教案精选:初中物理《热机》教学设计


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 教学设计
教学目标
1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2.从能量转化的角度认识燃料的热值。
3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
4.通过能量的转化和转移,认识热机效率。
教学重难点
1.汽油机的工作原理及能的转化过程;
2.燃料的热值、热机效率。
教学过程
导入新课
方案一:实验导入:如图在试管中装些水,用橡胶塞塞住试管口,加热使水沸腾,观察现象。
 
问题:实验过程中能量是怎样转化的?
方案二:问题导入: 
人要生存,离不开能量,机器要运转,也离不开能量,你知道汽车、飞机是 怎样利用燃料提供的能量工作的吗?
方案三:燃料燃烧时释放大量的内能,如何使这些内能为人类做功服务呢?
 
如图所示中,a图和b图是常用的交通工具轿车 和飞机,c图是军事上用的坦克,d图是把卫星发送上天的火箭,它们有什么共同点呢? 
推进新课 
一、内燃机
(课件展示)把内能转化为机械能的机器叫热机,热机种类很多,有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等,今天我们主要来研究内燃机。
(课件展示)展示内燃机剖面图:让学生明确燃料直接 在汽缸内燃烧,生成高温高压的燃气,推动活塞做功。
 
学生活动:观察汽油机模型,在教师指导下找出汽缸、进气门、排气门、 活塞、连杆、曲轴、火花塞等各部分构造的位置。(课件展示)
学生操作 :利用汽油机活动模型,操作并观察汽油机工作中每一个冲程的工作情况。
教师演示:用多媒体将一个工作循环连续起来展示。(课件展示) 
 
讨论得出:内燃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。新$课$标$第$一$网
边展示边讲 解:每一冲程中气门的开闭、活塞的运动,能量的转化等情况。
学生活动:讨论归纳,在一个工作循环中,活塞往复运动两次,曲柄转动两周,燃气对外做功一次。在压缩冲程中,机械能转化为内能,在做功冲程中,内能转化为机械能。
根据课件展示,对照汽油机的工作过程,了解柴油机工作中每一冲程的工作情况。
学生活动:讨论归纳,(1)汽油机和柴油机的相同点。(2)汽油机和柴油机的不同点。
二、燃料的热值
类 比:联想密度、比热容定义的建立,得出热值的定义。
多媒体展示:一、燃料的热值:1 kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。(课件展示)
思考讨论1:由密度、比热容定义及公式,你能否得出热值的公式、单位及物理意义。
总结得出: 热值公式:q=Qm,单位是焦每千克(J/kg),物理意义是完全燃烧1 kg的某种燃料放出 的热量是多少焦耳。(课件展示)
思考讨论2:定义中没有“完全”两字行不行?为什么?
分析得出:不行,因为 只有在完全燃烧的 情况下才比较不同物质放出热量的多少。
思考讨论3:燃烧过程中能量是如何转化的?化学能转化为内能。
阅读分析:小资料中“一些燃料的热值”,你得出什么结论?
分析得出:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关。
三、热机的效率
思考讨论:用煤气烧开水时,燃烧放出的能量都被水吸收了吗?到哪儿去了?
讨论得出:水只是吸收了一部分,另外壶要吸收热量、向空气中散失热量、还有燃料也不一定完全燃烧损失一部分能量,所以存在热效率的问题。 
观察分析:内燃机的能流图,燃烧放出的热量到哪儿去了? 
 
讨论得出:在内燃机中,由于燃烧不完全而损失的能量很小;排出的废气温度较高,要带走很大一部分能量;一部分能 量消耗 在散热上,还有一部分能量消耗在克服摩擦做功上(如活塞和汽缸间的摩擦、各部件连接处的摩擦等);所以只有一部分能量能够用来做功。(课件展示)
引入:用来做有用功的 那部分能量,与燃料燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。(课件展示)
课堂小结
1.燃料的热值q=Qm。
2.知道内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成以及各个冲程的具体情况。
3.热 机的效率及怎样有效地利用燃料。
板书设计
四、热机
热机燃料的热值定义单位物理意义 内燃机定义汽油机工作原理 热机效率定义提高的途径 

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