第一篇：第1節(jié) 熱機 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1.知道熱機的概念，初步了解熱機的工作原理。2.了解汽油機的構造和工作過程。3.了解柴油機的構造和工作過程。

2.教學重點/難點

重點：內燃機的四個沖程的區(qū)別；難點：比較汽油機和柴油機的異同。

3.教學用具

多媒體、板書

4.標簽

教學過程

一、導入環(huán)節(jié)

（一）導入新課，板書課題

我們常常看到馬路上奔馳各種汽車，它們給我們帶來了很多方便。汽車是需要燃料的，那么它們是怎么把燃料轉化為汽車的動力的呢？行駛在馬路上的汽車耗油量為什么會不同呢？等等問題都牽扯到本節(jié)熱機的學習，希望通過學習來解開我們心中的疑問。

（二）出示學習目標

課件展示學習目標，指導學生觀看。

過渡語：了解了學習目標，請根據(jù)自學指導認真自學課本，時間約10分鐘

二、先學環(huán)節(jié)

（一）出示自學指導

課件展示自學指導，請同學們帶著下列問題看課本P17-20頁內容，勾畫知識點并記憶，可查資料但要獨立完成： 1.閱讀課本p“熱機”部分，閱讀課本演實驗，猜想可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。17知道什么是熱機；熱機的種類有哪些。

2.閱讀課本p“汽油機”部分，知道汽油機的構造；知道并區(qū)分內燃機工作18的四個沖程；了解內燃機工作過程中的能量轉化。

3.閱讀課本p“柴油機”部分，了解柴油機的工作循環(huán)，知道柴油機與汽油19機的異同點。

利用10分鐘時間，比誰能正確完成檢測題。學生自學教材（師巡視）

（二）自學檢測反饋

要求：10分鐘完成自學檢測題，讓4個小組的的同學到黑板前展示，書寫成績和題目成績記入小組量化，要求書寫認真、規(guī)范，第4小題要寫出過程，下面同學交換學案，小組長組織成員用紅筆將錯誤畫出，準備更正。

1．課本p演示實驗中，燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量傳遞給水和水蒸氣，水蒸氣的17_____能轉化為塞子的______能。2.熱機就是利用_______來做功的機械。

3.內燃機是指燃料直接在發(fā)動機________內燃燒的熱機。主要分為_________和__________，分類的依據(jù)是分別用_________和__________作為燃料。4.汽油機的主要結構有①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______；⑥_______；⑦_______。

5.汽油機的一個工作循環(huán)包括_____個工作沖程，它們分別是_______，_______，_______，_______。

6.汽油機在吸氣沖程，進氣門_____，排氣門______，活塞向______運動，吸入____________氣體；壓縮沖程進氣門_____，排氣門______，活塞向______運動，活塞壓縮氣體做功，使氣體內能______，溫度_______；壓縮沖程末，做功沖程初，_________點火，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向_______運動，此時進氣門_____，排氣門______。此沖程將_______能轉化為______能；排氣沖程，進氣門_____，排氣門______，活塞向______運動，把______排出汽缸。

7.柴油機頂部沒有火花塞而是_________，吸氣沖程吸入的只有_______，壓縮沖程末，_________噴出霧狀柴油。柴油機雖然比較笨重，但可以輸出較大的_________。

三、后教環(huán)節(jié)

（一）出示學習任務和指導

1.請敘述汽油機工作的過程，包括氣門的打開、關閉情況，活塞的運動情況。2.思考幾個問題：

（1）在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉化？（2）哪個沖程使汽車獲得動力？（3）哪個沖程排出了汽車的尾氣？

（4）老式摩托在啟動時，需踏動啟動桿，這是為什么？（5）現(xiàn)代汽車里的“馬達”起什么作用？ 3.小組合作比較柴油機和汽油機的異同點。

（二）預設生成和點撥

四、訓練環(huán)節(jié)

過渡語：請同學們合上課本，完成學案上當堂檢測題。10分鐘完成。

（一）學生練習，教師巡視。

1.內燃機壓縮沖程中______能轉化為________；在做功沖程中________能轉化為________能。

2.依靠飛輪慣性完成的沖程是（）

A．壓強增大，溫度降低 B．壓強減小，溫度升高 C．壓強增大，溫度升高 D．壓強減小，溫度降低 4.汽油機和柴油機相比較，下列敘述中正確的是（）

A．柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入的是空氣 B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的

C．柴油機里推動活塞做功的燃氣的壓強比汽油機里的高 D．在壓縮沖程末，汽油機汽缸內的溫度比柴油機的高 5.一臺四沖程內燃機轉速為600r/min，則（）A．每分鐘做功150次，共有600個沖程 B．每分鐘做功600次，共有1200個沖程 C．每秒鐘做功20次，共有10個沖程 D．每秒鐘做功5次，共有20個沖程（師用利用多種方式統(tǒng)一展示答案）

（二）學生展示，反饋矯正。

（調查學情，統(tǒng)計疑難問題，先讓其他小組補充矯正，教師更正或點撥）

板書

14.1 熱機

一、熱機 1．熱機的原理 2．熱機的種類

二、內燃機 1．汽油機 ①工作循環(huán)： ②沖程中的能量轉化

2．柴油機：柴油機的工作過程。與汽油機有哪些不同。3．汽油機和柴油機的優(yōu)缺點。

第二篇：第1節(jié) 熱機(教案)

第1節(jié)熱機

【教學目標】

一、知識與技能

1.通過演示實驗使學生了解可以利用內能來做功；知道熱機的概念，知道內燃機是熱機的一種，體會現(xiàn)代化交通工具對人們生活的巨大影響.2.通過模型或掛圖了解四沖程汽油機和柴油機的構造.3.能用文字或口頭表述內燃機各沖程的工作狀態(tài)和能量轉化.二、過程與方法

