第1节 热机 教学设计 教案

第一篇：第1节 热机 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。2.了解汽油机的构造和工作过程。3.了解柴油机的构造和工作过程。

2.教学重点/难点

重点：内燃机的四个冲程的区别；难点：比较汽油机和柴油机的异同。

3.教学用具

多媒体、板书

4.标签

教学过程

一、导入环节

（一）导入新课，板书课题

我们常常看到马路上奔驰各种汽车，它们给我们带来了很多方便。汽车是需要燃料的，那么它们是怎么把燃料转化为汽车的动力的呢？行驶在马路上的汽车耗油量为什么会不同呢？等等问题都牵扯到本节热机的学习，希望通过学习来解开我们心中的疑问。

（二）出示学习目标

课件展示学习目标，指导学生观看。

过渡语：了解了学习目标，请根据自学指导认真自学课本，时间约10分钟

二、先学环节

（一）出示自学指导

课件展示自学指导，请同学们带着下列问题看课本P17-20页内容，勾画知识点并记忆，可查资料但要独立完成： 1.阅读课本p“热机”部分，阅读课本演实验，猜想可能会出现什么现象。17知道什么是热机；热机的种类有哪些。

2.阅读课本p“汽油机”部分，知道汽油机的构造；知道并区分内燃机工作18的四个冲程；了解内燃机工作过程中的能量转化。

3.阅读课本p“柴油机”部分，了解柴油机的工作循环，知道柴油机与汽油19机的异同点。

利用10分钟时间，比谁能正确完成检测题。学生自学教材（师巡视）

（二）自学检测反馈

要求：10分钟完成自学检测题，让4个小组的的同学到黑板前展示，书写成绩和题目成绩记入小组量化，要求书写认真、规范，第4小题要写出过程，下面同学交换学案，小组长组织成员用红笔将错误画出，准备更正。

1．课本p演示实验中，燃料燃烧时产生的热量传递给水和水蒸气，水蒸气的17_____能转化为塞子的______能。2.热机就是利用_______来做功的机械。

3.内燃机是指燃料直接在发动机________内燃烧的热机。主要分为_________和__________，分类的依据是分别用_________和__________作为燃料。4.汽油机的主要结构有①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______；⑥_______；⑦_______。

5.汽油机的一个工作循环包括_____个工作冲程，它们分别是_______，_______，_______，_______。

6.汽油机在吸气冲程，进气门_____，排气门______，活塞向______运动，吸入____________气体；压缩冲程进气门_____，排气门______，活塞向______运动，活塞压缩气体做功，使气体内能______，温度_______；压缩冲程末，做功冲程初，_________点火，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞向_______运动，此时进气门_____，排气门______。此冲程将_______能转化为______能；排气冲程，进气门_____，排气门______，活塞向______运动，把______排出汽缸。

7.柴油机顶部没有火花塞而是_________，吸气冲程吸入的只有_______，压缩冲程末，_________喷出雾状柴油。柴油机虽然比较笨重，但可以输出较大的_________。

三、后教环节

（一）出示学习任务和指导

1.请叙述汽油机工作的过程，包括气门的打开、关闭情况，活塞的运动情况。2.思考几个问题：

（1）在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？（2）哪个冲程使汽车获得动力？（3）哪个冲程排出了汽车的尾气？

（4）老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？（5）现代汽车里的“马达”起什么作用？ 3.小组合作比较柴油机和汽油机的异同点。

（二）预设生成和点拨

四、训练环节

过渡语：请同学们合上课本，完成学案上当堂检测题。10分钟完成。

（一）学生练习，教师巡视。

1.内燃机压缩冲程中______能转化为________；在做功冲程中________能转化为________能。

2.依靠飞轮惯性完成的冲程是（）

A．压强增大，温度降低 B．压强减小，温度升高 C．压强增大，温度升高 D．压强减小，温度降低 4.汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（）

A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气 B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的

C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高 5.一台四冲程内燃机转速为600r/min，则（）A．每分钟做功150次，共有600个冲程 B．每分钟做功600次，共有1200个冲程 C．每秒钟做功20次，共有10个冲程 D．每秒钟做功5次，共有20个冲程（师用利用多种方式统一展示答案）

