第一篇:九年级物理热机教案2
第十六章 热和能
本章在学习第十五章“功和机械能”的基础上,把对能量的研究拓展到内能。首先引导学生学习分子动理论,并进一步通过推理用物质微观结构的知识来解释宏观现象,为从分子结构观点理解物体内能的本质打下基础。引导学生得出内能的概念并进一步探究内能的改变。从内能的改变引入热量的概念,通过探究来比较不同物质的吸热能力,进一步引出比热容这个物理量。在此基础上,理论联系实际,讲述内能的利用,介绍内燃机的基本工作原理,并最终得出能量守恒定律。
人教版《16.4 热机》教学设计
教材分析:
本节教材讲解四冲程汽油机的基本工作原理,并从能量转化的角度认识燃料的热值,对内能的利用在人类发展史上的重要意义,以及热机效率都有阐述。教学目标: 1.知识与技能
●了解四冲程汽油机的基本工作原理. ●从能量转化的角度认识燃料的热值.
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义. ●通过能量的转化和转移,认识热机效率. 2.过程与方法
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.
●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. ●通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识. ●通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率. 3.情感态度与价值观
●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力. ●通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面. 教学重点与难点:
重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值. 难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率. 教学器材:酒精灯、试管 教学课时:1时 教学过程:
引入新课
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?
进行新课
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机(1)汽油机
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我们首先介绍汽油机 ①构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。
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 ②工作原理。
(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、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一个单元,一个循环又分为四个冲程 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。这是第一个冲程
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。这是第二个冲程
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。这是第三个冲程
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。这是最后一个冲程
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。③能的转化。
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)保存起来。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。
(2)柴油机
柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。
①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 ②柴油机与汽油机的不同点:
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;
工作过程上:吸入的气体不同(汽油机吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气); 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);
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);
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。小 结:
1、四冲程汽油机的基本工作原理.
2、燃料的热值.
3、内能的利用在人类发展史上的重要意义 板书设计:
第四节 热机
一、汽油机
1、构造:
2、工作原理:
3、能的转化:
二、柴油机
1、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
2、柴油机与汽油机的不同点:(1)构造方面:
(2)工作过程上:压缩情况不同点火方式不同(3)用途方面: 作 业:
(l)简述四冲程内燃机的工作过程。(2)回答下列问题:
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周? 教学后记:
本节主要是对汽油机和柴油机的工作原理、构造的学习,同时,使学生知道燃料的热值,让学生明白节约能量的重要性。
第二篇:九年级物理热机教案(推荐)
物理:
四、热机教案(人教版九年级)
教材分析:
本节教材讲解四冲程汽油机的基本工作原理,并从能量转化的角度认识燃料的热值,对内能的利用在人类发展史上的重要意义,以及热机效率都有阐述。教学目标: 1.知识与技能
●了解四冲程汽油机的基本工作原理. ●从能量转化的角度认识燃料的热值.
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义. ●通过能量的转化和转移,认识热机效率. 2.过程与方法
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.
●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. ●通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识. ●通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率. 3.情感态度与价值观
●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力. ●通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面. 教学重点与难点:
重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值. 难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率. 教学器材:酒精灯、试管 教学课时:1时 教学过程:
引入新课
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?
进行新课
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机(1)汽油机
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我们首先介绍汽油机 ①构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。
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 ②工作原理。
(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、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一个单元,一个循环又分为四个冲程 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。这是第一个冲程 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。这是第二个冲程
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。这是第三个冲程
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。这是最后一个冲程
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。③能的转化。
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)保存起来。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。
(2)柴油机
柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。
①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 ②柴油机与汽油机的不同点:
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;
工作过程上:吸入的气体不同(汽油机吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气); 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);
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);
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。小 结:
1、四冲程汽油机的基本工作原理.
2、燃料的热值.