1.學生通過觀察汽油機、柴油機的工作過程，能夠簡單地描述它們的主要特征，培養(yǎng)和提高學生的觀察能力.2.通過對汽油機、柴油機結構的觀察，有對觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識.3.通過上網(wǎng)等各種途徑收集整理有關蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣式發(fā)動機的原理、特點的相關資料，培養(yǎng)學生收集信息和整理信息的能力.三、情感、態(tài)度與價值觀

1.通過對本節(jié)課的學習，培養(yǎng)學生樂于探究生活中的物理學道理的良好習慣.2.通過學習熱機的應用，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生將科學知識應用于人類社會的意識，進一步認識科學技術和社會之間的關系.【教學重點】

四沖程汽油機的工作原理及能的轉化過程.【教學難點】

汽油機與柴油機之間的區(qū)別.【教具準備】

多媒體課件、鐵架臺、試管、金屬網(wǎng)罩、膠塞、酒精燈、水；汽油機與柴油機的實物模型.【教學課時】1.5課時 【鞏固復習】

教師引導學生復習上一節(jié)所學內容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】 教師利用音像資料，展示汽車運動，坦克前進的畫面，然后設問：你知道汽車、坦克為什么會運動起來嗎？汽車、坦克的發(fā)動機是怎么獲得能量的？

學生思考、討論、發(fā)表各自的看法.師汽車、坦克的發(fā)動機其實是個內燃機，它通過將燃料燃燒時產(chǎn)生的內能轉化成機械能，從而使汽車、坦克運動起來.下面我們就一起來學習吧.【進行新課】 知識點1 熱機

師我們開始做個實驗，請大家細心觀察，并注意以下幾個問題： ①實驗中有哪些能量轉換？

②用酒精燈給試管中的水加熱，有哪些物體吸熱？ ③能否把燃料移到容器內部去燃燒來獲得更大的動能？ 教師演示教材P17頁圖14.1-1的實驗.（提醒：用金屬網(wǎng)罩 套在試管外面，并且膠塞不要塞得太緊，以免試管炸裂傷人）

學生回憶并思考，發(fā)表各自的建議：水吸收熱量，變成水蒸氣推動塞子做功，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能；塞子沖開時有“白氣”產(chǎn)生，這是水蒸氣液化放熱??

師同學們回答得很好，酒精燃燒時，將化學能轉化為內能，水蒸氣推動塞子做功，內能又轉化為機械能.通過這個實驗我們知道利用內能可以對外做功，那接下來請大家想一想，如果把燃料移到類似試管的容器中燃燒，那么能量的利用率將會更高，推動塞子做的功將會更多.而且如果設法讓這種推動塞子的運動往復進行，那就有了真正的利用價值.而科學家早就將這種設想應用到實際當中，我們經(jīng)常乘坐的汽車中的熱機——“發(fā)動機”正是利用這種原理來工作的.下面我們一起來認識熱機.板書： 熱機：

（1）定義：利用內能做功的機械.（2）工作原理：將燃料的化學能通過燃燒轉化為內能，再對外做功，把內能轉化為機械能.（3）熱機的種類：①蒸汽機；②內燃機；③汽輪機；④噴氣發(fā)動機等.教師用多媒體播放課件“熱機的分類和幾種發(fā)動機原理”.熱機的分類和幾種發(fā)動機原理（多媒體課件）（1）熱機的分類

通常根據(jù)燃料燃燒方式，將熱機分為內燃機與蒸汽發(fā)動機兩類.凡燃料直接在汽缸內燃燒，全部能量轉變過程在汽缸內完成的熱機稱內燃機，如汽油機、柴油機等都屬于此類.先把燃料燃燒時釋放的能量的一部分傳給工質，再由工質將得到的能量的一部分轉變?yōu)闄C械能的稱蒸汽發(fā)動機，又稱外燃式熱機.內燃機的工質是燃燒的煙氣，而蒸汽發(fā)動機的工質是水蒸氣.蒸汽機在熱機中是最早出現(xiàn)的，以后是內燃機、汽輪機、燃氣輪機、噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機相繼交叉出現(xiàn).其中內燃機應用范圍最廣，天空、地上、水中都有內燃機的身影.蒸汽發(fā)動機由于笨重、效率低，現(xiàn)在應用已不多.（2）幾種發(fā)動機原理簡介

蒸汽輪機利用鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽從噴嘴高速噴出，沖擊葉輪，使葉輪與機軸一同旋轉.蒸汽輪機的輸出功率很大，大型的蒸汽輪機輸出功率可達幾十萬千瓦.燃氣輪機基本原理與蒸汽輪機相似，但工質不是蒸汽，而是燃料燃燒后生成的煙氣.中國民間工藝品“走馬燈”即是一種原始簡單的燃氣輪機，早在800年前就已在我國出現(xiàn).燃氣輪機不僅輸出功率大（可達十幾萬千瓦），而且效率高，可達50%~60%.空氣噴氣發(fā)動機燃料在發(fā)動機的燃燒室內燃燒，生成的煙氣從噴口高速噴出，根據(jù)反沖原理，發(fā)動機機身將向反方向運動.火箭發(fā)動機其結構與原理和噴氣發(fā)動機相似.區(qū)別是空氣噴氣發(fā)動機燃料燃燒時的氧化劑（氧氣）取自空氣，因此空氣噴氣發(fā)動機只能在大氣層內工作，主要用在飛機上；火箭發(fā)動機則自帶氧化劑，燃料燃燒時不依賴于空氣，因此可在大氣層外工作，是發(fā)射人造衛(wèi)星和宇宙飛船的動力源.中國在節(jié)日放的“起花”也即是火箭的原型，中國是火箭的故鄉(xiāng).板書：

（1）內燃機：凡燃料直接在發(fā)動機汽缸內燃燒產(chǎn)生動力的熱機，叫做內燃機.（2）內燃機主要分為汽油機和柴油機兩大類，它們分別用汽油和柴油作為燃料.例題1(多媒體展示)如圖所示，在試管內裝些水，用橡皮塞塞住，用酒精燈加熱一段時間后，會觀察到的現(xiàn)象有：①———————————————————————；②————————————————————————.實驗中的能量轉化過程為：①酒精燃燒放出熱量，酒精的——————能轉化為水的———————能；②水吸熱沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，氣體膨脹對瓶塞做功，氣體的———————能轉化為瓶塞的———————能.答案：現(xiàn)象：①瓶塞被沖出來（向上跳起來）②管口附近出現(xiàn)白霧 過程：①化學內②內機械 課堂演練

