2019-2020年九年级物理全册 14.1 热机导学案(新版)新人教版(IV)
九年级物理全册 14.1 热机导学案 (新版)新人教版
热机一、教学目标1．知识与技能A、了解四冲程汽油机的基本工作原理．B、从能量转化的角度认识燃料的热值．C、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．D、通过能量的转化和转移，认识热机效率．2．过程与方法A、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．B、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．C、通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．D、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．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。
二、导入新课演示实验：从老师的实验得到什么启示，猜想可能是由于水烧开后，产生大量高温的水蒸气在试管内膨胀对塞子，从而将壶盖顶起，实现了内能向机械能的转化。
从而导入新课？二、自学教材回答下列的问题1、热机是将能转化为能的机械。
2、内燃机是由、、、四个冲程组成的。
3、1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。
4、与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。
三、进行新课1、汽油机结合自学热机的构造①构造进气门，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。
观看汽油机的模型，了解它的工作原理。
小组共同完成下列填空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，打开，仍关闭。
由于缸内体积增大，压强减小，混合气体被吸入气缸。
这是第一个冲程冲程。
活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。
这时都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。
这是第二个冲程。
该冲程结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。
在该结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。
人教版九年级全一册物理 14.1热机 导学案
人教版九年级全一册物理 14.1热机导学案一、学习目标1.了解热机的定义和分类；2.掌握热机对外界做功、吸收热量和排放热量的特点；3.理解热机效率的概念和计算方法。
二、学习重点1.热机的特点；2.热机效率的计算方法。
三、学习难点1.热机效率的概念理解；2.分类和特点的理解和归纳。
四、课前预习通过预习，先了解热机的基本定义和特点。
1.阅读教材【人教版九年级全一册物理】第14章第1节《热机》的相关内容，了解热机的定义和分类，并思考热机的特点和作用；2.预习教材中热机效率的计算方法，了解其概念和应用场景；3.查找相关资料，了解热机的历史背景和现实应用。
五、课堂活动活动一：热机的定义和分类1.通过组内讨论，在白板上梳理热机的定义和分类；2.各小组派代表介绍所归纳的热机分类，并进行简要解释；3.整合各小组的归纳结果，共同总结热机的定义和分类。
活动二：热机的特点分析1.将学生分为小组，每组选择一种热机进行研究；2.使用教材或其他参考资料，调查所选热机的特点，例如吸热量、排热量和对外界做功的方式等；3.每个小组进行简要汇报，讨论并比较各种热机的特点。
活动三：热机效率的计算1.引导学生理解热机效率的概念和意义；2.根据教材中的计算公式，引导学生思考如何计算热机的效率；3.通过例题和练习，巩固学生对热机效率计算方法的理解。
活动四：热机的应用1.分组讨论，收集并总结日常生活中常见的热机应用；2.各小组进行简要汇报，分享所收集的热机应用；3.全班讨论热机应用的特点和优缺点，并提出改进意见。
六、课后作业1.阅读课本相关内容，复习和巩固本节课所学的内容；2.完成课后习题，巩固热机效率的计算方法；3.自主拓展，了解热机在工业生产和能源利用中的应用，并写一篇小论文总结所了解的内容。
以上是根据给定标题《人教版九年级全一册物理 14.1热机导学案》所写的文档。
【导学案】物理(人教版)九年级全册：14、1热机
九年级物理导教案课题： 14.1热机班级：学生：学习目标：1)认识四冲程汽油机的基本工作原理．2)从能量转变的角度认识燃料的热值．3)认识内能的利用在人类发展史上的重要意义．4)经过能量的转变和转移，认识热机效率．学习要点 :汽油机的工作原理及能的转变过程，燃料的热值．学习难点：热机中的能量转变及损失，认识热机效率．导学方法：研究法解说法课时：1课时导学过程一、课前导学1、内能的利用方式：2、热机：定义：3、热机的工作原理：4、热机的发展过程：二、讲堂导学1.情形导入课本 14.1_3 实验中 , 水沸腾后 , 能看到什么现象 ?2.出示目标1)认识四冲程汽油机的基本工作原理．2)从能量转变的角度认识燃料的热值．3)认识内能的利用在人类发展史上的重要意义．4)经过能量的转变和转移，认识热机效率．3.自主学习 . 合作研究内燃机：。