3、内能的利用在人类发展史上的重要意义 板书设计:
第四节 热机
一、汽油机
1、构造:
2、工作原理:
3、能的转化:
二、柴油机
1、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
2、柴油机与汽油机的不同点:(1)构造方面:
(2)工作过程上:压缩情况不同点火方式不同(3)用途方面: 作 业:
(l)简述四冲程内燃机的工作过程。(2)回答下列问题:
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周? 教学后记:
本节主要是对汽油机和柴油机的工作原理、构造的学习,同时,使学生知道燃料的热值,让学生明白节约能量的重要性。
第三篇:九年级物理《热机》教学反思
这节课由于物理组的重视,课前集体备课,本人积极参与,认真准备,钻研教材,熟悉多媒体的各种使用方法,本节课获得优秀评价。但通过本节课上后也反映出一些问题,如还不能把传统实验和多媒体教学手段有机结合,发挥其最佳效果,对学生能力培养还不够,通过这次督导充分显示多媒体在教学中的重要作用,我们要以这次检查为动力不断学习,转变课堂教学观念,适应新课程改革的理念,不断提高教学质量。推行素质教育,实施课堂教学的改革,提高学生的学习能力和45分钟课堂教学质量,关键在于教师要积极地去挖掘学生的潜能,课堂上要有充分的时间让学生去思考、去讨论、去探索。
因此,教师在备课时必须考虑到在教学中如何设置悬念,激发学生去思考、去讨论;如何引导学生去对知识进行横向联系和纵向探究。这样才能充分挖掘学生的学习潜能,提高学习能力。
第四篇:初三物理北师大版九年级教案:10.4热机 教案
热机
教学目标: 知识与技能
①理解内能可以转化为机械能。
②知道热机中能量的转化。理解四冲程汽油机的构造和工作原理。过程与方法
通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示理解汽油机的工作过程,能够简单描述汽油机的四个冲程。
情感、态度与价值观
①通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示培养学生观察理解问题的能力。②通过学习热机的应用,激发学生的学习兴趣,培养学生将科学知识应用于人类社会的意识。教学重点:
理解内能可以转化为机械能。教学难点:
汽油机四个冲程的理解。教学准备:
试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴、汽油机模型、汽油机活动挂图。教学过程:
(一)复习引入
1、复习提问:请举例说明机械能可以转化为内能。
学生举例:打气时气筒会发热
用锯子锯木料时锯条会发热
2、刚才的事例都说明机械能可以转化为内能,那么反过来想内能会转化为机械能吗?
(二)进行新课
一、探究内能转化为机械能
1、演示实验:水蒸气冲开橡皮塞
现象:在水沸腾一段时间后,橡皮塞被水蒸气冲开。思考:这个实验现象说明了什么?
引导回答:说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能。
师述:刚才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,内能会转化为机械能的效率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的机械能?
2、介绍书中的实验:酒精燃气冲开盖子
学生看书中的内容,了解这个实验的做法及实验现象。
理解:这个实验说明了酒精燃气的内能快速转化为盖子的机械能。
理解:这个实验说明了把燃料移到容器的内部去燃烧,可以获得更大的机械能。
二、热机
1、热机的原理:将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器。
2、热机是热力发动机的简称。
3、阅读:“生活、物理、社会”,了解热机的发展史 蒸汽机――内燃机――喷气发动机――火箭发动机
三、汽油机的工作过程。
1、今天我们来学习热机中的内燃机的代表:汽油机。
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机。汽油机是最常见的内燃机,以汽油为燃料,2、构造(观看活动挂图,边指示边讲解)。
进气门,排气门,火花塞,汽缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)。
3、冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
4、工作原理。(结合活动挂图的演示)
(讲解时提醒学生注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况)内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