（二）学生展示，反馈矫正。

（调查学情，统计疑难问题，先让其他小组补充矫正，教师更正或点拨）

板书

14.1 热机

一、热机 1．热机的原理 2．热机的种类

二、内燃机 1．汽油机 ①工作循环： ②冲程中的能量转化

2．柴油机：柴油机的工作过程。与汽油机有哪些不同。3．汽油机和柴油机的优缺点。

第二篇：第1节 热机(教案)

第1节热机

【教学目标】

一、知识与技能

1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造.3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.二、过程与方法

1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程，能够简单地描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力.2.通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识.3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料，培养学生收集信息和整理信息的能力.三、情感、态度与价值观

1.通过对本节课的学习，培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.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，进一步认识科学技术和社会之间的关系.【教学重点】

四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.【教学难点】

汽油机与柴油机之间的区别.【教具准备】

多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水；汽油机与柴油机的实物模型.【教学课时】1.5课时 【巩固复习】

教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】 教师利用音像资料，展示汽车运动，坦克前进的画面，然后设问：你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗？汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的？

学生思考、讨论、发表各自的看法.师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机，它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.【进行新课】 知识点1 热机

师我们开始做个实验，请大家细心观察，并注意以下几个问题： ①实验中有哪些能量转换？

②用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热？ ③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能？ 教师演示教材P17页图14.1-1的实验.（提醒：用金属网罩 套在试管外面，并且胶塞不要塞得太紧，以免试管炸裂伤人）

学生回忆并思考，发表各自的建议：水吸收热量，变成水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；塞子冲开时有“白气”产生，这是水蒸气液化放热„„

师同学们回答得很好，酒精燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气推动塞子做功，内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功，那接下来请大家想一想，如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧，那么能量的利用率将会更高，推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行，那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中，我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.板书： 热机：

（1）定义：利用内能做功的机械.（2）工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再对外做功，把内能转化为机械能.（3）热机的种类：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机等.教师用多媒体播放课件“热机的分类和几种发动机原理”.热机的分类和几种发动机原理（多媒体课件）（1）热机的分类

通常根据燃料燃烧方式，将热机分为内燃机与蒸汽发动机两类.凡燃料直接在汽缸内燃烧，全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称内燃机，如汽油机、柴油机等都属于此类.先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工质，再由工质将得到的能量的一部分转变为机械能的称蒸汽发动机，又称外燃式热机.内燃机的工质是燃烧的烟气，而蒸汽发动机的工质是水蒸气.蒸汽机在热机中是最早出现的，以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继交叉出现.其中内燃机应用范围最广，天空、地上、水中都有内燃机的身影.蒸汽发动机由于笨重、效率低，现在应用已不多.（2）几种发动机原理简介

蒸汽轮机利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出，冲击叶轮，使叶轮与机轴一同旋转.蒸汽轮机的输出功率很大，大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦.燃气轮机基本原理与蒸汽轮机相似，但工质不是蒸汽，而是燃料燃烧后生成的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机，早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大（可达十几万千瓦），而且效率高，可达50%~60%.空气喷气发动机燃料在发动机的燃烧室内燃烧，生成的烟气从喷口高速喷出，根据反冲原理，发动机机身将向反方向运动.火箭发动机其结构与原理和喷气发动机相似.区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂（氧气）取自空气，因此空气喷气发动机只能在大气层内工作，主要用在飞机上；火箭发动机则自带氧化剂，燃料燃烧时不依赖于空气，因此可在大气层外工作，是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型，中国是火箭的故乡.板书：

（1）内燃机：凡燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.（2）内燃机主要分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.例题1(多媒体展示)如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热一段时间后，会观察到的现象有：①———————————————————————；②————————————————————————.实验中的能量转化过程为：①酒精燃烧放出热量，酒精的——————能转化为水的———————能；②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的———————能转化为瓶塞的———————能.答案：现象：①瓶塞被冲出来（向上跳起来）②管口附近出现白雾 过程：①化学内②内机械 课堂演练

完成本课时对应课堂练习.知识点2 汽油机

师在现代社会中，内燃机是最常见的热机，内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.教师展示汽油机的实物模型，讲解结构部件名称（如图），引导学生了解汽油机的构造.板书：

汽油机的构造：排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.师从汽油机的实物模型中我们知道了汽油机的构造，那汽油机是如何工作的呢？下面我们观看一个动画视频.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画：汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功.活塞移动带动曲轴转动.要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动.活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程.多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的.（启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化）