(1)汽油机最常有的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机我们第一介绍汽油机①结构（出示模型或挂图。
边指示边解说）。
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。
（边动作边解说，并提示学生注意察看活塞、气门、连杆、曲轴的动作状况）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、排气门均封闭。
工作时，活塞由上向下运动，进气门翻开，排气门仍封闭。
因为缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混淆气体被吸入气缸。
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、排气门都封闭，混淆气体被强行压缩，负气体的温度高升，压强增大。
这是第二个冲程做功冲程结束，活塞持续由下向上运动，进气门封闭，排气门翻开，焚烧后的废气被活塞推出缸外。
这是最后一个冲程③能的转变。
(2)柴油机柴油机与汽油机有共同的地方，也有不一样之处。
①柴油机与汽油机的同样点：。
2019年九年级物理全册 14.1 热机导学案(新版)新人教版
2019年九年级物理全册 14.1 热机导学案（新版）新人教版在右图中填写汽油机各构成部分的名称。
⑥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。
分别是____________冲程。
____________________________________________________叫做一个冲程。
你看到了什么现象？这个过程中有能量的转化吗？有哪些能量的转化？（由录象激发学生兴趣，让学生说，锻炼语言表达）汽油机的工作过程（结合挂图，以问题的形式让学生真正理解汽油机的工压缩做功排气探究四：柴油机的工作过程及汽、柴油机的异同仔细阅读p19、20页柴油机这段课文，对照探究三的表格，说一说柴油机四个冲程中活塞运动方向、进气门排气门的开闭状态以及混合气体状态及能量转化情况。
然后小组讨论，完成下表。
汽油机与柴油机的异同表汽油机柴油机不同点燃料结构吸气冲程压缩冲程点火方式相同点工作循环能量转化活塞、曲轴运动运动优缺点归纳整理：四、达标测评1.汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。
2.汽油机吸入气缸的物质是: ( )A.汽油B.空气C.汽油与空气混合物D.柴油3.克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。
气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。
4.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程5.在图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（6.一台单缸四冲程汽油机转速是1800转/分钟，该汽油机没秒内完成_______个工作循环，对外做功________次，完成能量转化_______次。
2019年九年级物理全册 15.3 串联和并联教案（新版）新人教版教学目标：1、知识和技能知道串联电路和并联电路连接的特点。
九年级物理全册 14.1 热机导学案 (新版)新人教版(1)
14.1 热机预习案学习目标1、通过实验了解可以利用内能来做功。
2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。
3、从能量转化的转化的角度认识燃料的热值，并了解内能的利用在人类发展史上的意义。
4、通过能量的转化和转移，认识效率。
5、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．学习重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．学习难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．预习检测1．热机是将能转化为能的机械。
2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。
3．1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。
4．与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。
探究案活动探究一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。
水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。
活动探究二：内燃机阅读课本P135解决下列问题。
1．热机是把_________能转化为_________能的装置。
2．什么是内燃机？3、完成下表中的填空内燃机的工作过程表活动探究三：阅读燃料的热值，并回答下列问题：①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。
燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。