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。这是第一个冲程,吸气冲程。
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。此时是机械能转化为内能。这是第二个冲程,压缩冲程。
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。这是第三个冲程,做功冲程。
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。这是最后一个冲程,排气冲程。
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。
5、重点强调能的转化。
在压缩冲程中活塞向上运动压缩汽缸中汽油和空气的混合气,机械能转化为内能。在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的惯性来完成。
6、热机的启动
热机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。
7、热机的应用
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
(三)全课小结
(四)巩固练习(见小黑板)
(五)布置作业
(1)复习四冲程汽油机的工作过程。(2)同步导学P59:A卷:2、3、8,B卷:10。
2、柴油机:用柴油作燃料的内燃机。①构造(观看课件。边指示边讲解)。
进气门,排气门,喷油嘴,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)。
②工作原理。
(讲解时提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的运动情况)柴油机的工作过程也以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
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,空气被吸入气缸。这是第一个冲程,吸气冲程。
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞把空气压缩得很小,空气的压强更大,温度更高。在压缩冲程末,缸内空气温度已超过柴油的着火点。这是第二个冲程,压缩冲程。
在压缩冲程末,从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向下运动,并通过连杆带动曲轴转动。这是第三个冲程,做功冲程。
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。这是最后一个冲程,排气冲程。
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。汽油机和柴油机有什么相同点,有什么不同点? ①柴油机与汽油机的相同点: 1.基本构造和主要部件的作用相似。
2.每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3.四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4.一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。②柴油机与汽油机的不同点:
1.构造不同:汽油机气缸顶有火花塞,而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2.燃料不同:汽油机的燃料是汽油,而柴油机的燃料是柴油。3.吸气不同:汽油机吸进汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气。4.点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。
火箭
课前准备
一、新课标学习要求 1.知识与技能
知道火箭是喷气式发动机的一种.了解喷气式发动机和内燃式发动机的不同.知道喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类,了解二者的异同、工作原理.2.过程与方法
利用挂图了解火箭的基本结构、部件、工作原理.通过网络多了解火箭方面的知识,开拓视野.3.情感、态度和价值观
通过本节学习认识当今科技发展的日新月异,培养科学研究的兴趣.二、整体感知
三、相关知
火箭
