误.答案:A例题6(多媒体展示)某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当柴油机满负荷工作时(不计摩擦),求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(3)柴油机的功率.分析:本题综合考查了压力与压强的关系、功和功率的计算、柴油机的工作原理等知识.(1)已知压强p和受力面积S,根据压强定义式p=F/S的变形F=pS,可直接求出;(2)根据求出的压力和已知压力移动的距离s,根据公式W=Fs可求出做的功;(3)柴油机工作时,飞轮转动两周,对外做功一次,由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数,从而可以求出柴油机的功率.解:(1)做功冲程燃气对活塞的平均压力F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N;(2)一个做功冲程燃气对活塞的功W=Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J;(3)因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s,每秒做功次数n=1/2×30=15次,柴油机的功率P=nWt=135J×15/1s=2025W.课堂演练完成本课时对应课堂练习.师请大家阅读教材P20《科学世界》——“现代汽车”.(扩大学生视野,激发学生兴趣,培养学生创新精神)【教师结束语】同学们,我们通过这节课的学习,收获了不少知识.我们知道了热机的工作过程和原理,知道了内能的利用在现代生产、生活中有着重要的地位和作用,这节课我们就学到这,谢谢.课后作业完成本课时对应课后练习.1.本节课的教学设计通过创设问题情景,提出让学生感兴趣的问题,引导学生思考热机中能量的转化,并通过播放flash动画,让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.2.教学时,教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍,重点讲述汽油机的四个冲程,通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍,使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时,教师可以采用对比的方法,结合柴油机的构造简图,讲述它与汽油机在构造上的异同,对于它们相似的地方,只需做简略的说明,而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中,鼓励学生通过多种途径,如采访工人,查阅资料,上网搜集等,了解汽车在现代社会生活中的重要作用,同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习,勇攀科学高峰,为人类社会进步做出应有的贡献.浅谈粉尘燃料内燃机粉尘燃料属于一种可再生能源和新能源.有人发明了“粉尘燃料内燃机”,已在2004年4月7日向中国知识产权局申请专利,现已授权.内燃机是重要的工业动力之一,现有的内燃机均采用汽油、柴油作燃料,不仅尾气排放污染了环境,而且其资源日益枯竭.专家估计,世界上已探明的石油储量最多够人类使用50年.为解决世界石油危机,人们积极探索以煤代油、天然气代油、电代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多种途径.但时至今日,在替代石油的再生能源的开发上,人类没有根本的进展.粉尘燃料内燃机是一种全新的往复式内燃机.它跟传统的汽油、柴油往复式内燃机截然不同,它利用“粉尘爆炸原理”,既可以直接燃烧精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料产生工业动力,也可以直接燃烧精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料产生工业动力.100多年前人们从多次的面粉爆炸事故中发现了一个重要的物理学原理——粉尘爆炸原理.科学家发现,粉尘爆炸的发生必须具备三个条件:(1)粉尘燃料能充分地与空气混合;(2)粉尘燃料与空气混合后达到了一定的浓度;(3)粉尘燃料与空气达到了一定的温度粉尘爆炸能量之大,爆速之高,引起了军火炸弹专家和发动机专家的极大兴趣,他们对该原理的应用进行了长期的探索和研究.在国家利益和大量资金的驱动下炸弹专家获得了成功:上世纪50年代美国和前苏联研究出了利用粉尘爆炸原理的高爆炸弹——燃料空气炸弹.这种炸弹又称“云爆弹”、“环氧乙炔炸弹”、“小原子弹”.美国在伊拉克战争中使用的“炸弹之母”MOAB炸弹,即是这种炸弹.内有8.16吨炸药,其威力仅次于原子弹.燃料空气炸弹研制的成功,关键在于解决了二次引爆技术,满足了粉尘爆炸的条件.该炸弹达到目标位置时第一次引爆,将弹体内的环氧乙炔燃料均匀的撒布在空气中形成气溶胶云雾.这时再进行第二次引爆,向这些气溶胶云雾提供活化能(即一定的热能),使这些气溶胶云雾猛烈燃烧爆炸起来.这种炸弹爆炸时不仅爆炸能量大,冲击波强.而且能夺取目标区域内的氧气,使人缺氧窒息而死.百多年来,包括柴油机发明人鲁道夫·狄塞尔在内的许多发动机专家,一直进行粉尘爆炸和传统往复式内燃机燃用煤粉的研究.虽然至今还没有成功的煤炭粉尘往复式内燃机问世,但发动机专家通过大量试验和研究,证明了煤粉可以当作内燃机的燃料来烧.然而,在试验中遇到了煤粉供应、粉尘点火、活塞环磨损、润滑油污染等问题,这些问题是传统的往复式内燃机无法解决的.粉尘燃料内燃机由三室汽缸、送料预热系统、阀门正时机构、活塞连杆机构等四大部分组成.该机型构思巧妙、设计新颖,精制过的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉尘燃料进入该内燃机后,不仅能充分形成粉尘爆炸的三个条件,会产生激烈的燃烧爆炸,而且能克服燃料供应、粉尘点火、活塞润滑、废气排放等问题.因此该机型能连续运行,向外输出动力.。
九年级物理全册-热机教案新人教版
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版教案章节:第一章热机概述教学目标:1. 让学生了解热机的概念和基本原理。
2. 让学生掌握热机的分类和主要性能指标。
3. 让学生了解热机的工作循环和热机效率。
教学重点:1. 热机的概念和基本原理。
2. 热机的分类和主要性能指标。
3. 热机的工作循环和热机效率。
教学难点:1. 热机效率的计算和提高。
2. 热机工作循环的分析和理解。
教学准备:1. 热机模型或图片。
2. 热机效率计算示例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:什么是热机?我们生活中常见的热机有哪些?2. 学生回答后,简要介绍热机的概念和基本原理。
二、热机的分类和主要性能指标(10分钟)1. 介绍热机的分类:内燃机、外燃机、电动机等。