完成本課時對應課堂練習.知識點2 汽油機

師在現(xiàn)代社會中，內燃機是最常見的熱機，內燃機在汽缸內燃燒汽油或柴油.大多數(shù)汽車里的內燃機是燃燒汽油的，也叫汽油機.下面我們就一起來學習汽油機.教師展示汽油機的實物模型，講解結構部件名稱（如圖），引導學生了解汽油機的構造.板書：

汽油機的構造：排氣門、進氣門、火花塞、汽缸、活塞、連桿、曲軸.師從汽油機的實物模型中我們知道了汽油機的構造，那汽油機是如何工作的呢？下面我們觀看一個動畫視頻.教師用多媒體播放汽油機工作過程中的flash視頻動畫：汽油在汽缸里面燃燒時生成高溫高壓的燃氣，推動活塞做功.活塞移動帶動曲軸轉動.要使汽油機連續(xù)工作，活塞必須能在汽缸內往復運動.活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程.多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的.（啟發(fā)學生注意四個沖程中工作情況及能量變化）

板書：

（1）沖程：活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程叫做一個沖程.（2）汽油機的四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣.教師再次播放汽油機工作的視頻動畫，并提醒學生帶著以下問題觀察和思考：（1）四個沖程中氣門開啟、閉合狀態(tài)如何？活塞運動方向如何？（2）吸氣沖程中為什么能將汽油和空氣的混合物吸進汽缸？（3）壓縮沖程中壓縮的是什么？壓縮到最后會有什么結果？（4）四個沖程中哪些沖程發(fā)生了怎樣的能量轉化？

（5）哪個沖程使機器獲得動力？哪個沖程排出了汽車的尾氣？ 學生看完視頻后分組討論，并積極回答問題：

生1：①吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入汽缸.②壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮.③做功沖程：進氣門和排氣門都關閉.在壓縮沖程結束時，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體.高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功.④排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出汽缸.生2：吸氣沖程中當活塞向下運動時，汽缸內氣體的體積增大，壓強變小，大氣壓將油氣混合物吸進汽缸.生3：壓縮沖程中，活塞對油氣混合物進行壓縮做功，結果是使油氣混合物的內能增加，溫度升高.生4：四沖程中“壓縮沖程”和“做功沖程”中發(fā)生了能量轉化，其中“壓縮沖程”中是將機械能轉化為內能；“做功沖程”中，燃料燃燒，燃料的化學能轉化為燃氣的內能，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞運動，又使燃氣的內能轉化為機械能.生5：做功沖程中機器獲得動力，排氣沖程中排出了汽車的尾氣.教師鼓勵學生的回答，然后用多媒體展示“四沖程汽油機的工作循環(huán)示意圖”（如圖），并進行比較，強調壓縮沖程和做功沖程中的能量轉化.↓

板書：

（1）汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，曲軸和飛輪均轉動兩周，對外做功一次.（2）壓縮沖程：機械能轉化為內能； 做功沖程：內能轉化為機械能.（3）汽油機的四個沖程中，只有做功沖程產(chǎn)生動力，其他三個沖程都要靠飛輪的慣性來完成，且消耗機械能.例題2（多媒體展示）如圖所示是內燃機工作循環(huán)中的一個沖程,它是()A.壓縮沖程,將化學能轉化成內能 B.壓縮沖程,將機械能轉化成內能 C.做功沖程,將內能轉化成機械能 D.做功沖程,將機械能轉化成內能

解析：判斷內燃機工作過程屬于哪一個沖程，需分兩步：一是看氣門開閉狀況，二是看活塞運動情況，具體判斷方法是：一氣門打開，若進氣為吸氣沖程，若排氣為排氣沖程；兩氣門都關閉，活塞向上是壓縮沖程，活塞向下為做功沖程.本題是兩氣門都關閉，活塞向上是壓縮沖程.壓縮沖程是將機械能轉化為內能.答案：B 例題3（多媒體展示）一臺單缸四沖程汽油機，飛輪轉速為6000r/min，則每秒鐘發(fā)動機完成————個沖程，對外做功————次.解析：由6000r/min，算出飛輪每秒轉動的轉數(shù)為6000r/60s＝100r/s.飛輪轉一周完成2個沖程，一個工作循環(huán)為4個沖程，做1次功，飛輪需要轉動2周，則每秒完成沖程數(shù)為100×2＝200（個），每秒做功次數(shù)為1/2×100＝50（次）.答案：200 50 例題4（多媒體展示）如圖所示的是汽油機汽化器的工作原理圖，油管的噴嘴為什么要安裝在進氣管的狹窄處？請作出簡要解釋.解析：在吸氣沖程中，空氣從進氣管進入汽缸，氣流在進氣管狹窄處的流速較大，壓強較小，汽油在氣壓的作用下流出噴嘴，在高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合后進入汽缸，這樣有利于燃料的充分燃燒.解：將油管的噴嘴安裝在進氣管的狹窄處，是因為進氣管狹窄處的空氣流速較大，壓強較小（小于油箱內油面的大氣壓）汽油才能在氣壓的作用下流出噴嘴，在高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合.課堂演練

完成本課時對應課堂練習.知識點3 柴油機

師坦克和輪船上使用的是柴油機，柴油機是如何工作的？它的構造又如何呢？下面我們就一起來學習“柴油機”.柴油機是利用汽缸內燃燒柴油所產(chǎn)生的高溫高壓的燃氣來推動活塞做功的熱機.它的構造和汽油機的構造大致相同，所不同的是柴油機的汽缸頂部無火花塞而有