当今,人们在习惯上称无控火箭为火箭;称装有战斗部(爆炸装药)的军用有控火箭为导弹;称发射卫星或宇宙飞船的有控火箭为运载火箭.运载火箭技术的发展水平,直接决定着空间开发利用活动的范围和规模.第二次世界大战结束之后,德国的火箭技术、资料、装备及技术人员,被称为“战利品”由美国和苏联瓜分.并成为美、苏两国发展运载火箭、导、弹和航天事业的技术基础.苏联在科学技术、经济条件等方面都远不及美国,但因十分重视运载火箭的研制,并从政策、人力、物力、财力等方面给予特别关注,故使其运载火箭技术一直处于优势地位,创下诸多世界第一。其“联盟号”、“质子号”大型火箭的可靠性及载荷能力均较高.1988年5月,又研制成功了目前世界上最强大的火箭“能源号”.其近地载荷能力为100吨,而且还可再提高50%.虽然,今天苏联已不复存在,但其航天事业的多数机构,主要技术力量,85%的设备和设施都由俄罗斯继承,所以俄罗斯仍然是世界上参与火箭技术剧烈竞争的主要角色.1957年,在苏联成功地发射了世界上第一颗人造卫星的强烈震动下,美国政府迅速作出反应,采取了一系列有力的措施,加快了火箭研制的步伐,1958年发射人造卫星成功;60年代末,在著名火箭专家冯·布劳恩主持下,研制出巨型火箭——“土星5号”其载荷能力为50吨,为实现登月计划提供了有力的运载工具,并使美国在空间技术竞争中变被动为主动.美国研制的大推力火箭“大力神”、“宇宙神”及中型火箭“德尔它”的可靠性都较高,成功率高达96%.进入70年代后,现代火箭技术已不再为美、苏两国垄断.法国、日本、中国、英国相继研制成功自己的火箭.“欧洲空间局”于70年代末研制出大型运载火箭——“阿里安”系列,坐上了火箭技术的第三把交椅.日本从50年代始,研制适用于科学研究的小型火箭.至90年代,研制出载荷能力2吨的运载火箭H—Ⅱ号.中国的运载火箭技术起步于50年代末,现已拥有可将多种卫星送入预定轨道的“长征”运载火箭系列:长征一号(中文代号CZ-1:英文代号LM-1).1970年4月24日,成功地发射了我国第一颗人造卫星;长征二号(CZ-2;LM-2),于1975年11月26日,首次发射返回式遥感卫星成功;1980年5月18日,一支巨大的火箭拔地而起,冉冉升空.几分钟后,它在茫茫的天际,从人们的视力范围内渐渐隐去……它飞出了大气层,半小时后,它准确落入预定地区.外界评论:中国已能发射洲际导弹;长征三号(CZ-3,LM-3).于1984年初研制成功,它具有把1.40吨载荷送上同步轨道的能力,该能力居世界第四位.特别是它采用了代表当今世界运载火箭技术先进水平的、液氢液氧发动机.这一技术目前仅为美、俄、欧洲局、日本等少数国家所具为,标志着我国运载火箭技术已进入世界先进行列.1986年1月,美国航天飞机失事,美国、西欧的火箭发射又连遭失败,国际商用卫星排队待发.中国不失时机地研制出大吨位运载火箭长二捆(CZ-2E).不仅载荷能力上了一个新台阶(达9.2吨),而且研制时间短(仅用了18个月).1992年8月、12月先后发射两颗由美国休斯公司制造、澳大利亚所有的“澳星B”,使我国独立开发宇宙的能力得到进一步的提高.这一年,我国第一台用水银作推进剂的新型离子火箭发动机的试验样机,也在兰州物理研究所研制成功.这种发动机技术难度大,在国际上也还处在试验阶段.它具有体积小、控制精度高,使用时间长的特点.在大推力火箭将卫星送入空间轨道后,它作为动力、用来对卫星的精确位置和姿态进行控制.今后,在运载火箭技术的发展中亟待解决的主要问题是:
一、推力小或航速小;
二、成本高;
三、可靠性有待进一步提高.四、学法点拨
本节学习应利用好课本图片,通过观察图片认知火箭的基本构造并在此基础上理解其工作原理,利用对比的学习方法,区分空气喷气发动机和火箭喷气发动机.教材知识全解
一、喷气式发动机的工作原理、优点 1.原理
原理:它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反作用力推动机身向前运动.2.优点
由于它不需要像活塞、螺旋桨那样的传递结构,从而减少了能量的损失,大大提高了机身的飞行速度.二、空气喷气发动机和火箭喷气发动机
三、液体燃料火箭的主要组成部分、工作过程及特点
现代火箭使用的燃料多为液体燃料.液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成,如图10-5-1所示.输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中,最初用电火花点燃,产生高温、高压气体,随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂,由于燃烧室的温度已升高,从而可以自行燃烧.燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出,同时对火箭产生强大的反冲推力,使之前进.现代火箭的特点是功率巨大,不仅可以在高空飞行,而且还可以飞出大气层.多级火箭又能作为星际航行的运载工具.课后小结
