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文档简介
第十四章第1节热机教学设计1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
通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的不同之处,学习分析和比较的研究方法.
(三)情感态度价值观
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2教学重难点重点:汽油机的工作过程
难点:柴油机与汽油机的不同点
3教学过程:活动1情境导入1.播放瓦特的小故事,让学生思考,为什么水壶盖会跳动呢?2.演示实验,让学生观察后思考,瓶塞的机械能来自于哪里?3.提出问题:1)汽油机有哪些冲程?怎样区分?2)汽油机和柴油机有什么不同之处?设计意图:通过视频、演示实验,让学生直观感受热机的雏形,为本节课做好铺垫。活动2探究内能转化为机械能演示实验: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。活动3热机(1)演示:P17“演示”;(2)热机:利用内能做功的机械;(3)设问:生产生活中有哪些热机?汽油机(1)基本构造:气缸、活塞、进气门、排气门、火花塞、连杆、曲轴;(2)工作过程:吸气——压缩——做功——排气;(3)设问:四个冲程中,有哪些能量转化?哪个冲程使机器获得动力?(4)拓展:一个工作循环四个冲程,活塞在气缸中往复两次,曲轴转动两周,对外做一次功。柴油机(1)基本构造:与汽油机基本相同,没有火花塞,有喷油嘴。(2)工作过程:吸气——压缩——做功——排气(与汽油机的不同之处:吸气冲程中吸入空气,在压缩冲程末端,喷油嘴喷入柴油)。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。活动4冲程冲程名称______冲程______冲程______冲程______冲程工作示意图进气门开闭情况________________________________排气门开闭况_________________________________活塞运动方向向____向_____向____向____冲程的作用吸入汽油和空气的混合物压缩汽油和空气的混合物,使其内能增加、温度升高火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高压气体,高压气体推动活塞对外做功排出废气能的转化无能量转换____________________________无能量转换4课堂小结总结本节所学内容5巩固练习1.如图为四冲程汽油机工作过程的示意图。其中表示做功冲程的是()A. B. C. D.2.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是()A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大3.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①在压缩冲程中,是机械能转化为内能
②在做功冲程中,是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功
④汽油机和柴油机的点火方式相同以上说法中正确的是()A.只有②③ B.只有①③ C.只有②④ D.只有①②③4.某四冲程汽油机的转速是1500r/min,那么在1min时间内,该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是()A.3000个,6000次B.6000个,3000次C.3000个,750次D.750个,3000次5.如图是某赛车紧急刹车时轮胎冒烟的场景,在这个现象中和下图内燃机四个冲程中能量转化方式一致的是()A. B. C. D.6.关于汽油机和柴油机的区别,下列说法错误的是()A.汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴B.汽油机用压燃式点火,柴油机用点燃式点火C.吸气冲程中,汽油机吸入汽油和空气混合物,柴油机只吸入空气D.小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机;卡车、挖掘机用柴油机做发动机7.如图所示是一台单缸四冲程汽油机的________冲程,若飞轮(曲轴)转速为2400r/min.那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为________次。用水给发动机冷却,是因为水的__________较大。8.如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。(1)在这个过程中,燃料的___________能转化为___________能,传给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去时,水蒸气的___________能转化为塞子的___________能。(2)在液体沸腾过程中,水的内能___________(选填“增加”“减少”或“不少”),水的温度___________(选填“升高”“降低”或“不变”)(3)这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用_____对外做功,它与汽油机的___________冲程的原理相同。9.一台单杠四冲程内燃机正常工作时的转速为1800r/min,该内燃机每秒共经历了________冲程。如图所示,某单缸四冲程汽油机正处于________冲程,此冲程将________能转化为________能,接下来它应该处于________冲程,汽油机是汽车的“心脏”,气缸外面有“水套”,汽车行驶时水的温度会升高,水的内能会增大,这是通过________方式改变水的内能。10.汽油机的一个工作循环是由______个冲程组成的,如图所示为______冲程,已知活塞每秒做功30次共3000J,则此汽油机每秒钟内完成______个冲程,飞轮的转速为______r/min,功率为______W。.参考答案:1.A2.C3.D4.C5.A6.B7.
做功
20
比热容8.
化学
内
内
机械
增加
不变
内能
做功9.
60
做功
内
机械
排气
热传递10.
四
做功
120
3600
30006课后反思这节课上下来效果还是很不错的,但有少数学生在学习内燃机的结构和区分四个冲程上有点吃力。热机的教学一直以来是教学过程中的一个难点,主要是由于学生很难有机会亲眼看一看内燃机的内部的工作过程,仅仅靠文字性的叙述和教师反复的讲解无法给学生,留下深刻的印象,教材的配图或者教学挂图等静态图片也仅仅能增强
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