人教版初中物理九年级 第十四章《内能的利用》
第一节《热机》 教学设计
一、教学目标
（一）．知识与技能
1.知道热机中能量的转化
2.知道四冲程内燃机的构造和工作原理
3.了解汽油机和柴油机的主要区别
（二）．过程与方法
1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．
2.利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．
3.通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．
（三）．情感态度与价值观
1.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．
2.通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．
3.了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发
展中的重要作用．
二、教学重点：内燃机的构造和工作原理；
三、教学难点：汽油机和柴油机的区别和联系．
四、教学课时：1课时
五、教学器材：酒精灯、试管夹、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、
汽油机模型，柴油机模型
教学过程：
（一）、复习回顾
（二）、引入新课（课件1、2）
演示：用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？
实验表明：利用内能可以做功（课件3）
（三）、进行新课
热机：利用内能做功的机械（课件4）
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机（课件5）
我们首先介绍汽油机
1.汽油机
(1).构造（出示模型或挂图。边操作边讲解）。（课件6）
进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。
（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程
一个工作循环：把这四个冲程称为内燃机的一个工作循环。（课件7）
(2).工作原理。（课件8）
（边操作边讲解，提醒学生观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）
内燃机的工作过程以一个循环为单元，一个循环分为四个冲程
①吸气冲程：开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。（课件9）
②压缩冲程：活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。（课件10）
③做功冲程：压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。（课件11）
④排气冲程：做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。（课件12）
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
(3).能量转化
教师：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？
学生回答后总结：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程，内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）贮存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。
(4).引导学生完成课本19页的“想想议议”（课件13）
柴油机
(1).构造和工作过程：（略）（课件14、15、16、17、18）
柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。（课件19）
(2).柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲
程（课件20）
(3).柴油机与汽油机的不同点：（课件21、22）
①构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；
②工作过程上：吸入的物质不同
（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；
③压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；
④点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；
⑤用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
（4）引导学生完成课本20页的“科学世界”（课件23）
（四）、小 结
1.热机 2.内燃机
3.汽油机构造和工作原理、四个冲程识别、压缩冲程和做功冲程中能量转化
4..汽油机与柴油机的区别（课件23）
（五）、布置作业：课本21页1.2.3.4
（l）简述四冲程内燃机的工作过程。
（2）内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？
（六）、课堂练习（题略）（课件25、26、27、28）
七、板书设计
第一节 热机
一、热机：
1、热机：利用内能来做功的机器叫做热机。
2、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机
二、汽油机：
1、所用燃料：汽油。 2、结构：
3、工作原理：四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。
4、汽油机的用途
三、柴油机：
1、所用燃料：柴油。 2、结构：
3、原理：与汽油机相同，也有四个冲程。
4、柴油机的用途
5、汽油机和柴油机的区别