噴油嘴.（教師可展示柴油機的實物模型，也可以展示圖片引導學生觀察汽油機與柴油機結構的異同）

教師用多媒體播放課件“柴油機的工作過程”，并講解.柴油機的工作過程（多媒體課件）

柴油機的一個工作循環(huán)也是由四個沖程組成，曲軸和飛輪均轉兩周，對外做功一次，活塞往復兩次，除做功沖程外的其他三個沖程，也是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成.教師引導學生簡單敘述汽油機與柴油機的相同點和不同點.（幫助學生了解柴油機的結構，同時增強對四沖程特點的理解）

提示：汽油機與柴油機的比較：

①相同點：都是燃料在汽缸內燃燒；都是將內能轉化為機械能的裝置；都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉動兩周，對外做功一次；啟動時，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉動起來.②不同點：

補充說明：

（1）汽油容易霧化并汽化，柴油不易霧化，所以汽油機是通過霧化汽油與空氣混合后從進氣道吸入汽缸，柴油機采用在壓縮沖程結束時從汽缸頂部噴入的方式.（2）汽油的燃點高但揮發(fā)性強，易于點火，故采用電火花點燃式點火；柴油的燃點低但揮發(fā)性差，不易點燃易壓燃，故采用壓燃式點火，即利用壓縮沖程將密閉空氣溫度壓縮到柴油的燃點以上，噴入的柴油遇高溫立即燃燒.（3）由于柴油機的壓縮程度高于汽油機，燃燒生成的燃氣的溫度和壓強都高于汽油機，從做功的角度來看，在柴油機里作用在活塞上的壓力較大，做的功也較多；從能量的轉化角度來看，柴油機燃氣的溫度較高，內能較大，轉化成的機械能也較多，單位時間里做功較多.板書：

在一個工作循環(huán)中，柴油機的四個沖程和汽油機一樣，曲軸轉兩周，活塞上下往復運動兩次，對外做功一次.且開始時都需要外力啟動.例題5（多媒體展示）下列關于柴油機的敘述中，正確的是（）A.柴油機是把內能轉化為機械能的裝置

B.四沖程柴油機每經(jīng)過一個工作循環(huán)，曲軸就要轉動四周 C.汽油機有噴油嘴，柴油機有火花塞

D.汽油機用壓燃式點火，柴油機用點燃式點火

解析：由熱機的概念知，把內能轉化為機械能的裝置稱為熱機，柴油機屬于熱機，故A是正確的；四沖程內燃機每經(jīng)過一個工作循環(huán)，有四個沖程，活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次，故B錯誤；在做功沖程中，汽油機是通過火花塞產(chǎn)生電火花點燃高溫高壓的油氣混合物，是點燃式，而柴油機是用噴油嘴向遠高于柴油燃點的空氣噴射霧狀柴油而使柴油燃燒的，稱之為壓燃式，故C、D選項錯誤.答案：A 例題6（多媒體展示）某單缸四沖程柴油機的汽缸活塞面積為30cm2，一個做功沖程活塞在汽缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程中燃氣的平均壓強為9.0×105Pa，飛輪1min轉動1800周，當柴油機滿負荷工作時（不計摩擦），求：

（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功；（3）柴油機的功率.分析：本題綜合考查了壓力與壓強的關系、功和功率的計算、柴油機的工作原理等知識.（1）已知壓強p和受力面積S，根據(jù)壓強定義式p=F/S的變形F＝pS，可直接求出；（2）根據(jù)求出的壓力和已知壓力移動的距離s，根據(jù)公式W＝Fs可求出做的功；（3）柴油機工作時，飛輪轉動兩周，對外做功一次，由此可根據(jù)飛輪的轉速求出飛輪1s做功的次數(shù)，從而可以求出柴油機的功率.解：（1）做功沖程燃氣對活塞的平均壓力 F＝pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N；（2）一個做功沖程燃氣對活塞的功 W＝Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J；（3）因為飛輪的轉速是1800r/min=30r/s，每秒做功次數(shù)n=1/2×30=15次，柴油機的功率P=nWt＝135J×15/1s=2025W.課堂演練

完成本課時對應課堂練習.師請大家閱讀教材P20《科學世界》——“現(xiàn)代汽車”.（擴大學生視野，激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神）

【教師結束語】

同學們，我們通過這節(jié)課的學習，收獲了不少知識.我們知道了熱機的工作過程和原理，知道了內能的利用在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有著重要的地位和作用，這節(jié)課我們就學到這，謝謝.課后作業(yè)

完成本課時對應課后練習.【教學反思】

1.本節(jié)課的教學設計通過創(chuàng)設問題情景，提出讓學生感興趣的問題，引導學生思考熱機中能量的轉化，并通過播放flash動畫，讓學生認識掌握汽油機和柴油機的構造和工作原理.2.教學時，教師主要從構造、工作過程及優(yōu)缺點等幾個方面對汽油機和柴油機進行介紹，重點講述汽油機的四個沖程，通過視頻和插圖對四個沖程逐一進行介紹，使學生對汽油機的工作過程有一個完整的了解.在講解柴油機時，教師可以采用對比的方法，結合柴油機的構造簡圖，講述它與汽油機在構造上的異同，對于它們相似的地方，只需做簡略的說明，而重點介紹它們的吸氣沖程、壓縮程度、點火方式上的不同.這樣安排有利于學生抓住重點.最后簡單介紹了汽油機和柴油機的優(yōu)缺點及其運用.3.在幫助學生了解汽車的發(fā)展史的過程中，鼓勵學生通過多種途徑，如采訪工人，查閱資料，上網(wǎng)搜集等，了解汽車在現(xiàn)代社會生活中的重要作用，同時給人類生活環(huán)境帶來的負面影響.明白科學是一把雙刃劍.號召同學們刻苦學習，勇攀科學高峰，為人類社會進步做出應有的貢獻.【教學板書】