一、知识梳理
1.喷气式发动机的工作原理:
3.液体燃料火箭的主要组成:①燃料箱
②氧化剂箱
③输送装置
④燃烧室
⑤尾部喷口
二、方法规律总结
本节学习应以讨论为主,课前布置预习、查询资料,上课时资源共享,充分体验科技的力量,养成爱科学的良好品质.三、思维误区
本节主要是在区分喷气式发动机和内燃机的工作原理上学生易存在模糊认识,应借助图片理解好二者的工作原理,排除障碍.课本“作业”答案 课本第26页
1.利用网络查询资料,养成良好的上网习惯,汲取网络丰富的营养,除我国长征系列火箭外,还应了解美、俄等国家的情况.2.这是一道实践性练习题,要亲自动手做一做,总结成败经验,养成动手好习惯.火箭
课前准备
一、新课标学习要求 1.知识与技能
知道火箭是喷气式发动机的一种.了解喷气式发动机和内燃式发动机的不同.知道喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类,了解二者的异同、工作原理.2.过程与方法
利用挂图了解火箭的基本结构、部件、工作原理.通过网络多了解火箭方面的知识,开拓视野.3.情感、态度和价值观
通过本节学习认识当今科技发展的日新月异,培养科学研究的兴趣.二、整体感知
三、相关知
火箭
当今,人们在习惯上称无控火箭为火箭;称装有战斗部(爆炸装药)的军用有控火箭为导弹;称发射卫星或宇宙飞船的有控火箭为运载火箭.运载火箭技术的发展水平,直接决定着空间开发利用活动的范围和规模.第二次世界大战结束之后,德国的火箭技术、资料、装备及技术人员,被称为“战利品”由美国和苏联瓜分.并成为美、苏两国发展运载火箭、导、弹和航天事业的技术基础.苏联在科学技术、经济条件等方面都远不及美国,但因十分重视运载火箭的研制,并从政策、人力、物力、财力等方面给予特别关注,故使其运载火箭技术一直处于优势地位,创下诸多世界第一。其“联盟号”、“质子号”大型火箭的可靠性及载荷能力均较高.1988年5月,又研制成功了目前世界上最强大的火箭“能源号”.其近地载荷能力为100吨,而且还可再提高50%.虽然,今天苏联已不复存在,但其航天事业的多数机构,主要技术力量,85%的设备和设施都由俄罗斯继承,所以俄罗斯仍然是世界上参与火箭技术剧烈竞争的主要角色.1957年,在苏联成功地发射了世界上第一颗人造卫星的强烈震动下,美国政府迅速作出反应,采取了一系列有力的措施,加快了火箭研制的步伐,1958年发射人造卫星成功;60年代末,在著名火箭专家冯·布劳恩主持下,研制出巨型火箭——“土星5号”其载荷能力为50吨,为实现登月计划提供了有力的运载工具,并使美国在空间技术竞争中变被动为主动.美国研制的大推力火箭“大力神”、“宇宙神”及中型火箭“德尔它”的可靠性都较高,成功率高达96%.进入70年代后,现代火箭技术已不再为美、苏两国垄断.法国、日本、中国、英国相继研制成功自己的火箭.“欧洲空间局”于70年代末研制出大型运载火箭——“阿里安”系列,坐上了火箭技术的第三把交椅.日本从50年代始,研制适用于科学研究的小型火箭.至90年代,研制出载荷能力2吨的运载火箭H—Ⅱ号.中国的运载火箭技术起步于50年代末,现已拥有可将多种卫星送入预定轨道的“长征”运载火箭系列:长征一号(中文代号CZ-1:英文代号LM-1).1970年4月24日,成功地发射了我国
第一颗人造卫星;长征二号(CZ-2;LM-2),于1975年11月26日,首次发射返回式遥感卫星成功;1980年5月18日,一支巨大的火箭拔地而起,冉冉升空.几分钟后,它在茫茫的天际,从人们的视力范围内渐渐隐去……它飞出了大气层,半小时后,它准确落入预定地区.外界评论:中国已能发射洲际导弹;长征三号(CZ-3,LM-3).于1984年初研制成功,它具有把1.40吨载荷送上同步轨道的能力,该能力居世界第四位.特别是它采用了代表当今世界运载火箭技术先进水平的、液氢液氧发动机.这一技术目前仅为美、俄、欧洲局、日本等少数国家所具为,标志着我国运载火箭技术已进入世界先进行列.1986年1月,美国航天飞机失事,美国、西欧的火箭发射又连遭失败,国际商用卫星排队待发.中国不失时机地研制出大吨位运载火箭长二捆(CZ-2E).不仅载荷能力上了一个新台阶(达9.2吨),而且研制时间短(仅用了18个月).1992年8月、12月先后发射两颗由美国休斯公司制造、澳大利亚所有的“澳星B”,使我国独立开发宇宙的能力得到进一步的提高.这一年,我国第一台用水银作推进剂的新型离子火箭发动机的试验样机,也在兰州物理研究所研制成功.这种发动机技术难度大,在国际上也还处在试验阶段.它具有体积小、控制精度高,使用时间长的特点.在大推力火箭将卫星送入空间轨道后,它作为动力、用来对卫星的精确位置和姿态进行控制.今后,在运载火箭技术的发展中亟待解决的主要问题是:
一、推力小或航速小;
二、成本高;
三、可靠性有待进一步提高.四、学法点拨
本节学习应利用好课本图片,通过观察图片认知火箭的基本构造并在此基础上理解其工作原理,利用对比的学习方法,区分空气喷气发动机和火箭喷气发动机.教材知识全解
一、喷气式发动机的工作原理、优点 1.原理
原理:它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反作用力推动机身向前运动.2.优点
由于它不需要像活塞、螺旋桨那样的传递结构,从而减少了能量的损失,大大提高了机身的飞行速度.二、空气喷气发动机和火箭喷气发动机
三、液体燃料火箭的主要组成部分、工作过程及特点
现代火箭使用的燃料多为液体燃料.液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成,如图10-5-1所示.输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中,最初用电火花点燃,产生高温、高压气体,随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂,由于燃烧室的温度已升高,从而可以自行燃烧.燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出,同时对火箭产生强大的反冲推力,使之前进.现代火箭的特点是功率巨大,不仅可以在高空飞行,而且还可以飞出大气层.多级火箭又能作为星际航行的运载工具.课后小结
一、知识梳理
1.喷气式发动机的工作原理:
3.液体燃料火箭的主要组成:①燃料箱
②氧化剂箱
③输送装置
④燃烧室
⑤尾部喷口
二、方法规律总结
本节学习应以讨论为主,课前布置预习、查询资料,上课时资源共享,充分体验科技的力量,养成爱科学的良好品质.三、思维误区
本节主要是在区分喷气式发动机和内燃机的工作原理上学生易存在模糊认识,应借助图片理解好二者的工作原理,排除障碍.课本“作业”答案 课本第26页
1.利用网络查询资料,养成良好的上网习惯,汲取网络丰富的营养,除我国长征系列火箭外,还应了解美、俄等国家的情况.2.这是一道实践性练习题,要亲自动手做一做,总结成败经验,养成动手好习惯.燃料的利用和环境保护
课前准备
一、新课标学习要求
1.知识与技能
了解常见的固体燃料、气体燃料、液体燃料.知道燃料的热值及其单位、物理意义.会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算.知道炉子效率的含义,了解提高炉子效率的措施.了解燃料有效利用的措施.了解环境保护措施.2.过程与方法
利用对比的方法了解不同燃料热值的差异.利用分类学习法了解常见的固体、液体、气体燃料.通过学习活动,培养学生科学的学习方法.3.情感、态度与价值观
通过教师和学生双边的教学活动,以实验、讨论法,激发学生的学习兴趣.注意在活动中培养学生的交流意识、环境保护意识,养成爱科学、爱自然的良好品质.三、二、相关知识
空气中的铅污染
内燃机发明以后,很快就被用来做汽车的发动机.从此汽车川流不息地奔驰在城市、乡村,给人类带来极大的方便.但是随着汽车的激增,这也给人们和社会带来了新的危害一大气铅污染.原来,汽车运行时要烧汽油,而汽油是一种易燃易爆的燃料,为了防止它在发动机中爆炸,于是在汽油中必须加入一种防爆剂——四乙基铅.它是一种铅的有机化合物,是无色的油状液体,还有一种水果香味,也叫“铅水”.汽油在燃烧过程中,这种有毒的铅化合物混入废气里,排放到空气中,使空气中含铅量猛增.据统计全世界每年通过汽车发动机排放到空气中的铅,大约有40万吨.近十年来,人类已把430万吨铅扩散到了空气中,使大气中的含铅量比原始状态增加了一倍.现代人体中的含铅量比原始人高出100倍.铅一旦进入人体,尤其是进入脑细胞以后,会造成积累中毒,永远呆在那里,危害人的精神系统,使人智力衰退,甚至引起中毒性神经病.铅还会危害心血管、肾脏、内分泌等系统;还会干扰红血球输送氧气的功能,破坏人的造血功能,引起贫血并毒害人体的消化系统,造成腹痛、便秘、食欲不振等.三、学法点拨
课本以人们熟悉的固体、气体、液体燃料入手,引出燃料热值的概念,介绍了常见燃料的热值、炉子的效率及提高炉子效率的措施、燃料的有效利用、环境污染和保护.在环境污染和环境保护的学习上,应加大信息量,多从资料中认识环境污染的危害和环境保护的现实意义.四、教材知识全解
(一)、燃料的热值
想想议议
1.人类从什么时候起开始使用火?
2.日常生活中常用的燃料有哪些?并从固、液、气三态给它们归类.3.燃料燃烧时,能量是怎样转化的?
4.根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量相同吗?
