第十四章第1節(jié)熱機(jī)

1、第13章 內(nèi)能的利用第1節(jié) 熱 機(jī)一、教學(xué)目標(biāo)一知識(shí)與技能1.了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的根本構(gòu)造和工作原理. 2.能口頭或用文字表達(dá)內(nèi)燃機(jī)各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化. 3.了解汽油機(jī)與柴油機(jī)在構(gòu)造和工作過(guò)程中的異同點(diǎn).二過(guò)程與方法1.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來(lái)做功. 2.利用動(dòng)畫(huà)、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的根本結(jié)構(gòu)和工作原理. 3.通過(guò)閱讀“科學(xué)世界了解現(xiàn)代汽車的一些常識(shí). 4.通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng) ,鍛煉學(xué)生初步的觀察能力 ,并形成初步的研究問(wèn)題的方法.三情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問(wèn)題的能.2. 知道內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)有廢棄污染 ,樹(shù)立環(huán)保意識(shí).二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn): 汽油機(jī)

2、的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過(guò)程.難點(diǎn): 柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別.三、教學(xué)策略內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造盡量通過(guò)模型認(rèn)識(shí).教學(xué)時(shí) ,建議用演示、講解、閱讀、討論的方式.演示指教師操作汽油機(jī)模型的運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)有模型那么采用掛圖 ,最好是活動(dòng)掛圖 ,邊運(yùn)轉(zhuǎn)邊點(diǎn)明各部位的工作狀態(tài) ,例如機(jī)械傳動(dòng)局部的工作情況和控制的方法 ,特別要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到每個(gè)沖程的能量轉(zhuǎn)化情況 ,所以演示中必須貫穿講解.有了汽油機(jī)作根底 ,對(duì)柴油機(jī)的學(xué)習(xí)可讓學(xué)生對(duì)照模型和圖片 ,閱讀課文 ,用自己的語(yǔ)言描述它的結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài) ,相互之間進(jìn)行一些必要的討論 ,教師可給一些閱讀提示 ,如柴油機(jī)與汽油機(jī)構(gòu)造的不同之處有哪些、柴油機(jī)壓縮沖程末的工作狀態(tài)與汽油機(jī)有什么

3、區(qū)別、柴油機(jī)工作中的能量轉(zhuǎn)化情況等.內(nèi)燃機(jī)屬于熱機(jī) ,在介紹內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用方面 ,還可適當(dāng)穿插一些其他類型的熱機(jī) ,如蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣機(jī)和火箭等 ,但不要太多.也可讓學(xué)生自己從科普書(shū)籍、電視、報(bào)刊或網(wǎng)上獲取熱機(jī)的開(kāi)展過(guò)程、熱機(jī)與社會(huì)開(kāi)展的關(guān)系 ,以及環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題的相關(guān)資料. 四、教學(xué)資源準(zhǔn)備鐵架臺(tái)、試管、試管夾、試管塞、水等.五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)設(shè)計(jì)修改與補(bǔ)充一、引入新課1汽車是如何獲得機(jī)械能的呢？演示課本圖14.1-1的實(shí)驗(yàn).觀察現(xiàn)象 ,討論這個(gè)過(guò)程中不同形式的能量之間轉(zhuǎn)化的情況.2這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單 ,卻展示了蒸汽機(jī)的工作原理.人們發(fā)現(xiàn)內(nèi)能可以做功 ,制造了各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械熱機(jī).熱

4、機(jī)的創(chuàng)造和利用 ,使人們進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代.二、進(jìn)行新課內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī). 最常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī) ,以汽油或柴油為燃料 ,分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī),我們首先介紹汽油機(jī). (1)汽油機(jī) 構(gòu)造出示模型或掛圖,邊指示邊講解 進(jìn)氣門 ,排氣門 ,火花塞 ,汽缸 ,活塞 ,連桿 ,曲軸.介紹名稱的同時(shí) ,介紹各局部的功能沖程：活塞從汽缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程 ,叫做一個(gè)沖程. 工作原理邊動(dòng)作邊講解 ,并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況 內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元 ,一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程. 吸氣沖程：開(kāi)始工作前 ,活塞位于汽缸上端 ,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉.工作時(shí)

5、 ,活塞由上向下運(yùn)動(dòng) ,進(jìn)氣門翻開(kāi) ,排氣門仍關(guān)閉.由于缸內(nèi)體積增大 ,壓強(qiáng)減小 ,空氣和汽油的混合氣體被吸入汽缸. 壓縮沖程：活塞運(yùn)動(dòng)到最下端 ,就開(kāi)始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng).這時(shí)進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉 ,混合氣體被強(qiáng)行壓縮 ,使氣體的溫度升高 ,壓強(qiáng)增大. 做功沖程：壓縮結(jié)束時(shí) ,雖然溫度較高 ,但未能到達(dá)燃料的燃點(diǎn).在壓縮沖程結(jié)束的瞬間 ,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(dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng) ,通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng).實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化. 排氣沖程：做功沖程結(jié)束 ,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動(dòng) ,進(jìn)氣門關(guān)閉 ,排氣門翻開(kāi) ,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外. 此后 ,

6、活塞又由上向下運(yùn)動(dòng) ,從此進(jìn)入下一輪循環(huán). 能的轉(zhuǎn)化 教師問(wèn)：汽車在開(kāi)動(dòng)前 ,是如何使內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)的？ 學(xué)生答復(fù)后總結(jié)：通過(guò)外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) ,由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng) ,消耗機(jī)械能來(lái)幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程.內(nèi)燃機(jī)一旦開(kāi)始做功 ,內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能.然后依靠飛輪的慣性帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng) ,靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮.這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了. (2)柴油機(jī) 柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方 ,也有不同之處. 相同點(diǎn)：都是內(nèi)燃機(jī)；一個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)沖程 不同點(diǎn)：a.構(gòu)造方面：柴油機(jī)沒(méi)有火花塞 ,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴； b.工作過(guò)程：吸入的氣體不同問(wèn)：汽油機(jī)吸入的是什么？柴油機(jī)吸入的只是空氣； c.壓縮情況不同：?jiǎn)枺浩蜋C(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大？柴油機(jī)壓縮沖程末 ,氣體體積要小得多 ,所以壓強(qiáng)更大 ,溫度更高 ,這個(gè)溫度早已超過(guò)了柴油的燃點(diǎn)； d.點(diǎn)火方式不同：汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火.柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過(guò)柴油燃點(diǎn) ,從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒.這種方式稱為壓燃式；e.用途方面：柴油機(jī)比汽油機(jī)廉價(jià) ,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧 ,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上.而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上