2. 讲解热机的主要性能指标:功率、效率、转速等。
三、热机的工作循环(15分钟)1. 讲解热机的工作循环:吸气、压缩、爆炸、排气四个冲程。
2. 分析热机工作循环的原理和过程。
四、热机效率(15分钟)1. 讲解热机效率的概念和计算方法。
2. 示例计算热机效率,让学生理解热机效率的物理意义。
3. 探讨如何提高热机效率,引导学生思考热机节能的重要性。
教学延伸:1. 让学生观察生活中的热机,了解其工作原理和性能。
2. 布置作业:计算某个热机的效率,并提出提高效率的措施。
教案章节:第二章内燃机教学目标:1. 让学生了解内燃机的概念和基本原理。
2. 让学生掌握内燃机的结构和工作原理。
3. 让学生了解内燃机的性能和应用。
教学重点:1. 内燃机的概念和基本原理。
2. 内燃机的结构和工作原理。
3. 内燃机的性能和应用。
教学难点:1. 内燃机工作循环的分析和理解。
2. 内燃机性能指标的计算和理解。
教学准备:1. 内燃机模型或图片。
2. 内燃机工作循环动画。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:什么是内燃机?我们生活中常见的内燃机有哪些?2. 学生回答后,简要介绍内燃机的概念和基本原理。
九年级物理全册 14.1 热机(第1课时)教案 (新版)新人教版
热机教材分析:本节教材讲解四冲程汽油机的基本工作原理,并从能量转化的角度认识燃料的热值,对内能的利用在人类发展史上的重要意义,以及热机效率都有阐述。
教学目标:1.知识与技能●了解四冲程汽油机的基本工作原理.●从能量转化的角度认识燃料的热值.●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.●通过能量的转化和转移,认识热机效率.2.过程与方法●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.●利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理.●通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识.●通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率.3.情感态度与价值观●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力.●通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面.教学重点与难点:重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值.难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率.教学器材:酒精灯、试管教学课时:1时教学过程:引入新课用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。
能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?进行新课内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机(1)汽油机最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机①构造(出示模型或挂图。
边指示边讲解)。
进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。
(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)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。
(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭。
工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。
由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。
这是第一个冲程活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。
这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版
九年级物理全册-热机教案(新版)新人教版一、课标对本单元的要求:1、通过实验,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
2、了解内能和热量。
从能量转化的角度认识燃料的热值。
3、了解热机的工作原理。
知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
4、知道能量守恒定律。
列举日常生活中能量守恒的实例。
有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
5、从能量的转化和转移的角度认识效率。
6、知道能量的转化和转移有一定的方向性。
二、说本单元教材:本章主要通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解热机主要是内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用。
通过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,因此要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。
之后自然引出能量守恒定律。
“关心科技发展的动态,关注技术应用带来的社会进步和问题,树立正确的科学观”是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。
通过本章的学习,要使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
在本章的学习中,学生来自于生活的经验和体验是很多的,充分发挥学生来自于经验或兴趣方面的知识,让他们积极地参与教学活动,会对提高教学效果起到很大的作用。
同时,在部分学生的带动下,大多数学生也会受到触动而更多地关注技术关注社会的发展。
作为教师,也应该做出表率。
热机:教材首先通过一个演示实验,展示了蒸汽机的工作原理,介绍了热机的特点和种类,引出内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机,配合插图,先介绍汽油机的四个工作冲程及特点,然后介绍柴油机,重点是二者在结构和工作特点上的不同。
开学世界栏目介绍了“现代汽车”。
热机的效率:各种热机都要靠燃烧燃料来获得能量,得到动力,教材首先介绍了燃料的热值,热值是燃料的特性,反应燃料放热本领的大小。