板书：

（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程.（2）汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气.教师再次播放汽油机工作的视频动画，并提醒学生带着以下问题观察和思考：（1）四个冲程中气门开启、闭合状态如何？活塞运动方向如何？（2）吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸？（3）压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？（4）四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化？

（5）哪个冲程使机器获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？ 学生看完视频后分组讨论，并积极回答问题：

生1：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸.②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩.③做功冲程：进气门和排气门都关闭.在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体.高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功.④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸.生2：吸气冲程中当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积增大，压强变小，大气压将油气混合物吸进汽缸.生3：压缩冲程中，活塞对油气混合物进行压缩做功，结果是使油气混合物的内能增加，温度升高.生4：四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化，其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能；“做功冲程”中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞运动，又使燃气的内能转化为机械能.生5：做功冲程中机器获得动力，排气冲程中排出了汽车的尾气.教师鼓励学生的回答，然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”（如图），并进行比较，强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.↓

板书：

（1）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转动两周，对外做功一次.（2）压缩冲程：机械能转化为内能； 做功冲程：内能转化为机械能.（3）汽油机的四个冲程中，只有做功冲程产生动力，其他三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，且消耗机械能.例题2（多媒体展示）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能 C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能

解析：判断内燃机工作过程属于哪一个冲程，需分两步：一是看气门开闭状况，二是看活塞运动情况，具体判断方法是：一气门打开，若进气为吸气冲程，若排气为排气冲程；两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程，活塞向下为做功冲程.本题是两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程.压缩冲程是将机械能转化为内能.答案：B 例题3（多媒体展示）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为6000r/min，则每秒钟发动机完成————个冲程，对外做功————次.解析：由6000r/min，算出飞轮每秒转动的转数为6000r/60s＝100r/s.飞轮转一周完成2个冲程，一个工作循环为4个冲程，做1次功，飞轮需要转动2周，则每秒完成冲程数为100×2＝200（个），每秒做功次数为1/2×100＝50（次）.答案：200 50 例题4（多媒体展示）如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图，油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处？请作出简要解释.解析：在吸气冲程中，空气从进气管进入汽缸，气流在进气管狭窄处的流速较大，压强较小，汽油在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合后进入汽缸，这样有利于燃料的充分燃烧.解：将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处，是因为进气管狭窄处的空气流速较大，压强较小（小于油箱内油面的大气压）汽油才能在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合.课堂演练

完成本课时对应课堂练习.知识点3 柴油机

师坦克和轮船上使用的是柴油机，柴油机是如何工作的？它的构造又如何呢？下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同，所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有

喷油嘴.（教师可展示柴油机的实物模型，也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同）

教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”，并讲解.柴油机的工作过程（多媒体课件）

柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复两次，除做功冲程外的其他三个冲程，也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.（帮助学生了解柴油机的结构，同时增强对四冲程特点的理解）

提示：汽油机与柴油机的比较：

①相同点：都是燃料在汽缸内燃烧；都是将内能转化为机械能的装置；都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次；启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.②不同点：

补充说明：

（1）汽油容易雾化并汽化，柴油不易雾化，所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入汽缸，柴油机采用在压缩冲程结束时从汽缸顶部喷入的方式.（2）汽油的燃点高但挥发性强，易于点火，故采用电火花点燃式点火；柴油的燃点低但挥发性差，不易点燃易压燃，故采用压燃式点火，即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上，喷入的柴油遇高温立即燃烧.（3）由于柴油机的压缩程度高于汽油机，燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机，从做功的角度来看，在柴油机里作用在活塞上的压力较大，做的功也较多；从能量的转化角度来看，柴油机燃气的温度较高，内能较大，转化成的机械能也较多，单位时间里做功较多.板书：

在一个工作循环中，柴油机的四个冲程和汽油机一样，曲轴转两周，活塞上下往复运动两次，对外做功一次.且开始时都需要外力启动.例题5（多媒体展示）下列关于柴油机的叙述中，正确的是（）A.柴油机是把内能转化为机械能的装置

B.四冲程柴油机每经过一个工作循环，曲轴就要转动四周 C.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞

D.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火

解析：由热机的概念知，把内能转化为机械能的装置称为热机，柴油机属于热机，故A是正确的；四冲程内燃机每经过一个工作循环，有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；在做功冲程中，汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物，是点燃式，而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的，称之为压燃式，故C、D选项错误.答案：A 例题6（多媒体展示）某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当柴油机满负荷工作时（不计摩擦），求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）柴油机的功率.分析：本题综合考查了压力与压强的关系、功和功率的计算、柴油机的工作原理等知识.（1）已知压强p和受力面积S，根据压强定义式p=F/S的变形F＝pS，可直接求出；（2）根据求出的压力和已知压力移动的距离s，根据公式W＝Fs可求出做的功；（3）柴油机工作时，飞轮转动两周，对外做功一次，由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数，从而可以求出柴油机的功率.解：（1）做功冲程燃气对活塞的平均压力 F＝pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N；（2）一个做功冲程燃气对活塞的功 W＝Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J；（3）因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s，每秒做功次数n=1/2×30=15次，柴油机的功率P=nWt＝135J×15/1s=2025W.课堂演练

完成本课时对应课堂练习.师请大家阅读教材P20《科学世界》——“现代汽车”.（扩大学生视野，激发学生兴趣，培养学生创新精神）

【教师结束语】

同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了热机的工作过程和原理，知道了内能的利用在现代生产、生活中有着重要的地位和作用，这节课我们就学到这，谢谢.课后作业

完成本课时对应课后练习.【教学反思】

1.本节课的教学设计通过创设问题情景，提出让学生感兴趣的问题，引导学生思考热机中能量的转化，并通过播放flash动画，让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.2.教学时，教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍，重点讲述汽油机的四个冲程，通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍，使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时，教师可以采用对比的方法，结合柴油机的构造简图，讲述它与汽油机在构造上的异同，对于它们相似的地方，只需做简略的说明，而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中，鼓励学生通过多种途径，如采访工人，查阅资料，上网搜集等，了解汽车在现代社会生活中的重要作用，同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习，勇攀科学高峰，为人类社会进步做出应有的贡献.【教学板书】

【生活中的物理】

浅谈粉尘燃料内燃机

粉尘燃料属于一种可再生能源和新能源.有人发明了“粉尘燃料内燃机”，已在2004年4月7日向中国知识产权局申请专利，现已授权.内燃机是重要的工业动力之一，现有的内燃机均采用汽油、柴油作燃料，不仅尾气排放污染了环境，而且其资源日益枯竭.专家估计，世界上已探明的石油储量最多够人类使用50年.为解决世界石油危机，人们积极探索以煤代油、天然气代油、电代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多种途径.但时至今日，在替代石油的再生能源的开发上，人类没有根本的进展.粉尘燃料内燃机是一种全新的往复式内燃机.它跟传统的汽油、柴油往复式内燃机截然不同，它利用“粉尘爆炸原理”，既可以直接燃烧精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料产生工业动力，也可以直接燃烧精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料产生工业动力.100多年前人们从多次的面粉爆炸事故中发现了一个重要的物理学原理——粉尘爆炸原理.科学家发现，粉尘爆炸的发生必须具备三个条件：（1）粉尘燃料能充分地与空气混合；（2）粉尘燃料与空气混合后达到了一定的浓度；（3）粉尘燃料与空气达到了一定的温度

粉尘爆炸能量之大，爆速之高，引起了军火炸弹专家和发动机专家的极大兴趣，他们对该原理的应用进行了长期的探索和研究.在国家利益和大量资金的驱动下炸弹专家获得了成功：上世纪50年代美国和前苏联研究出了利用粉尘爆炸原理的高爆炸弹——燃料空气炸弹.这种炸弹又称“云爆弹”、“环氧乙炔炸弹”、“小原子弹”.美国在伊拉克战争中使用的“炸弹之母”MOAB炸弹，即是这种炸弹.内有8.16吨炸药，其威力仅次于原子弹.燃料空气炸弹研制的成功，关键在于解决了二次引爆技术，满足了粉尘爆炸的条件.该炸弹达到目标位置时第一次引爆，将弹体内的环氧乙炔燃料均匀的撒布在空气中形成气溶胶云雾.这时再进行第二次引爆，向这些气溶胶云雾提供活化能（即一定的热能），使这些气溶胶云雾猛烈燃烧爆炸起来.这种炸弹爆炸时不仅爆炸能量大，冲击波强.而且能夺取目标区域内的氧气，使人缺氧窒息而死.百多年来，包括柴油机发明人鲁道夫·狄塞尔在内的许多发动机专家，一直进行粉尘爆炸和传统往复式内燃机燃用煤粉的研究.虽然至今还没有成功的煤炭粉尘往复式内燃机问世，但发动机专家通过大量试验和研究，证明了煤粉可以当作内燃机的燃料来烧.然而，在试验中遇到了煤粉供应、粉尘点火、活塞环磨损、润滑油污染等问题，这些问题是传统的往复式内燃机无法解决的.粉尘燃料内燃机由三室汽缸、送料预热系统、阀门正时机构、活塞连杆机构等四大部分组成.该机型构思巧妙、设计新颖，精制过的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉尘燃料进入该内燃机后，不仅能充分形成粉尘爆炸的三个条件，会产生激烈的燃烧爆炸，而且能克服燃料供应、粉尘点火、活塞润滑、废气排放等问题.因此该机型能连续运行，向外输出动力.

