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文档简介
物理(人款版)《14.1色机》
藏案
一、教学目标
1.知识与技能。
①了解人类“利用内能做功”的历史发展进程,了解四冲程内燃机的基本工作原理和工
作过程。
②通过观察汽油机模型和动画,知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。
③观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程,了解二者的异同。
2.过程和方法。
①了解可以利用内能做功,学会通过阅读和倾听来学习和掌握知识。
②通过阅读“科学世界”,了解现代汽车的一些常识,培养自学能力。
3.情感、态度和价值观。
①通过对热机发展简史、汽油机的结构以及工作过程的学习,感受到人类对美好事物孜
孜不倦的追求,逐步培养学生崇尚科学、爱科学、学科学的兴趣。
②了解生活中各种常见的热机工作时的利弊,唤起学生节约能源,保护环境的意识。
二、教学重点
①了解四冲程汽油机的基本工作原理。
②知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。
三、教学难点
整个工作过程中,能量的转移和转化。
四、教学教具
内能做功演示器、汽油机模型、柴油机模型。
教学过程
一、创设情境,引入课题
介绍瓦特及蒸气机的发明,
世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于1世纪发明的汽转球,
但它只不过是一个玩具而已。
瓦特在前人的启迪下,对蒸汽机作出一系列重大改进,在工业上得到及,JamesWatt
美Bl1736-1819
广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,标志着工业革命的开始。
其实,瓦特观察水壶中的水烧开,推动壶盖,从而发明了蒸汽机,是一个善意的杜撰。
进一步介绍蒸气机对从类的贡献,热蒸汽为我们提供了强大的推力,它带动了第一次工
业革命,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
从而引入新课:第十四章内能的利用第1节热机
二、进行新课
1、热机
(1)演示实验:
①看到了什么现象?塞子被冲出,并且瓶口有雾生成。
②整个过程中,能量是怎样转化的:
燃料燃烧将化学能转化为内能;传给水和水蒸气,水蒸气将塞子推
出,将它的内能能转化为塞子的机械能。
(2)热机
①什么叫做热机?利用内能做功的机械叫做热机。
②热机的工作原理:利用内能做功。
③热机的能量转化:内能转化为机械能。
(3)热机的种类
利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机
等。
(4)内燃机
①内燃机的定义:燃料在机械内部燃烧的热机
②内燃机的种类:内燃机分为汽油机和柴油机两大类。使用汽油作为燃料的叫汽油机。
(如:摩托车的发动机)(重型使用柴油作为燃料的叫柴油机。(如:重型卡车的发动机)
2、汽油机
(1)汽油机的构造
观看汽油机剖面图,介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。
(2)几个重要概念
播放动画介绍一个冲程、一个工作循环等概念。
冲程:汽油机工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端的过
程叫做冲程。
一个工作循环:把这四个冲程称为内燃机的一个工作循环。
(3)汽油机的工作过程
播放动画讲解汽油机制工作过程:
吸气冲程:进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混
合物从进气门吸入汽缸。
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,压强增大,温度
升高。
机械能转化成内能
做功冲程:在压缩冲程末.火花塞产生电火花.使燃料猛烈燃烧.产生高温高压燃气.推动活塞
向下运动.并通过连杆带动曲轴转动
内能转化成机械能
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。
再播放汽油机连续工作的动画,引导学生仔细观察汽油机工作时各个环节的状态。
3、柴油机
(1)柴油机的构造
观看柴油机剖面图,介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结
(2)柴油机的工作过程
播放动画介绍的工作过程:
柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴
油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气,在压缩冲程结束时,
压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧
起来。
(3)汽油机和柴油机的异同点
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。
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。
(4)汽油机和柴油机的优缺点
汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低
廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不
衰。
柴油机比较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
柴油机热效率为30~45%与汽油机的热效率为20~30%,从节约能源、降低燃料成本角
度上讲,柴油机轿车的推广使用具有重大意义。
3、科学世界
(1)现代汽车的特点
①汽车发动机把内能转化为机械能;汽车的电气设备的主要作用是产生电火花以点燃气
缸中的可燃气体。
②现代汽车采用四缸或六缸发动机。每个气缸都进行着四个冲程循环,且各气缸交替工
作,使汽车运行平稳。
③由于电子技术的发展,现代汽车已采用了电子燃油喷射系统,由微电脑精确控制,提
高燃料燃烧效率,减少了空气污染。
(2)现代汽车的发展
播放图片,了解现代汽车的发展过程
(3)现代汽车的动力系统
观察图片介绍现代汽车的传动系统。
三、课堂小结
1、热机
利用内能做功的机械叫做热机。
内能转化为机械能。
2、汽油机
构造:有火花塞
工作原理:
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