九年级物理全册 14.1 热机教案 (新版)新人教版
14.1 热机
讨论:实验中能量转化的情况。
结果:燃料燃烧时化学能转化为内能,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子
1.四冲程内燃机的一个工作循环
有个冲程,曲轴转
动周,活塞往复次,对外做功次,其他冲程靠飞轮的完成。
2.在内燃机的一个工作循环中,存在着机械能转化为内能的过程,也存在着内能转化为机械能的过程,这两个能量转化的过程存在于()
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.吸气冲程和排气冲程
3.在汽油机压缩冲程中,工作物质被压缩,汽缸中的()
A.压强增大,温度降低
B.压强减小,温度升高
C.压强增大,温度升高
D.压强减小,温度降低
4.汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正确的是()
A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的是空气B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的。
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九年级物理全册热机教案新版新人教版
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内能的利用
一、课标对本单元的要求:
1、通过实验,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
2、了解内能和热量。
从能量转化的角度认识燃料的热值。
3、了解热机的工作原理。
知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
4、知道能量守恒定律。
列举日常生活中能量守恒的实例。
有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
5、从能量的转化和转移的角度认识效率。
6、知道能量的转化和转移有一定的方向性。
二、说本单元教材:
本章主要通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解热机主要是内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用。
通过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,因此要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。
之后自然引出能量守恒定律。
“关心科技发展的动态,关注技术应用带来的社会进步和问题,树立正确的科学观”是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。
通过本章的学习,要使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
在本章的学习中,学生来自于生活的经验和体验是很多的,充分发挥学生来自于经验或兴趣方面的知识,让他们积极地参与教学活动,会对提高教学效果起到很大的作用。
同时,在部分学生的带动下,大多数学生也会受到触动而更多地关注技术关注社会的发展。
作为教师,也应该做出表率。
热机:教材首先通过一个演示实验,展示了蒸汽机的工作原理,介绍了热机的特点和种类,引出内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机,配合插图,先介绍汽油机的四个工作冲程及特点,然后介绍柴油机,重点是二者在结构和工作特点上的不同。
开学世界栏目介绍了“现代汽车”。
热机的效率:各种热机都要靠燃烧燃料来获得能量,得到动力,教材首先介绍了燃料的热值,热值是燃料的特性,反应燃料放热本领的大小。
燃料燃烧室放出的能量,不能全部被热机利用来获得机械能,自然引出热机的效率,教材有一幅内燃机的能流图,岷县指出了燃料燃烧时能量的去向。
教材还介绍了提高热机效率的方法。
STS栏目介绍了“从火车到火箭”。
能量的转化和守恒:教材通过四组小实验,让学生观察实验现象,讨论能量的转化方式,引出各种能量在一定条件下都可以相互转化。
教材“想想议议”小球的机械能减少了,引出能量守恒定律,并指出“永动机”不可能实现。
三、说建议
(一)教学建议
1、充分利用插图和模型。
如内燃机剖面图、四冲程汽油机剖面图和模型、内燃机能流图等要充分利用。
2、加强与生活、生产实际的联系。
汽油机、柴油机在生活中应用较广泛,学生
对之也比较熟悉,教师要重视学生已有的经验,重视学生的自学指导。
3、重视科学世界、STS等栏目的学习。
(二)评价建议
在新《课程标准》的实施中,应该注意以新的课程理念对学生的学习进行评价,对教学进行评价,来促进学生的全面发展。
本章的课程目标,在关注学生学习的知识和技能的同时,还特别关注学生学习的过程和方法以及情感态度和价值观等方面的发展。
如要求“知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义”,“知道能量守恒定律。
列举日常生活中能量守恒的实例。
有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识”。
因此在进行教学评价时内容和标准应该与课程目标相一致。
在过程与方法的评价中,要重点评价学生的观察能力、提出问题的能力、做出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力、合作与交流的能力等,在评价中,就将形成性评价与终结性评价有机结合起来,客观地记录学生参加了哪些活动、投入的程度如何、在活动中有什么表现和进步等情况,对学生在学习过程中所经历的途径、采用的方法进行比较综合,然后得出评价结论。
在对情感态度与价值观的评价,不能像知识与技能一样直接进行评价,只能通过一些可以观察的指标来间接地推断和度量,因此必须对学生行为表现和情绪表现进行观察和记录。
例如在有关“能量守恒定律”这一节的教学中不仅要评价学生相关的知识和技能,同时应对学生保护环境的意识、对科学技术和社会关系的意识、可持续发展的意识等进行评价。
1.四冲程内燃机的一个工作循环有个冲程,曲轴转动周,活塞往复次,对外做功次,他冲程靠飞轮的完成。
2.在内燃机的一个工作循环中,存在着机械能转化为内能的过程,也存在着内能转化为机械能的过程,这两个能量转化的过程存在于()
A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程D.吸气冲程和排气冲程
3.在汽油机压缩冲程中,工作物质被压缩,汽缸中的()
A.压强增大,温度降低B.压强减小,温度升高
一、热机
1.热机的原理
2.热机的种类
二、内燃机
1.汽油机
①工作循环:
②冲程中的能量转化
2.柴油机:柴油机的工作过程。
与汽油机有哪些不同。
3.汽油机和柴油机的优缺点。