分析与结论
(二)、燃料燃烧时能的转化
现代社会中,人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能.燃料的燃烧是一
种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,也就是常说的释放能量.1.燃料热值的意义
燃料的种类很多,由于燃料的成份不同,相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出热量不同,在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.也就是我们俗语中的:燃料顶烧不顶烧.2.定义
1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值.由定义可知热值的单位是“J/kg”.3.热值的物理意义
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少.如木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示:1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J.同种燃料的热值相同,不同燃料的热值不同.4.放出热量的计算
如果用m表示完全燃烧燃料的质量,用q表示该种燃料的热值,用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量,则:Q放=m•q
其中:m的单位是kg,q的单位是J/kg,Q放的单位是J.注意
5.正确理解燃料的热值:
(1)理解热值的物理意义是本节的重点。对于热值的定义,我们要抓住其中的三个关键词:1kg;某种燃料;完全燃烧.“1kg”出热值是针对一定质量的燃料而言的,这一定质量是1kg.如果燃烧的不是1kg的燃料。那么,完全燃烧时放出的热量值与热值的大小便不同.“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值,不同的燃料有不同的热值,由此可见,热值反映了燃料的燃烧特性。热值大,反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说,化学能转化成的内能多.“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.1kg的某种燃料,只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值,如果没有完全燃烧放出的热量就比热值小.(2)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃烧的形态、质量、体积是否完全燃烧均没有关系.(三)、燃料的有效利用
1.影响燃料有效利用的因素
一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用.2.炉子的效率
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的效率.现代化大型锅炉的效率可达90%以上,一般小型锅炉的效率不足60%.3.提高燃料利用率的方法
提高燃料的利用率是节约能源的重要措施.把固体燃料磨成粉末吹进炉膛燃烧,加大送风量,可使燃料燃烧得更充分,加大受热面积,可减小烟气带走的热量,这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施.五、补充知识:热机效率
(一)热机能量的损失
1.燃料未能完全燃烧
由于燃料的优劣,内燃机汽缸与活塞的密封程度等原因,热机不可能将燃料完全燃烧,这必将有一部分能量损失.不过,这里损失的能量很小.2.废气带走很大一部分能量
四冲程内燃机的一个工作循环中用气冲程将汽缸中的废气排放掉,但此时废气的温度仍很高,内能较大.3.一部分能量消耗在散热上
热机大部分是由金属组成,金属是热的良导体,传递了部分燃料燃烧所释放的热量,所以散热也是能量损失的一个方面.4.克服摩擦做功
活塞和曲轴在运动时要克服摩擦做功,这部分能量也要靠燃料燃烧的内能来提供.(二)热机的效率
1.定义:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比.2.公式:η= ×100% 注意
由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1,汽油机的效率为20%~30%,柴油机的效率为30%~45%.柴油机的效率比汽油机的效率高,这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同,柴油机在压缩冲程中的压缩比比汽油机更大.(三)提高热机效率的主要途径
1.使燃料充分燃烧.2.尽量减少各种热损失.3.在热机的设计和制造上,采用先进的技术.4.使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整运动零件之间的间隙,减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功.六、环境污染
1.废气污染
热机燃料在燃烧过程中能放出一定量的有毒气体和粉尘,这些气体和粉尘都会污染空气,有害于人类的健康和动植物的正常生长,产生的酸雨有害于农、林、渔业.导致城市空气污染的主要原因是各种车辆排放的废气;导致环境污染的主要原因是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放.2.噪声污染
热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面.七、环境保护措施
1.改进燃烧设备,消除烟尘.2.提高燃料的综合利用,采取集中供热.在北方的取暖设备中,就是采用锅炉烧的水蒸气供给各家各户的散热管,这样就减少了大气污染;在城市中使用管道煤气和液化气,提高了燃料的利用率,也改善了环境.3.充分开发利用污染少和无污染的能源.如人们正在想办法利用太阳能.4.在内燃机排气管上安装消声器,以减少噪声污染.八、课堂小结
燃料的热值及其单位、物理意义、炉子效率、燃料有效利用的措施.九、教学反思
注意加强师生互动,在活动中培养学生的交流意识、环境保护意识,养成爱科学、爱自然的良好品质。
第五篇:九年级物理《热机的效率》教学反思
本节课我通过创设情境启发、引导,比如:通过多媒体投影相关图片、放映相关视频。学生能够自主探究、思考、讨论、交流学习成果。新课程注重学生的主动学习,发挥学生的主体作用,因此,本课在教学充分发挥了学生的主观能动性,并与实践相结合,通过自己的探索加上教师的引导,使学生的探究一步步走向深入,从中体会到探究的乐趣、知识的魅力、应用的价值,开阔学生的视野,锻炼学生的思维。