【生活中的物理】

淺談粉塵燃料內燃機

粉塵燃料屬于一種可再生能源和新能源.有人發(fā)明了“粉塵燃料內燃機”，已在2004年4月7日向中國知識產(chǎn)權局申請專利，現(xiàn)已授權.內燃機是重要的工業(yè)動力之一，現(xiàn)有的內燃機均采用汽油、柴油作燃料，不僅尾氣排放污染了環(huán)境，而且其資源日益枯竭.專家估計，世界上已探明的石油儲量最多夠人類使用50年.為解決世界石油危機，人們積極探索以煤代油、天然氣代油、電代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多種途徑.但時至今日，在替代石油的再生能源的開發(fā)上，人類沒有根本的進展.粉塵燃料內燃機是一種全新的往復式內燃機.它跟傳統(tǒng)的汽油、柴油往復式內燃機截然不同，它利用“粉塵爆炸原理”，既可以直接燃燒精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料產(chǎn)生工業(yè)動力，也可以直接燃燒精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料產(chǎn)生工業(yè)動力.100多年前人們從多次的面粉爆炸事故中發(fā)現(xiàn)了一個重要的物理學原理——粉塵爆炸原理.科學家發(fā)現(xiàn)，粉塵爆炸的發(fā)生必須具備三個條件：（1）粉塵燃料能充分地與空氣混合；（2）粉塵燃料與空氣混合后達到了一定的濃度；（3）粉塵燃料與空氣達到了一定的溫度

粉塵爆炸能量之大，爆速之高，引起了軍火炸彈專家和發(fā)動機專家的極大興趣，他們對該原理的應用進行了長期的探索和研究.在國家利益和大量資金的驅動下炸彈專家獲得了成功：上世紀50年代美國和前蘇聯(lián)研究出了利用粉塵爆炸原理的高爆炸彈——燃料空氣炸彈.這種炸彈又稱“云爆彈”、“環(huán)氧乙炔炸彈”、“小原子彈”.美國在伊拉克戰(zhàn)爭中使用的“炸彈之母”MOAB炸彈，即是這種炸彈.內有8.16噸炸藥，其威力僅次于原子彈.燃料空氣炸彈研制的成功，關鍵在于解決了二次引爆技術，滿足了粉塵爆炸的條件.該炸彈達到目標位置時第一次引爆，將彈體內的環(huán)氧乙炔燃料均勻的撒布在空氣中形成氣溶膠云霧.這時再進行第二次引爆，向這些氣溶膠云霧提供活化能（即一定的熱能），使這些氣溶膠云霧猛烈燃燒爆炸起來.這種炸彈爆炸時不僅爆炸能量大，沖擊波強.而且能奪取目標區(qū)域內的氧氣，使人缺氧窒息而死.百多年來，包括柴油機發(fā)明人魯?shù)婪颉さ胰麪栐趦鹊脑S多發(fā)動機專家，一直進行粉塵爆炸和傳統(tǒng)往復式內燃機燃用煤粉的研究.雖然至今還沒有成功的煤炭粉塵往復式內燃機問世，但發(fā)動機專家通過大量試驗和研究，證明了煤粉可以當作內燃機的燃料來燒.然而，在試驗中遇到了煤粉供應、粉塵點火、活塞環(huán)磨損、潤滑油污染等問題，這些問題是傳統(tǒng)的往復式內燃機無法解決的.粉塵燃料內燃機由三室汽缸、送料預熱系統(tǒng)、閥門正時機構、活塞連桿機構等四大部分組成.該機型構思巧妙、設計新穎，精制過的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉塵燃料進入該內燃機后，不僅能充分形成粉塵爆炸的三個條件，會產(chǎn)生激烈的燃燒爆炸，而且能克服燃料供應、粉塵點火、活塞潤滑、廢氣排放等問題.因此該機型能連續(xù)運行，向外輸出動力.

第三篇：人教版 第十四章 第1節(jié)熱機教案

凱口中學2013-2014學年第一學期物理科集體備課教案

第十四章

內能的利用

第1節(jié) 熱機

課時：1課時 課型：新授課

一、教學目標 ：

1、知識與技能

1）理解內能可以轉化為機械能。

2）知道熱機中能量的轉化。理解四沖程汽油機的構造和工作原理。

二、教學重點：

理解內能可以轉化為機械能。

三、教學難點：

汽油機四個沖程的理解。

四、教學準備：

試管、水、橡皮塞、酒精燈、火柴、汽油機模型、汽油機活動掛圖。

五、學生分析：

學生在日學生活中與熱機接觸機會很多，但是對熱機基本沒有了解。所以內燃機的工作過程及能的轉換不能很快接受，應加強這方面的訓練。通過學生在日常生活中得到的感性認識，以及探究實驗、掛圖、模型，幫助學生建立概念。通過分析、聯(lián)想引導學生總結規(guī)律。通過一定例題的訓練加深概念的理解，拓展知識。整個過程充分地讓學生主動參與，使得物理知識的學習與學生的情感體驗有機的結合起來，激發(fā)學生熱愛科學、學習科學知識的熱情。教師在教學中是引導、指導、協(xié)作的作用。通過本節(jié)的學習培養(yǎng)了學生獲取知識的方法，分析問題解決問題的能力。

六、教學方法：

引導學生思考法、模擬演示法、課件演示法、講授法。

七、教學過程：

（一）復習引入

1、復習提問：請舉例說明機械能可以轉化為內能。

學生舉例：打氣時氣筒會發(fā)熱；用鋸子鋸木料時鋸條會發(fā)熱。

2、剛才的事例都說明機械能可以轉化為內能，那么反過來想內能會轉化為機械能嗎

（二）新課教學

探究內能轉化為機械能

1、演示實驗：水蒸氣沖開橡皮塞

現(xiàn)象：在水沸騰一段時間后，橡皮塞被水蒸氣沖開。引導回答：說明了水蒸氣的內能會轉化為橡皮塞的機械能。理解：這個實驗說明了酒精燃氣的內能快速轉化為蓋子的機械能。