②_______________________叫燃料的热值。
③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。
他的单位（字母）是_________。
④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。
要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？讨论问题一:通过阅读教材，完成下列的问题在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。
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.。
人教版九年级全册第14章第1节《热机》导学案
人教版九年级全册第14章第1节《热机》导学案一、学习目标1.了解热机的概念和基本原理；2.掌握热机的分类和工作原理；3.能够应用热机的原理解释日常生活中的现象。
二、重点内容1.热机的概念和基本原理；2.热机的分类；3.热机的工作原理。
三、学习要点1.了解热机的定义和基本原理；2.掌握热机的分类和特点。
四、学习导入导入活动1：思考问题1.你知道什么是热机吗？它有什么特点？2.你能举出几个常见的热机的例子吗？导入活动2：观察实验现象1.看图1中的实验装置，当烧杯中的水温升高时，温度计的指针会有什么变化？图12.实验中，哪些因素会影响温度计指针的变化？为什么？五、新课讲解1. 热机的概念和基本原理热机是利用热量将热能转化为机械能的一种装置。
热机根据工作原理的不同，可以分为两类：热力热机和内燃热机。
热力热机是通过工作物质（如蒸汽、气体等）在搬运热量的过程中，产生的压力差，从而驱动机械运动。
常见的热力热机有汽车发动机、蒸汽机等。
内燃热机则是通过可燃物质在氧气的作用下燃烧，产生高温高压气体，将其推动活塞做机械运动。
常见的内燃热机有汽车发动机、火箭发动机等。
2. 热机的分类热机可以按照工作原理的不同进行分类。
常见的热机分类如下：•根据工作物质的不同：蒸汽机、燃气轮机、内燃机等。
•根据热循环的不同：循环热机、非循环热机等。
3. 热机的工作原理热机的工作原理是热力学的基本原理，即热量从高温物体传递到低温物体的过程中，会产生能量的转化。
热力热机的工作原理热力热机的工作过程一般包括以下几个步骤：1.吸热过程：工作物质从低温热源吸收热量，温度升高。
2.膨胀过程：工作物质经过某种途径膨胀，从而产生机械能。
3.排热过程：工作物质向高温热源排放热量，温度下降。
4.压缩过程：工作物质经过某种方法压缩，准备下一个循环。
内燃热机的工作原理内燃热机的工作过程可以简化为以下几个步骤：1.燃料燃烧：可燃物质在氧气的作用下燃烧，产生高温高压气体。
人教版初中物理九年级上册导学案 第14章第1节《热机》
人教版初中物理九年级上册导学案第14章第1节《热机》热机是指通过能量转化和传递产生功的装置，它是现代工农业生产中不可或缺的设备之一。
我们身边有许多热机，比如常见的汽车、发电机等。
本节课将介绍热机的基本原理和主要分类。
一、热机的基本原理1.热机的能量转化过程：热机的能量转化过程包括热能转化为机械能和机械能转化为热能两个过程。
2.热机的工作物质：热机的工作物质主要有气体和蒸汽两种形式。
其中气体热机又分为内燃机和外燃机。
–内燃机：内燃机是指将燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体，通过活塞或转子等工作物质进行往复或旋转运动，从而产生功的热机。
常见的汽车发动机就是一种内燃机。
–外燃机：外燃机是指燃料在燃烧室中燃烧产生高温高压气体，通过工作物质对流进行传热，并最终产生功的热机。
例如蒸汽机。
二、热机的分类根据热机的工作物质和工作方式的不同，热机可以分为多种类型。
1.按照工作物质分类–气体热机：气体热机是指以气体为工作物质的热机。
•内燃机：内燃机属于气体热机中的一种，以燃料燃烧产生的高温高压气体为工作物质，通过活塞或转子等往复或旋转运动产生功。
•外燃机：外燃机也属于气体热机中的一种，通过工作物质对流进行传热，并最终产生功。
–蒸汽机：蒸汽机是指以蒸汽为工作物质的热机。
蒸汽机通过燃烧燃料产生蒸汽，然后利用蒸汽对物体或工作物质进行推动，从而产生功。
2.按照工作方式分类–往复式热机：往复式热机是指工作物质进行往复运动的热机。
常见的内燃机多采用往复式工作方式。
–旋转式热机：旋转式热机是指工作物质进行旋转运动的热机。
蒸汽机通常采用旋转式工作方式。
三、热机的效率和能量守恒定律热机的效率是指热机输出的功与热机消耗的热之比。
根据能量守恒定律，理想热机的效率是由温度差决定的，即效率 = 1 - (T₃ / T₁)，其中T₃表示低温热源的温度，T₁表示高温热源的温度。
实际热机的效率往往低于理想热机的效率，因为在能量转化的过程中会存在一些损耗，比如摩擦损耗、烟气散失等。
人教版九年级物理全一册导学案-14.1 热机
人教版九年级物理全一册导学案-14.1 热机一、导学目标1.了解热机的基本概念和分类。
2.掌握热机的工作原理和主要性能指标。
3.理解热机效率的计算公式及其意义。
二、知识回顾在前几节的学习中，我们学习了热现象、理想气体热力学和热传导。
本节课我们将学习热机的相关知识。
1. 热机的概念热机是指能够将热能转化为功的装置。
根据工作物质的不同，热机可以分为蒸汽机、内燃机和热电机等。