第三篇：人教版 第十四章 第1节热机教案

凯口中学2013-2014学年第一学期物理科集体备课教案

第十四章

内能的利用

第1节 热机

课时：1课时 课型：新授课

一、教学目标 ：

1、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。

二、教学重点：

理解内能可以转化为机械能。

三、教学难点：

汽油机四个冲程的理解。

四、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。

五、学生分析：

学生在日学生活中与热机接触机会很多，但是对热机基本没有了解。所以内燃机的工作过程及能的转换不能很快接受，应加强这方面的训练。通过学生在日常生活中得到的感性认识，以及探究实验、挂图、模型，帮助学生建立概念。通过分析、联想引导学生总结规律。通过一定例题的训练加深概念的理解，拓展知识。整个过程充分地让学生主动参与，使得物理知识的学习与学生的情感体验有机的结合起来，激发学生热爱科学、学习科学知识的热情。教师在教学中是引导、指导、协作的作用。通过本节的学习培养了学生获取知识的方法，分析问题解决问题的能力。

六、教学方法：

引导学生思考法、模拟演示法、课件演示法、讲授法。

七、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）新课教学

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。引导回答：说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能。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。

（三）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

（四）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。

第四篇：第1节 质量 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

知识目标

1、初步理解“物质的量”的含义．

2、初步认识质量的概念，知道质量的单位．

3、了解天平的构造，掌握天平的使用方法． 能力目标

1、体验一些物体的质量，对一些常见物体的质量有估测的能力。

2、通过用天平测量常见的固体和液体的质量，掌握天平的使用方法。

3、通过观察、实验，认识质量是不随物体的形状、状态、空间位置而变的物理量。情感目标

1、通过天平使用的技能训练，培养学生严谨的科学态度与协作精神。

2、通过对物质质量的测量，获得成功的喜悦。

2.教学重点/难点

重点：质量的单位和用天平来测质量。难点：正确使用天平测量固体和液体的质量。

3.教学用具

天平,多媒体设备

4.标签

教学过程

新课导入

启动课堂

一、课前感悟

1、物体所含________的多少叫质量，通常用字母________表示。质量的单位是________，符号是________。

2、天平是测________的常用工具，天平的两臂长度相等。因此，当两个盘中物体的质量________时，天平就会________。如果一个盘中是质量未知的物体，另一个盘中是质量已知的砝码，天平________后，砝码的质量就是被测物体的质量。

二、引入新课

问：自行车是用哪些材料制成？

答：钢、铁、橡胶等材料制成的，一般我们把自行车称为物体，钢、铁、橡胶等称为物质。这样我们可以说：自行车这个物体是由钢、铁、橡胶等物质构成的，其它物体如：铁钉、铁锤、桌子、凳子等也都是由物质构成的。

自学导航 1．质量

（1）对实物的观察，引入质量的概念

铁钉和铁锤含有铁这种物质的多少不同，桌子和凳子含有木这种物质我多少不同，物理学里为了表示这性质就引入的质量这个物理量。

质量是表示物体所含物质的多少。用符号：“m”表示。

（2）举例说明物体的质量不随它的形状、状态、位置和温度而改变。2．质量的单位

（1）国际单位：千克（kg）

（2）其他单位：吨(t)；克(g)；毫克(mg)。

（3）进率：1吨=1000千克；1千克=1000克；1克=1000毫克。看P103表中一些物体的质量。3．质量的测量——天平

（1）介绍常用测质量的器具：案称；杆称；台称；电子称；天平（2）托盘天平的构造及使用方法

构造：底座；横梁；托盘；平衡螺母；指针；分度盘；游码；标尺（3）天平的使用

天平的调节：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处；调节横平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。