理解：這個實驗說明了把燃料移到容器的內部去燃燒，可以獲得更大的機械能。

（三）熱機

1、熱機的原理：將燃料燃燒時放出的內能轉化為機械能的機器。

2、熱機是熱力發(fā)動機的簡稱。

3、閱讀：“生活、物理、社會”，了解熱機的發(fā)展史

蒸汽機――內燃機――噴氣發(fā)動機――火箭發(fā)動機

（四）汽油機的工作過程。

1、今天我們來學習熱機中的內燃機的代表：汽油機。

第四篇：第1節(jié) 質量 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

知識目標

1、初步理解“物質的量”的含義．

2、初步認識質量的概念，知道質量的單位．

3、了解天平的構造，掌握天平的使用方法． 能力目標

1、體驗一些物體的質量，對一些常見物體的質量有估測的能力。

2、通過用天平測量常見的固體和液體的質量，掌握天平的使用方法。

3、通過觀察、實驗，認識質量是不隨物體的形狀、狀態(tài)、空間位置而變的物理量。情感目標

1、通過天平使用的技能訓練，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與協(xié)作精神。

2、通過對物質質量的測量，獲得成功的喜悅。

2.教學重點/難點

重點：質量的單位和用天平來測質量。難點：正確使用天平測量固體和液體的質量。

3.教學用具

天平,多媒體設備

4.標簽

教學過程

新課導入

啟動課堂

一、課前感悟

1、物體所含________的多少叫質量，通常用字母________表示。質量的單位是________，符號是________。

2、天平是測________的常用工具，天平的兩臂長度相等。因此，當兩個盤中物體的質量________時，天平就會________。如果一個盤中是質量未知的物體，另一個盤中是質量已知的砝碼，天平________后，砝碼的質量就是被測物體的質量。

二、引入新課

問：自行車是用哪些材料制成？

答：鋼、鐵、橡膠等材料制成的，一般我們把自行車稱為物體，鋼、鐵、橡膠等稱為物質。這樣我們可以說：自行車這個物體是由鋼、鐵、橡膠等物質構成的，其它物體如：鐵釘、鐵錘、桌子、凳子等也都是由物質構成的。

自學導航 1．質量

（1）對實物的觀察，引入質量的概念

鐵釘和鐵錘含有鐵這種物質的多少不同，桌子和凳子含有木這種物質我多少不同，物理學里為了表示這性質就引入的質量這個物理量。

質量是表示物體所含物質的多少。用符號：“m”表示。

（2）舉例說明物體的質量不隨它的形狀、狀態(tài)、位置和溫度而改變。2．質量的單位

（1）國際單位：千克（kg）

（2）其他單位：噸(t)；克(g)；毫克(mg)。

（3）進率：1噸=1000千克；1千克=1000克；1克=1000毫克。看P103表中一些物體的質量。3．質量的測量——天平

（1）介紹常用測質量的器具：案稱；桿稱；臺稱；電子稱；天平（2）托盤天平的構造及使用方法

構造：底座；橫梁；托盤；平衡螺母；指針；分度盤；游碼；標尺（3）天平的使用

天平的調節(jié)：把天平放在水平臺上，把游碼放在標尺左端的零刻線處；調節(jié)橫平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處，這時橫梁平衡。

A．把被測物體放在左盤，用鑷子向右盤里加減砝碼并調節(jié)游碼在標尺上的位置，直到橫梁恢復平衡。

B．這時盤中砝碼的總質量加上游碼在標尺上所對和刻度值，就等于被測物體的質量。教師強調：

1、調節(jié)平衡螺累母按：指針左偏就向右調；右偏向左調。

2、天平調節(jié)平衡后，左右盤不能對調，平衡螺母不能再動。

3、取砝碼時一定要用鑷子。

4、往盤里加砝碼應先估計被測物的質量，再從大到小加砝 碼，當加到最小一個砝碼時太重了，則應改用移游碼。

5、游碼的讀數(shù)是讀游碼的左邊所對標尺的刻度值。（4）天平使用注意事項：

A．不能超過稱量（天平的稱量=所配砝碼總質量+游砝最大讀數(shù)）。B．取砝碼要用鑷子，并輕拿輕放

知識梳理

一、質量

1．什么叫質量：物體所含物質的多少叫質量 2．單位：國際單位：千克（kg）

其他單位：噸(t)；克(g)；毫克(mg)進率：1000進

二、質量測量

1．實驗室測量質量工具：天平2．天平的使用

(1)把天平放在水平臺上，把游碼放在標尺左端的零刻線處；(2)調節(jié)橫平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處，這時橫梁平衡。(3)物體放在左盤，砝碼放在右盤，并調節(jié)游碼，直到橫梁恢復平衡。(4)物體質量=砝碼總質量+游碼讀數(shù) 三．使用天平注意事項：P103：1；2 技能遷移

某同學用托盤天平測量液體的質量實驗過程如下 A．計算出兩次稱量的質量差，就是要求的液體的質量 B．調節(jié)天平使橫梁平衡

C．將一只空瓶放在天平左盤，稱出它的質量 D．稱量完畢，把砝碼全部放回砝碼盒內

E．將待測液體盛入瓶內，放在天平左盤，稱出瓶和液體的總質量

你認為正確的實驗順序是__________________________________． 綜合訓練

1、一枚小小的大頭針比最小的砝碼的質量都要輕，那我們該如何利用天平去測量一枚大頭針的質量？請運用所學知識具體說明做法。

2、某工廠專門生產(chǎn)小鐵球，凡合格的球質量都相等，而不合格的球要比合格的球的質量要重一些。有一天質檢員誤將1個不合格的球混入7個合格的球當中，肉眼無法區(qū)分，現(xiàn)旁邊有一臺托盤天平，如果用天平對一個個球進行測量又顯得太繁瑣了。試問你能用什么最為簡捷的方法把球挑出來？請詳細說明你的理由與具體做法。

作業(yè)

課外閱讀鏈接：了解質量的由來和不同質量單位的關系 http://#4（質量單位換算表）http://wvw.01wujiao.net/show.php?id=12（質量單位及國際千克原器）板書設計

