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九年级上册《热机》导学案
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。
3. 提高学习兴趣，养成乐于讨论、乐于交流的习惯。
学习重点：
四冲程汽油机的基本工作原理
学习难点：
热机中的能量转化
学具准备：内燃机挂图，内燃机模型。
学习过程：
一、 进行实验：
按照右图所示进行实验。观察并思考酒精灯对试管中水加热使水沸腾时，水的内能变化情况。
思考并回答：
1.看到了什么现象？
塞子被 冲开，并且瓶口有 生成。
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是怎样的？
内能转化为 能。
5.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。
二、快乐自学 阅读教材第135-137页，依据图自学并填写。
1.热机
把 转化为 __ _的机器。如： 等。 机是常见的热机。
2.汽油机
（1）汽油机是利用 作燃料来工作的。
（2）工作过程：依据课本中p136的图 16.4-3自学，交流、填写。
第一冲程：吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？
第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？
压缩冲程末产生什么结果？ 。汽油机是利用什么方式点火的？ 。
第三冲程：做功冲程中为什么能做功？是 能向 能转化？
第四冲程：排气冲程有什么作用？排除废气的温度如何？
3.柴油机（对比学习）.汽油机和柴油机在工作过程中有以下几点不同：
（1）吸气冲程中，汽油机吸入_______，柴油机吸入____________。
（2）在压缩冲程末，__________的活塞能把汽缸内的气体的体积压缩得更小，使气体压强更大，温度更高。
（3）点火方式上，汽油机是点燃式，柴油机是__________________。
小结：一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的 完成。
4.火箭 阅读教材第140-141页sts
（二）、燃料的热值 阅读课本p138得知：
1.______________________叫做这种燃料的热值，单位是________,符号是_______。汽油的热值是__________,表示的物理意义是_________________________。
燃料燃烧的计算公式： （若为气体燃料则为：q=qv）。
2.热机的效率指 。
三、合作探究
1 . 1㎏干木柴完全燃烧所放出的热量完全用来加热 20℃的水能把多少千克的水烧开？（？）
2.600r/min表示 ，那么，一分钟内有 冲程，对外做功 次。
四、自我小结： 本节课我的收获是
1.考点归纳，完成网络：
定义：将内能转化为 的机器。
工作过程：一个工作循环包括个 冲程，做功 次，曲轴转动 周。
热机 四冲程 能量转化：压缩冲程中 ；
汽油机 做功冲程中 。
燃料的热值：是燃料的一种 。
效率：η=w有用/q
2.本课我的疑惑还有：
五、当堂训练：
1.下列所列的几种机器当中，不属于热机的是 （ ）
a.发电机 b.蒸汽机 c.火箭 d.内燃机
2.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图中表示做功冲程的是（ ）
a b c d
3. 摩托车上的热机工作时提供动力的是 （ ）
a.吸气冲程 b.压缩冲程 c.做功冲程 d.排气冲程
4. 柴油机上安装了一个笨重的飞轮，这是为了 （ ）
a.提高柴油机做功的效率 b. 使柴油机稳当，防止使用过程中移动位置
c.节约所需要的燃料 d.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个冲程
六、我的反思
导入：不要小看本节的小实验，人们通过认识这类现象引发大的发明。带着这样的好奇学生观察本节课的演示(课本图15.4-1所示
的)实验，引导学生思考分析它所包含的物理知识：酒精燃烧放出热量(化学能转化为内能),通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加使其温度逐渐升高直至沸腾，产生大量水蒸汽，水蒸气越来越多，对软木塞的压力越来越大，最后水蒸气将软木塞顶出试管口，这就是水蒸气膨胀对软木塞做功。这个实验揭示：可以利用内能来做功。热机就是把内能转化为机械能的装置。 出示预习提纲：明确通过自学找到热机的种类，分析内燃机的含义，工作原理。
在一班我先让学生结合预习提纲自己分析四个冲程，没有交代各个部件，在后续的教学发现学生有些糊涂，给教学人为的带来了障碍，在其他班的教学中我调整了一下顺序，先让学生认识各个部件，明确气缸，再让学生小组内互相讨论分析四个冲程工作的特点，结合FLASH动画让学生对一个工作循环有个感性的认识。
教师点拨提升：吸气冲程为什么会吸入空气和汽油的混合物？压缩和做功冲程都是进气门和排气门关闭，它们有什么区别？排气冲程为什么能排出废气？学生能很好的回答出做功冲程会有火花，活塞运动的方向不同 ，能的转化不同三个方面加以区分。第二部分燃料的热值，通过阅读指导，认识热值的意义，热机的效率，分析提高热机效率的方法。
本节课备课中不足的是：没有弄清书上图中气门下方的弹簧下的的很小的一个位置是什么，回来问爱人才知道那个叫凸轮轴，其设计的目的在于保证汽缸在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。感叹学生好问促进了教师的成长。