A．把被测物体放在左盘，用镊子向右盘里加减砝码并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。

B．这时盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对和刻度值，就等于被测物体的质量。教师强调：

1、调节平衡螺累母按：指针左偏就向右调；右偏向左调。

2、天平调节平衡后，左右盘不能对调，平衡螺母不能再动。

3、取砝码时一定要用镊子。

4、往盘里加砝码应先估计被测物的质量，再从大到小加砝 码，当加到最小一个砝码时太重了，则应改用移游码。

5、游码的读数是读游码的左边所对标尺的刻度值。（4）天平使用注意事项：

A．不能超过称量（天平的称量=所配砝码总质量+游砝最大读数）。B．取砝码要用镊子，并轻拿轻放

知识梳理

一、质量

1．什么叫质量：物体所含物质的多少叫质量 2．单位：国际单位：千克（kg）

其他单位：吨(t)；克(g)；毫克(mg)进率：1000进

二、质量测量

1．实验室测量质量工具：天平2．天平的使用

(1)把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处；(2)调节横平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。(3)物体放在左盘，砝码放在右盘，并调节游码，直到横梁恢复平衡。(4)物体质量=砝码总质量+游码读数 三．使用天平注意事项：P103：1；2 技能迁移

某同学用托盘天平测量液体的质量实验过程如下 A．计算出两次称量的质量差，就是要求的液体的质量 B．调节天平使横梁平衡

C．将一只空瓶放在天平左盘，称出它的质量 D．称量完毕，把砝码全部放回砝码盒内

E．将待测液体盛入瓶内，放在天平左盘，称出瓶和液体的总质量

你认为正确的实验顺序是__________________________________． 综合训练

1、一枚小小的大头针比最小的砝码的质量都要轻，那我们该如何利用天平去测量一枚大头针的质量？请运用所学知识具体说明做法。

2、某工厂专门生产小铁球，凡合格的球质量都相等，而不合格的球要比合格的球的质量要重一些。有一天质检员误将1个不合格的球混入7个合格的球当中，肉眼无法区分，现旁边有一台托盘天平，如果用天平对一个个球进行测量又显得太繁琐了。试问你能用什么最为简捷的方法把球挑出来？请详细说明你的理由与具体做法。

作业

课外阅读链接：了解质量的由来和不同质量单位的关系 http://#4（质量单位换算表）http://wvw.01wujiao.net/show.php?id=12（质量单位及国际千克原器）板书设计

教后反思

要注意“物体”、“物质”、“质量”三者的联系与区别。

在实际生活中还用到了市斤，它不是法定的计量单位．我们要注意它们之间的换算关系。

第五篇：第1节 质量 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

1.1 知识与技能：

初步认识质量的概念，正确说出质量的单位和进率，并能正确地进行质量单位换算。知道质量是物体的一个基本属性，它不因为物体的形状、位置、状态的变化而改变。了解常见的测量的工具，能正确使用托盘天平测量物体的质量。1.2过程与方法 ：