教后反思

要注意“物體”、“物質”、“質量”三者的聯(lián)系與區(qū)別。

在實際生活中還用到了市斤，它不是法定的計量單位．我們要注意它們之間的換算關系。

第五篇：第1節(jié) 質量 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1.1 知識與技能：

初步認識質量的概念，正確說出質量的單位和進率，并能正確地進行質量單位換算。知道質量是物體的一個基本屬性，它不因為物體的形狀、位置、狀態(tài)的變化而改變。了解常見的測量的工具，能正確使用托盤天平測量物體的質量。1.2過程與方法 ：

通過觀察、比較，形成對質量概念的初步認識。

通過觀察和操作，讓學生學會托盤天平的使用方法，并能正確使用托盤天平測量物體的質量。

1.3 情感態(tài)度與價值觀 ：

學生通過對托盤天平的實際操作，培養(yǎng)學生的動手能力，自覺遵守操作原則的良好習慣和實事求是的科學態(tài)度；

通過介紹桿秤，對學生進行愛國主義教育，激發(fā)學生的民族自豪感。

2.教學重點/難點

2.1 教學重點

質量是物體的一個基本屬性，它不因為物體的形狀、位置、狀態(tài)的變化而改變。正確使用托盤天平測量物體的質量。2.2 教學難點

正確使用托盤天平測量物體的質量。

3.教學用具

多媒體設備

4.標簽

教學過程

6.1 引入新課 【師】

在我們生活中，大家一定是以為，鐵塊比木塊或者棉花要重。這樣理解其實是不夠嚴謹?shù)模藁ㄆ鋵嵰部梢院丸F塊一樣重。

【生】不相信

【師】不信的話，我們來進行今天的課堂內容，學了之后大家再來回顧這個題目。

6.2 新知介紹

一、質量及其特性

【師】

我們首先要引入一個新的物理概念——質量，那么我們物理上講的“質量”與日常生活中表示產(chǎn)品優(yōu)劣的那個“質量”是一回事嗎？

【生】不是。

【師】在物理上為了描述物體所含物質的多少引入質量概念，物理學中把物體所含物質的多少叫做質量。質量通常用字母m表示。

【師】一顆鐵釘、一把教學用木制米尺、一塊木板、一把鐵錘，能否將這些物體進行分類？分類的理由是什么？

【生】

(1)鐵釘和鐵錘為一類，它們都是鐵制成的；木板和米尺為一類，它們都是木材加工成的。

(2)一把鐵錘和一顆鐵釘都是由鐵這一種物質構成的，但兩者所含鐵這種物質的多少不同，一把鐵錘比一顆鐵釘所含的鐵多；一塊木板和一把教學用木制米尺都是由木材這一種物質構成的，但兩者所含木材這種物質的多少不同，一塊木板比一把教學用木制米尺所含的木材多。

【總結】(1)鐵釘和鐵錘、木板和米尺，我們都把它們稱為物體。構成這些物體的鐵、木材，我們都把它們稱為物質。從上面的例子我們可以看出物體是由物質組成的。(2)在物理上為了描述物體所含物質的多少引入質量概念，物理學中把物體所含物質的多少叫做質量。質量通常用字母m表示。

要注意“物質”和“物體”的區(qū)別。物體有一定的形狀，占據(jù)一定的空間，是有體積和質量的實物。物質是構成物體的材料。例如：桌子是物體，構成桌子的物質是木材，還可以是鐵。再例如：大小兩個鐵球是由鐵這種物質構成，而質量代表這種物質的多少，大鐵球的質量就大于小鐵球的質量。“質”指物質，“量”是物質的多少的意思。

有了質量的概念，就可以對各種不同的物體所含物質的多少進行比較。如在日常生活中人們去糧店買米，告訴營業(yè)員自己要買多少米，實際上他表達的是質量的大小。物理學中的“質量”與日常生活中表示產(chǎn)品優(yōu)劣的那個“質量”含義是完全不同的。

【師】

把書卷成筒狀.它的形狀改變了，它的質量是否改變？ 【生】沒有

【師】把書由講臺拿到教室后面.它的位置改變了，它的質量是否改變？拿到月球上呢？ 【生】沒有

【師】裝滿水的礦泉水.當這瓶水結成冰時，它的質量是否改變？ 【生】沒有

【師】同學們回答得很好，上述的這些情況，質量之所以沒有改變，主要是因為構成物體的物質沒有發(fā)生變化。

【總結】質量是物體的屬性，它不因為物體的形狀、位置、狀態(tài)的變化而變化。【例題】我國的天宮一號空間站在軌運行時，空間站內的宇航員和帶到太空的食物處于失重狀況，可飄浮在空中．它們的質量_________。（填：“變大”“變小”或“不變”）

【分析】

知識點：質量是指物體中所含物質的多少，是物體的一種特性，其大小與位置、形狀、狀態(tài)等均無關系． 質量是物體的一種特性，其大小與位置、形狀、狀態(tài)等無關．空間站內的宇航員和帶到太空的食物處于失重狀況，但所含物質的多少不變，故質量不變．

故答案為：不變。

二、質量的測量與天平

質量的基本單位是kg，常用單位還有g（克），t（噸）；mg（毫克）。1kg=1000g； 1000kg=1t 1kg=1000000mg 下面是一些生活中常見物質的質量：

10－3 kg＝6×10－3×103 g＝6 g 一元硬幣：m＝6×一個雞蛋：m=50g 成人：m＝70 kg 生活中常用的單位有：公斤、斤、兩，1千克＝1公斤＝2斤＝20兩。【例題】下列物體質量最接近50 g的是（）。A．一個雞 B．一本九年級物理教材 C．一張課桌 D．一頭大象

【分析】根據(jù)生活中對于一些物體質量的認識，同時利用單位的換算可以得出符合條件的選項。一斤是500 g，一兩是50 g。一個雞蛋大約就是一兩即50 g，故A正確；而物理教材課本約為0.25kg；課桌約為25 kg；一頭大象約為6 t。

