第十三章 第三節(jié) 內(nèi)燃機-（教案）2023-2024學年九年級上冊物理滬科版（安徽）

教案：第十三章第三節(jié)內(nèi)燃機20232024學年九年級上冊物理滬科版（安徽）一、教學內(nèi)容1.內(nèi)燃機的組成部分：活塞、氣缸、氣門、火花塞等。2.內(nèi)燃機的工作原理：燃料在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞運動，通過曲軸連桿機構將直線運動轉化為旋轉運動。3.內(nèi)燃機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。4.內(nèi)燃機的能量轉化：化學能轉化為內(nèi)能，內(nèi)能轉化為機械能。二、教學目標1.了解內(nèi)燃機的構造和工作原理，能說出內(nèi)燃機的四個沖程及其特點。2.能解釋內(nèi)燃機能量轉化的過程，并能運用相關知識解決實際問題。3.培養(yǎng)學生的觀察能力、動手操作能力和團隊協(xié)作能力。三、教學難點與重點1.教學難點：內(nèi)燃機的四個沖程及其作用，內(nèi)燃機能量轉化的過程。2.教學重點：內(nèi)燃機的構造、工作原理及其能量轉化。四、教具與學具準備1.教具：內(nèi)燃機模型、掛圖、視頻播放設備。2.學具：筆記本、彩色筆、學習資料。五、教學過程1.實踐情景引入：展示汽車內(nèi)燃機工作視頻，引導學生關注內(nèi)燃機的構造和作用。2.知識講解：（1）介紹內(nèi)燃機的組成部分，如活塞、氣缸、氣門、火花塞等。（2）講解內(nèi)燃機的工作原理，通過模型展示燃料在氣缸內(nèi)燃燒的過程。（3）闡述內(nèi)燃機的四個沖程及其特點，如吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3.例題講解：分析內(nèi)燃機能量轉化的過程，以實際問題為例，解釋化學能轉化為內(nèi)能，內(nèi)能轉化為機械能的過程。4.隨堂練習：（1）根據(jù)內(nèi)燃機的四個沖程，繪制內(nèi)燃機的工作循環(huán)圖。①燃料在氣缸內(nèi)燃燒后，能量如何轉化？②內(nèi)燃機的做功沖程中，能量轉化為什么形式？5.小組討論：分組討論內(nèi)燃機在實際應用中的優(yōu)勢和不足，并提出改進措施。六、板書設計1.內(nèi)燃機的構造：活塞、氣缸、氣門、火花塞等。2.內(nèi)燃機的工作原理：燃料在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞運動。3.內(nèi)燃機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。4.內(nèi)燃機的能量轉化：化學能轉化為內(nèi)能，內(nèi)能轉化為機械能。七、作業(yè)設計1.繪制內(nèi)燃機的工作循環(huán)圖。①內(nèi)燃機的四個沖程分別是什么？②內(nèi)燃機能量轉化的過程是怎樣的？③請舉例說明內(nèi)燃機在實際應用中的優(yōu)勢和不足。八、課后反思及拓展延伸2.拓展延伸：研究內(nèi)燃機的未來發(fā)展，如新能源內(nèi)燃機、混合動力內(nèi)燃機等，探討其在我國能源結構調(diào)整中的作用。重點和難點解析：內(nèi)燃機的四個沖程及其特點內(nèi)燃機的四個沖程是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。這四個沖程構成了內(nèi)燃機的工作循環(huán)，是內(nèi)燃機正常工作的重要組成部分。下面將對這四個沖程的特點進行詳細的解析。1.吸氣沖程：吸氣沖程是內(nèi)燃機的第一個沖程，也是活塞從上死點向下死點運動的開始。在這個沖程中，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力降低，氣門開啟，外界空氣通過進氣道進入氣缸。這個過程中，燃料混合氣也在進氣道中與空氣混合。吸氣沖程的特點是氣缸內(nèi)壓力降低，氣門開啟，活塞下行。2.壓縮沖程：壓縮沖程是內(nèi)燃機的第二個沖程，也是活塞從下死點向上死點運動的開始。在這個沖程中，活塞上行，氣缸內(nèi)壓力逐漸升高，氣門關閉，將進氣道與氣缸隔絕。在這個過程中，燃料混合氣被壓縮，溫度和壓力升高。壓縮沖程的特點是氣缸內(nèi)壓力升高，氣門關閉，活塞上行。3.做功沖程：做功沖程是內(nèi)燃機的第三個沖程，也是活塞從上死點向下死點運動的開始。在這個沖程中，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力突然降低，氣門關閉，火花塞點火，燃燒燃料混合氣。在這個過程中，燃料混合氣的燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動活塞下行，將內(nèi)能轉化為機械能。做功沖程的特點是氣缸內(nèi)壓力突然降低，氣門關閉，火花塞點火，活塞下行。4.排氣沖程：排氣沖程是內(nèi)燃機的第四個沖程，也是活塞從下死點向上死點運動的開始。在這個沖程中，活塞上行，氣缸內(nèi)壓力升高，氣門開啟，將燃燒后的廢氣通過排氣道排出氣缸。在這個過程中，廢氣被排出，為下一個工作循環(huán)的吸氣沖程做準備。排氣沖程的特點是氣缸內(nèi)壓力升高，氣門開啟，活塞上行。內(nèi)燃機的四個沖程是內(nèi)燃機正常工作的基礎，理解并掌握這四個沖程的特點對于理解內(nèi)燃機的工作原理和解決實際問題具有重要意義。繼續(xù)：內(nèi)燃機的四個沖程及其特點在內(nèi)燃機的工作循環(huán)中，每個沖程都有其特定的功能和特點，這對于內(nèi)燃機的正常運行至關重要。下面將繼續(xù)詳細解析內(nèi)燃機的四個沖程。1.吸氣沖程：在這個沖程中，活塞從上死點向下死點運動，氣缸內(nèi)壓力降低，氣門開啟，使得混合氣得以進入氣缸。在這個過程中，進氣道與氣缸之間的壓力差使得混合氣被吸入氣缸。吸氣沖程的目的是為了為下一個壓縮沖程提供燃料混合氣。2.壓縮沖程：壓縮沖程開始時，活塞從下死點向上死點運動，隨著活塞的上升，氣缸內(nèi)的混合氣被進一步壓縮，壓力和溫度也隨之升高。這個過程對于提高燃燒效率和增加發(fā)動機功率非常重要。壓縮沖程的結束標志著燃料混合氣被壓縮至極限，為下一個做功沖程的熱能轉化做準備。3.做功沖程：做功沖程是內(nèi)燃機工作循環(huán)中最關鍵的沖程。在這個沖程中，活塞從上死點向下死點運動，火花塞點火，燃燒燃料混合氣。燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，將熱能轉化為機械能。做功沖程的壓力和溫度峰值是整個工作循環(huán)中的最高點，也是發(fā)動機輸出功率的主要來源。4.排氣沖