人教版九年级物理第十四章-第1节-热机（基础班） 辅导教学案.docxVIP

第十四章 第1节 热机 辅导科目 物理 年 级 九年级 教材版本 人教版 讲义类型 基础版（适用于考试得分率低于60%的学员） 教学目的 1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。 2.了解四冲程汽油机、柴油机的基本结构和工作原理。 重、难点 重点：知道利用内能可以做功；理解汽(柴)油机的工作过程。 难点：对四冲程汽油机的工作原理的理解 授课时长 建议授课时长2小时 教学内容 【课程导入】 18世纪世界上第一辆汽车问世时，它的速度只有每小时几公里，而目前最快的汽车速度已经超过了声速，达到每小时一千多公里。你知道汽车是如何获得机械能的吗？ 2001年问世的世界最快汽车，时速达1678公里，已突破陆地极限。 【新知讲解】 ※知识点一：热机 1、热机 如图，在一个试管中装适量的水，用软木塞塞紧。给试管加热使水沸腾，在这个试验中，你看到了什么现象？在这个过程中能量是如何转化的？ 你观察到的现象是什么？实验中的能量的转化是怎样的？ 现象：塞子被水蒸气冲出 能量的转化： 这个实验虽然简单，却展示了热机的原理。 热机的定义： 热机是热力发动机的简称，是利用内能（热能）做功的机械， 热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会。 汽车发动机 2．热机的种类 ：热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。 （1）蒸汽机 ：把水加热成水蒸汽，水受热后体积膨胀，产生巨大的气压推动活塞运动，以此为动力的机械即为蒸汽机；蒸汽机主要运用在早期的火车、轮船上。 （2）汽轮机 ：把水加热成水蒸汽，水受热后体积膨胀，产生巨大的气压推动叶轮旋转，以此为动力的机械即为汽轮机。汽轮机主要运用在火力发电等方面。 在我们的生活中，纸风车、走马灯的原理和汽轮机的原理基本相同。特别是走马灯，其原理与近代的燃气轮机原理一样，但中国民间在八百多年前就已经发明了走马灯，欧洲直到1550年才出现燃气轮机雏型，比中国发明走马灯迟了四百多年。 （3）内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞做功，将内能转化为动机械能。 最早的汽车（1886年） 使用内燃机的汽车 使用内燃机车的火车 （4）喷气发动机：通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 拓展：喷气发动机的祖先——古代火箭 火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。我国宋代就已经发明了火箭。它在某种模型上扎几个火药筒，筒的前端封闭，点燃火药时，火药燃烧生成的燃气以很大的速度向后喷出，“火箭”就向前飞出。 现代的火箭属于喷气发动机的一种，自带燃料和氧化剂，可以在外太空工作。现代火箭的构造虽然比古代火箭复杂得多，但基本原理与古代火箭相同。 3. 内燃机的原理：内能转化为机械能 燃料直接在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，使燃料的内能转化为机械能。内燃机是最常见的一种热机。 4. 内燃机的分类 汽油机 柴油机 5、汽油机 （1）汽油机的结构 下图是四缸四冲程汽油机的剖面图，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。活塞上下往复运动带动曲轴转动。 （2）汽油机的工作过程 ① 冲程 活塞在汽缸内往复运动，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。 ② 工作过程 A、吸气冲程 进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，曲轴转动半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。 进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，曲轴转动半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。 B、压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞由下端向上运动，曲轴转动半周，燃料混合物被压缩，压强增大、内能增大，温度升高。 C、做功冲程 进气门和排气门关闭 进气门和排气门关闭，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动半周。 D、排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，曲轴转动半周，把废气排出汽缸。然后，开始下一个工作循环。 想一想 （1）在四个冲程中，压缩和做功冲程各发生了怎样的能量转化？压缩冲程：飞轮由于惯性而运动，机械能转化为内能；做功冲程：在燃气的推动下活塞向下运动，内能转化为机械能。 （2）哪个冲程使汽车获得动力？做功冲程。 小结：对汽油机的工作过程的理解: ①汽油机完成一个工作循环，对外做功一次，要经历四个冲程，二次能量转化，曲轴要转二周； ②四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性来完成； ③