答案：A 天平是物理實驗中重要的測量工具，那么怎樣用它來測量物體的質量呢？使用它有些什么技巧呢？

常用的質量測量工具：

【師】我們來認識下天平的構造和結構。【師】天平的構造主要有：

分度盤及指針、托盤、平衡螺母、標尺、游碼及砝碼。砝碼的取用一定要用鑷子。

【天平的使用步驟】 ①把天平水平放置。

②調節(jié)天平平衡。（通過平衡螺母的調節(jié)：首先把游碼撥到標尺左端的零刻線處，其次，調節(jié)橫梁右端的平衡螺母，直到指針指在分盤的中線處。）

③天平平衡后，物體放在左盤，用鑷子向右盤加減砝碼。（物左碼右）【師】先加質量大的砝碼還是先加質量小的砝碼？ 【生】先取小于但最接近物體質量的砝碼。④使用游碼，調節(jié)天平達到平衡。

【師】游碼能分辨出更小的質量，那么在天平標尺上，一個小格相當于多大質量的砝碼呢？

【生】0.1g 【師】讀數(shù)時，是以游碼左邊還是右邊所對應的刻度線為準呢？ 【生】左邊對應的刻度線為準。【師】物體的質量如何計算呢？

【生】物體質量=砝碼的總讀數(shù)+游碼的讀數(shù)。

⑤稱量完畢，要清點砝碼，并裝入盒內。同時要把天平、被測物體排放整齊。【總結】 天平使用順序： 水平放置

調節(jié)平衡：①游碼歸零；②調節(jié)平衡螺母。

測量：①左物右碼；②從大到小增減砝碼；③物體質量=砝碼+游碼。

整理器材 【師】

若橫梁左邊高右邊低，應將右邊的平衡螺母向哪邊調？ 【生】將左邊的平衡螺母向左調，或者將右邊的螺母向左調。

【例題】某同學調節(jié)托盤天平平衡時，發(fā)現(xiàn)指針停在分度盤的右側．要使天平平衡，應將橫梁右端的平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）移動；當他用天平測物體質量時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側，這時應該在天平右盤中_____（選填“增加”或“減少”）砝碼；當他在天平右盤中放入50g、20g和5g的砝碼各一個，并將游碼撥到如圖所示的位置時，指針恰好指在分度盤的中央，則被測物體的質量為

_______。【分析】 知識點：根據(jù)天平的使用規(guī)范天平稱量前，不平衡時應調節(jié)平衡螺母；調節(jié)平衡螺母時要“左偏右移，右偏左移”．在使用時應先通過增減砝碼使天平平衡，或移動游碼使之平衡，讀數(shù)時左盤物體的質量=右盤砝碼的質量+游碼所對的刻度值．

使用前，指針停在分度盤的右側應向左調節(jié)平衡螺母；稱量時，指針偏向左，說明右盤質量小，應添加砝碼；讀數(shù)時一定要認清分度值．被測物體的質量m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g．

故答案為：左；增加；77.4g．

【例題】一本書的頁碼是180，用天平測量其質量是270 g，則每張紙的質量是______kg。

【分析】

知識點：通過題目中的頁碼，確定這本書的紙的張數(shù)，根據(jù)總質量與每張紙質量的關系結合單位的換算即可確定答案．

書的頁碼是180，可以確定這本書共有90張紙．

90張紙的總質量為270g，則每張紙的質量m=3g=3×10-3kg 10-3 故答案為：3×

【師】這種方法就是累積法，適用于一些質量小的物體的稱量計算。

課堂小結

在物理上為了描述物體所含物質的多少引入質量概念，物理學中把物體所含物質的多少叫做質量。質量通常用字母m表示。

質量是物體的屬性，它不因為物體的形狀、位置、狀態(tài)的變化而變化。質量的基本單位是kg，常用單位還有g（克），t（噸）；mg（毫克）。

天平是物理實驗中重要的測量工具 天平使用順序： 水平放置

調節(jié)平衡：①游碼歸零；②調節(jié)平衡螺母。

測量：①左物右碼；②從大到小增減砝碼；③物體質量=砝碼+游碼。整理器材

課后習題

1、一只蘋果的質量大約為0.15，一個人的重量約為500． 答案：kg；N

2、填上合適的單位：某中學生的質量為50﹣60

．一個雞蛋的質量為50

．

答案：kg；g

3、小明用天平測了一雞蛋的質量，當天平平衡后，右盤中砝碼的質量和游碼的位置如圖所示，則雞蛋的質量是

g．

答案：62.4

4、（1）天平在稱量時，待測物體應放在天平的盤；天平平衡時，所加砝碼與游碼的位置如圖甲所示，則物體的質量為

g．

（2）如圖乙所示，在研究杠桿平衡條件時，為了使杠桿在水平位置平衡，應將兩端的平衡螺母向

（選填“左”或“右”）調節(jié)．

答案：左；71.2；右

5、學校研究性學習小組，測量一種礦石的質量．

調節(jié)天平平衡后，小明用天平測量礦石塊的質量，如圖1所示，指出實驗操作中的錯誤：

．改正錯誤后，小明用正確的方法稱礦石塊的質量，平衡時放在盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖2所示，則礦石塊的質量m為

g．

答案：用手拿砝碼47.4

[1]作業(yè)布置

1、完成配套課后練習題

板書

在物理上為了描述物體所含物質的多少引入質量概念，物理學中把物體所含物質的多少叫做質量。質量通常用字母m表示。

質量是物體的屬性，它不因為物體的形狀、位置、狀態(tài)的變化而變化。

質量的基本單位是kg，常用單位還有g（克），t（噸）；mg（毫克）。

天平是物理實驗中重要的測量工具 天平使用順序： 水平放置

調節(jié)平衡：①游碼歸零；②調節(jié)平衡螺母。

測量：①左物右碼；②從大到小增減砝碼；③物體質量=砝碼+游碼。整理器材