教科版九年级上册物理第2章《改变世界的热机》教案

第二章改变世界的热机
第一节热机
【学习目标】
1．知道利用内能能够做功。

2．知道热机的工作原理。

3．了解蒸汽机是怎样工作的及生活中形形色色的热机。

一、情景导入生成问题
二、自学互研生成能力
知识板块一利用内能来做功
的内容，独立思考并完成：
自主阅读教材P20
～21
1．改变物体内能的方式有哪两种？各举一个生活应用的实例。

答：改变物体内能的方式有：做功和热传递。

举例：做功——摩擦生热热传递——烤火
2．实验探究热机的原理
如图所示，在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个纸做的小叶轮。

加热试管使水沸腾，细心观察你会发现叶轮转动，在此过程中是燃料的化学能转化为叶轮的机械能。

3．热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。

知识板块二蒸汽机和形形色色的热机
的内容，独立思考并完成：
自主阅读教材P21
～23
4．如图所示为蒸汽机工作的原理图，蒸汽机的工作原理是：燃料燃烧将燃料的化学能转化为蒸汽的内能，然后蒸汽对活塞做功，将内能转化为机械能。

1.对学
分享独学1～4题：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。

(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。

2．群学
小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。

(2)针对将要展示的方案内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。

三、交流展示生成新知
方案如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，在这个实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，并通过热传递把能量转移给水，水沸腾后水蒸气冲开软木塞时，内能转化为塞子的机械能。

四、当堂演练达成目标
见学生用书
五、课后反思查漏补缺
第二节内燃机
【学习目标】
1．知道汽油机的基本构造和工作的原理。

2．知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化。

3．了解火箭发动机的工作原理。

一、情景导入生成问题
如图所示汽车奔驰、火车飞驶，一日千里！万吨巨轮劈波斩浪、远涉重洋！飞机刺破苍穹、翱翔蓝天！它们为什么能在交通运输方面大展神威呢？好，让我们一起走近内燃机，了解它们的工作原理吧！
二、自学互研生成能力
知识板块一 什么是内燃机
自主阅读教材P 21的内容，独立思考并完成：
1．陈明同学在家庭实验室中做了如图所示的实验，在透明塑料盒的盖子上，开了一个小圆孔，然后将电子打火器伸进圆孔并套紧，如图所示。

向塑料盒里滴入2滴酒精。

稍过几秒钟，待酒精汽化后，手握电子点火器，使塑料盒指向空旷的地方，按动电子点火器，产生电火花，盒盖被弹到很远的地方；重新向塑料盒里装入等量的2滴汽油，经过同样的过程，盒盖被弹到更远的地方。

(1)塑料盒盖弹出很远的原因是：燃气对塑料盒做功，内能转化为机械能。

(2)你认为与此装置原理最为接近的是内燃机(选填“蒸汽机”或“内燃机”)。

2.内燃机的认识
内燃机⎩⎨⎧（1）定义：内燃机是燃料在汽缸内燃烧，从而对外做功的机械。

（2）活塞式内燃机包括：汽油机和柴油机。

（3）工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功。

知识板块二 汽油机和火箭
自主阅读教材P 25～27的内容，独立思考并完成：
3构造 汽缸顶部是火花塞
一个工作循环 吸气冲程 吸入物质：汽油和空气的混合物
压缩冲程 压缩程度较小，能量转化过程：机械能→内能 做功冲程 点燃式，能量转化过程：内能→机械能
排气冲程 排出废气
主要特点 轻巧、效率较低
适用范围 小汽车、小型农业机械、飞机等
1．对学
分享独学1～3题：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。

(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。

2．群学
小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。

(2)针对将要展示的问题内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。

三、交流展示 生成新知
问题 汽车的发明改变了人们的生活方式，事实上人们在很早就在探索着更好的代步工具，法国人于1769年制造了世界上第一台蒸汽车，如图所示是蒸汽车的原理。

回答下列问题：
(1)原理图中涉及哪几种形式的能量？
(2)使汽车向前运动的力是怎样产生的？哪几个力是施力物体？
答：(1)原理图中涉及的能量有：化学能、内能和机械能。

(2)蒸汽车将水蒸气向后喷出，对空气施加一个向后的力，根据力的作用是相互的，空气对蒸汽车有一个向前的反作用力，使蒸汽车向前运动。

所以使蒸汽车向前运动的力的施力物体是空气。

四、当堂演练达成目标
见学生用书
五、课后反思查漏补缺
第三节热机效率
【学习目标】
1．知道热机效率的含义。

2．了解热机能量的损失以及提高热机效率的途径。

3．列举热机对环境污染的方方面面。

一、情景导入生成问题
二、自学互研生成能力
知识板块一热机效率
的内容，独立思考并完成：
自主阅读教材P29
～30
1．上一节课我们学习了热机，我们知道热机也是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的，那么热机燃烧汽油或柴油时释放的能量是否被充分利用来做功了呢？
答：不能，有损耗。

2．如图所示是内燃机的能量流向图，则热机工作过程中，存在哪些方面能量的损失？
答：图中除了“输出有用功”，其他能量的流向均为损失的能量。

3
热机效率热机所做有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率
公式η＝W有用
Q×100%
物理意义反映热机对能量利用率的高低
知识板块二改变世界的热机与地球就在我们手中
自主阅读教材P30
～31
的内容，独立思考并完成：
4．以热机为动力的各种交通工具把整个世界连在一起，热机从根本上改变了世界。

极大提高了生产力，使人类文明得到前所未有的进步，但在利用热机时，也会给环境造成一定的影响，结合所学的知识，谈谈热机利用时对环境有哪些危害？如何保护环境？
答：热机对环境的危害：①废气污染(CO、SO2、氮的氧化物)；②噪声污染。

保护环境，减小污染的措施：
A．改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。

B．提高内能的综合利用率。

把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品，把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。

C．充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。

1．对学
分享独学1～4题：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。

(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。

2．群学
小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。

(2)针对将要展示的方案内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。

三、交流展示生成新知
问题热机的效率是热机性能的重要指标。

热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。

在设计和制造热机时，我们要不断改进和创新，减少各种能量损失，提高效率。

那么如何才能提高热机的效率？说说你的办法和措施。

答：提高热机效率的途径：
(1)尽量减小各种热量损失；
(2)保持良好的润滑，尽量减小摩擦；
(3)尽可能使燃料充分燃烧等。

四、当堂演练达成目标
见学生用书
五、课后反思查漏补缺
第二章复习课
【复习目标】
1．知道热机中的能量转化。

2．知道四冲程内燃机的构造和工作原理，知道汽油机和柴油机的区别。

3．通过能量的转化和转移，认识热机效率。

一、情景导入生成问题
对照复习目标，回顾本章知识要点，想想自己对哪些知识的掌握还不够熟练。

二、自学互研生成能力
知识板块一本章知识梳理
自主完成学生用书中的“重难点突破方法技巧(总结提升)”部分的填写
知识板块二经典阅读
仔细阅读学生用书中的“典例剖析”“易错警示”和“学法指导”
1．对学
分享独学：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。

(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。

2．群学
小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。

(2)针对将要展示的方案内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。

三、交流展示生成新知
方案一回顾本章重要的实验有哪些？其具体内容是什么？
方案二总结本章重要的研究方法有哪些？
四、当堂演练达成目标
见学生用书
五、课后反思查漏补缺。