通过观察、比较，形成对质量概念的初步认识。

通过观察和操作，让学生学会托盘天平的使用方法，并能正确使用托盘天平测量物体的质量。

1.3 情感态度与价值观 ：

学生通过对托盘天平的实际操作，培养学生的动手能力，自觉遵守操作原则的良好习惯和实事求是的科学态度；

通过介绍杆秤，对学生进行爱国主义教育，激发学生的民族自豪感。

2.教学重点/难点

2.1 教学重点

质量是物体的一个基本属性，它不因为物体的形状、位置、状态的变化而改变。正确使用托盘天平测量物体的质量。2.2 教学难点

正确使用托盘天平测量物体的质量。

3.教学用具

多媒体设备

4.标签

教学过程

6.1 引入新课 【师】

在我们生活中，大家一定是以为，铁块比木块或者棉花要重。这样理解其实是不够严谨的，棉花其实也可以和铁块一样重。

【生】不相信

【师】不信的话，我们来进行今天的课堂内容，学了之后大家再来回顾这个题目。

6.2 新知介绍

一、质量及其特性

【师】

我们首先要引入一个新的物理概念——质量，那么我们物理上讲的“质量”与日常生活中表示产品优劣的那个“质量”是一回事吗？

【生】不是。

【师】在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。质量通常用字母m表示。

【师】一颗铁钉、一把教学用木制米尺、一块木板、一把铁锤，能否将这些物体进行分类？分类的理由是什么？

【生】

(1)铁钉和铁锤为一类，它们都是铁制成的；木板和米尺为一类，它们都是木材加工成的。

(2)一把铁锤和一颗铁钉都是由铁这一种物质构成的，但两者所含铁这种物质的多少不同，一把铁锤比一颗铁钉所含的铁多；一块木板和一把教学用木制米尺都是由木材这一种物质构成的，但两者所含木材这种物质的多少不同，一块木板比一把教学用木制米尺所含的木材多。

【总结】(1)铁钉和铁锤、木板和米尺，我们都把它们称为物体。构成这些物体的铁、木材，我们都把它们称为物质。从上面的例子我们可以看出物体是由物质组成的。(2)在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。质量通常用字母m表示。

要注意“物质”和“物体”的区别。物体有一定的形状，占据一定的空间，是有体积和质量的实物。物质是构成物体的材料。例如：桌子是物体，构成桌子的物质是木材，还可以是铁。再例如：大小两个铁球是由铁这种物质构成，而质量代表这种物质的多少，大铁球的质量就大于小铁球的质量。“质”指物质，“量”是物质的多少的意思。

有了质量的概念，就可以对各种不同的物体所含物质的多少进行比较。如在日常生活中人们去粮店买米，告诉营业员自己要买多少米，实际上他表达的是质量的大小。物理学中的“质量”与日常生活中表示产品优劣的那个“质量”含义是完全不同的。

【师】

把书卷成筒状.它的形状改变了，它的质量是否改变？ 【生】没有

【师】把书由讲台拿到教室后面.它的位置改变了，它的质量是否改变？拿到月球上呢？ 【生】没有

【师】装满水的矿泉水.当这瓶水结成冰时，它的质量是否改变？ 【生】没有

【师】同学们回答得很好，上述的这些情况，质量之所以没有改变，主要是因为构成物体的物质没有发生变化。

【总结】质量是物体的属性，它不因为物体的形状、位置、状态的变化而变化。【例题】我国的天宫一号空间站在轨运行时，空间站内的宇航员和带到太空的食物处于失重状况，可飘浮在空中．它们的质量_________。（填：“变大”“变小”或“不变”）

【分析】

知识点：质量是指物体中所含物质的多少，是物体的一种特性，其大小与位置、形状、状态等均无关系． 质量是物体的一种特性，其大小与位置、形状、状态等无关．空间站内的宇航员和带到太空的食物处于失重状况，但所含物质的多少不变，故质量不变．

故答案为：不变。

二、质量的测量与天平

质量的基本单位是kg，常用单位还有g（克），t（吨）；mg（毫克）。1kg=1000g； 1000kg=1t 1kg=1000000mg 下面是一些生活中常见物质的质量：

10－3 kg＝6×10－3×103 g＝6 g 一元硬币：m＝6×一个鸡蛋：m=50g 成人：m＝70 kg 生活中常用的单位有：公斤、斤、两，1千克＝1公斤＝2斤＝20两。【例题】下列物体质量最接近50 g的是（）。A．一个鸡 B．一本九年级物理教材 C．一张课桌 D．一头大象

【分析】根据生活中对于一些物体质量的认识，同时利用单位的换算可以得出符合条件的选项。一斤是500 g，一两是50 g。一个鸡蛋大约就是一两即50 g，故A正确；而物理教材课本约为0.25kg；课桌约为25 kg；一头大象约为6 t。

答案：A 天平是物理实验中重要的测量工具，那么怎样用它来测量物体的质量呢？使用它有些什么技巧呢？

常用的质量测量工具：

【师】我们来认识下天平的构造和结构。【师】天平的构造主要有：

分度盘及指针、托盘、平衡螺母、标尺、游码及砝码。砝码的取用一定要用镊子。

【天平的使用步骤】 ①把天平水平放置。

②调节天平平衡。（通过平衡螺母的调节：首先把游码拨到标尺左端的零刻线处，其次，调节横梁右端的平衡螺母，直到指针指在分盘的中线处。）

③天平平衡后，物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码。（物左码右）【师】先加质量大的砝码还是先加质量小的砝码？ 【生】先取小于但最接近物体质量的砝码。④使用游码，调节天平达到平衡。