本节课中学生对曲轴的活动认识的不好，在最后一个班中发现用手做道具起到意想不到的效果。学生说老师再给我们说说曲轴的工作吧，把书放到学生桌上比划讲解起来，我把左手掌举起来，这是曲轴在吸气冲程的位置，活塞向下运动，连杆带动曲轴转动，到最下端时，曲轴运动到这个位置，我把右手掌举起，可以看出曲轴转了180度，既半周，这样一亮相，学生很好的认识一个工作循环，曲轴转了2周，。
在课后一个很爱思考问题的学生问我：老师不对呀，怎么了，燃气在内部燃烧应该爆炸呀？我说事实上它没爆，而且还很好。这为什么？它的气缸耐压能力强。学生似懂非懂，后来我说我们俩回家都上网查查它的耐压能力是多大？又一次成长的机会。
其实本节课在中考中出题的机会很少，我们通过本节的教学希望学生能用所学的知识去解释日常生活中的现象，培养学生的求知欲。
热机是“热与能”的最后一节，本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。热机本质上是将化学能转换为内能，再由内能转化为机械能的能量转化器。就其相关知识的外延而言，热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系，可拓展的范围相当广泛。
基于生活经验，学生对于“发动机”的概念并不陌生，但对于“热机”及其工作原理的了解却基本上都是空白。本节内容的学习要以机械能、内能、能量的转换等知识为基础，通过实验进行引入，帮助学生复习了过去的知识的同时，引出了新的一课：热机，逻辑清晰严密。再通过热机历史的了解，帮助学生了解历史的同时感受物理学给人类带来的巨大作用及艰辛的演变道路，帮助学会树立科学的价值观：凡事不能一蹴而就，需要不断改进，没有最好只有更好。再通过热机工作原理的讲解，帮助学生深入地了解热机，由于本节内容热机属于知识性内容，不易进行实验操作演示，固我结合了flash，ppt等多媒体手段帮助学生进行理解，突破了难点，抓住了重点，很好地弥补了传统教学在本节内容教学的不直观，不容易理解的困难。配合一定数量的练习，帮助学生在课堂之中就把所学的内容进行消化吸收，时间分配合理，下课正好打铃，课上时间充分利用，效率较高。板书设计以树状结构进行展开，很好地帮助学生形成知识网状结构，吸收消化知识。这些就是本堂课的优点。用一个词语概括本堂课，那就是：顺利。
当然本堂课还是有一些不足的，第一：flash不是原创作品，都是借鉴了他人的成果，如果能自己制作flash就更加好了。第二：本堂课实验不多，不能体现物理课作为一门实验性课程的课程特色。
我希望能有更多老师对我的这堂课进行点评，帮助我找出我课中的一些问题，促进我的提高，本次汇报课同前几次汇报课一样，对我起到了很大的帮助和促进作用，很大程度上提高了我的教育教学水平，提高了我作为一名老师的综合能力。
物理热机的效率知识点
1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题，所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置，用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走，一部分由于机器散热而损失，还有一部分用来克服摩擦等机械损失，用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到IO0%，一般情况下：蒸汽机效率6%～15%，汽油机的效率20～30%，柴油机的效率30%～45%。
3.热机效率是热机性能的重要指标，人们在技术上不断改进，减小各种损耗，提高效率。在热机的各种损失中，废气带走的能量在总体中所占比例，对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热，既供电，又供热，使燃料的各种利用率大大提高。
核心知识
热机效率比较低，说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少，即热机工作过程中损失的能量比较多，归纳起来有如下原因：
第一，燃料并未完全燃烧，使一部分能量白白损失掉，例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道，这说明汽油机中的汽油未完全燃烧；
第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能；
第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；
第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功。
据上所述，热机中能量损失的原因这么多，所以热机效率一般都比较低。
提高热机效率的途径
根据前面所归纳的损失能量的几个原因，我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小，便可使效率提高。
(1)改善燃烧环境，调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧；
(2)减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗；
(3)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站，燃料的利用率大大提高。