2. 热机的分类根据热机的工作原理和工作物质的不同，热机可以分为热能机械转换热机和热能电能转换热机。
热能机械转换热机可以继续分为蒸汽机、内燃机、蒸汽涡轮机和锅炉等。
热能电能转换热机可以继续分为热电机、热电冷机和热电堆等。
3. 热机的工作原理热机的工作原理可以简单地描述为热源加热、工作物质吸收热量、工作物质做功和工作物质释放热量等过程的循环。
蒸汽机的工作原理是通过热源加热水蒸气，使水蒸气膨胀产生功，然后将废气排出。
内燃机的工作原理是通过燃料和氧气的燃烧产生高温高压气体，推动活塞做功，然后将废气排出。
4. 热机的主要性能指标热机性能的主要指标包括输出功、输入热量、耗热量、热机效率等。
输出功是指热机在工作过程中产生的功。
输入热量是指热机在工作过程中吸收的热量。
耗热量是指热机在工作过程中释放的热量。
5. 热机效率的计算公式和意义热机效率是指热机输出功与输入热量之间的比值。
热机效率可以通过以下公式计算：η = 输出功 / 输入热量热机效率的提高意味着热机能够更有效地将热能转化为功，从而提高能源利用效率和经济效益。
三、思考探索1.你知道哪些常见的热机？它们各自有什么特点和应用？2.通过简单描述你所了解的一种热机的工作原理和性能指标，分析其优缺点和应用范围。
四、拓展应用1.查找学科数据库或互联网资源，了解更多热机的知识，并选取你感兴趣的一种热机进行深入研究。
2.设计一个小实验，通过实际操作来观察和验证热机的工作过程，记录实验数据并进行分析。
五、总结反思本节课我们学习了热机的基本概念和分类，了解了热机的工作原理和主要性能指标，并掌握了热机效率的计算方法和意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功
(3)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程
三、柴油机：
汽油机和柴油机构造及工作过程比较
不
同
点
汽油机
柴油机
构造
火花塞
吸气冲程吸进的物质
点火方式
点燃式
压燃式
四、当堂反馈
1、在试管中装些水，用木塞塞住，拿到酒精灯上加热，使水沸腾，水蒸气会把木塞冲出去，从能量转化和转移的角度可用三句话来概括：甲：水和水蒸气吸热，内能增加；乙：酒精燃烧，酒精的化学能转化为内能，传给水和水蒸气；丙：水蒸气对木塞做功，内能转化为木塞的机械能。以上三句话的正确顺序是（）。
3.在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程:冲程。
4.门关闭，门打开，活塞向运动，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程：冲程。
此后，活塞又往复运动，从此进入下一轮循环。
二、汽油机
①构造进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。
②工作原理。观看汽油机的模型，了解它的工作原理。
[小组共同完成下列填空]：
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。
1.吸气冲程，进气门，门关闭，活塞向运动。由于缸内体积增大，压强减小，混合气体被吸入气缸。
2.运动到最下端后，就开始转为向上运动。这时门和门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程:冲程。
4、在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是冲程．如右图所示
汽油机正在进行的是做功冲程。
5、以下四冲程汽油机的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气顺序排列正确的是（ ）
A．甲乙丙丁B．甲丙乙丁C．甲丁乙丙D．甲丙丁乙
6、某单缸汽油机飞轮转速是3000r/min,那么每秒中燃气推动活塞做功的流：书写：综合：
【探究学习】：
一、热机
1、生活中烧开水时，水沸腾后观察壶盖的运动。
【演示】如图的实验，并思考以下问题：
（1）看到什么现象？。
（2）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？
（3）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？
上面的装置就是一个简单原始的热机。
热机是把能转化为能的机器，如：、、等。
A甲、乙、丙B乙、丙、甲C乙、甲、丙D丙、乙、甲
2．单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的（）。
A、只有吸气和压缩两个冲程B、只有压缩和排气两个冲程
C、只有排气和吸气两个冲程D、有吸气、压缩和排气三个冲程
3、四冲程内燃机的一个工作循环中，冲程是活塞对气体做功，气体的温度，实质上是将能转化为能。高温高压的气体推动活塞做功时，燃气的能减少，温度降低，实质上是能转化为能。
2019-2020年九年级物理全册14.1热机导学案（新版）新人教版(IV)
教师寄语
天才只意味着终身不懈的努力。
学习目标
1.知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理。
2.了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。
【预习导学】
1、将内能转化为机械能的机械称为。
2、内燃机是由、、、四个冲程组成的。