【师】游码能分辨出更小的质量，那么在天平标尺上，一个小格相当于多大质量的砝码呢？

【生】0.1g 【师】读数时，是以游码左边还是右边所对应的刻度线为准呢？ 【生】左边对应的刻度线为准。【师】物体的质量如何计算呢？

【生】物体质量=砝码的总读数+游码的读数。

⑤称量完毕，要清点砝码，并装入盒内。同时要把天平、被测物体排放整齐。【总结】 天平使用顺序： 水平放置

调节平衡：①游码归零；②调节平衡螺母。

测量：①左物右码；②从大到小增减砝码；③物体质量=砝码+游码。

整理器材 【师】

若横梁左边高右边低，应将右边的平衡螺母向哪边调？ 【生】将左边的平衡螺母向左调，或者将右边的螺母向左调。

【例题】某同学调节托盘天平平衡时，发现指针停在分度盘的右侧．要使天平平衡，应将横梁右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）移动；当他用天平测物体质量时，发现指针偏向分度盘的左侧，这时应该在天平右盘中_____（选填“增加”或“减少”）砝码；当他在天平右盘中放入50g、20g和5g的砝码各一个，并将游码拨到如图所示的位置时，指针恰好指在分度盘的中央，则被测物体的质量为

_______。【分析】 知识点：根据天平的使用规范天平称量前，不平衡时应调节平衡螺母；调节平衡螺母时要“左偏右移，右偏左移”．在使用时应先通过增减砝码使天平平衡，或移动游码使之平衡，读数时左盘物体的质量=右盘砝码的质量+游码所对的刻度值．

使用前，指针停在分度盘的右侧应向左调节平衡螺母；称量时，指针偏向左，说明右盘质量小，应添加砝码；读数时一定要认清分度值．被测物体的质量m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g．

故答案为：左；增加；77.4g．

【例题】一本书的页码是180，用天平测量其质量是270 g，则每张纸的质量是______kg。

【分析】

知识点：通过题目中的页码，确定这本书的纸的张数，根据总质量与每张纸质量的关系结合单位的换算即可确定答案．

书的页码是180，可以确定这本书共有90张纸．

90张纸的总质量为270g，则每张纸的质量m=3g=3×10-3kg 10-3 故答案为：3×

【师】这种方法就是累积法，适用于一些质量小的物体的称量计算。

课堂小结

在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。质量通常用字母m表示。

质量是物体的属性，它不因为物体的形状、位置、状态的变化而变化。质量的基本单位是kg，常用单位还有g（克），t（吨）；mg（毫克）。

天平是物理实验中重要的测量工具 天平使用顺序： 水平放置

调节平衡：①游码归零；②调节平衡螺母。

测量：①左物右码；②从大到小增减砝码；③物体质量=砝码+游码。整理器材

课后习题

1、一只苹果的质量大约为0.15，一个人的重量约为500． 答案：kg；N

2、填上合适的单位：某中学生的质量为50﹣60

．一个鸡蛋的质量为50

．

答案：kg；g

3、小明用天平测了一鸡蛋的质量，当天平平衡后，右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示，则鸡蛋的质量是

g．

答案：62.4

4、（1）天平在称量时，待测物体应放在天平的盘；天平平衡时，所加砝码与游码的位置如图甲所示，则物体的质量为

g．

（2）如图乙所示，在研究杠杆平衡条件时，为了使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向

（选填“左”或“右”）调节．

答案：左；71.2；右

5、学校研究性学习小组，测量一种矿石的质量．

调节天平平衡后，小明用天平测量矿石块的质量，如图1所示，指出实验操作中的错误：

．改正错误后，小明用正确的方法称矿石块的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图2所示，则矿石块的质量m为

g．

答案：用手拿砝码47.4

[1]作业布置

1、完成配套课后练习题

板书

在物理上为了描述物体所含物质的多少引入质量概念，物理学中把物体所含物质的多少叫做质量。质量通常用字母m表示。

质量是物体的属性，它不因为物体的形状、位置、状态的变化而变化。

质量的基本单位是kg，常用单位还有g（克），t（吨）；mg（毫克）。

天平是物理实验中重要的测量工具 天平使用顺序： 水平放置

调节平衡：①游码归零；②调节平衡螺母。

测量：①左物右码；②从大到小增减砝码；③物体质量=砝码+游码。整理器材