资源描述
《内燃机》教案
【教学目标】
1、 知识与技能
初步认识发动机的作用,体会现代交通工具对人们生活的影响。
了解汽油机的基本构造和工作原理。
2、过程与方法
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。
能用文字或口头表述内燃机各个冲程的工作状态和能量转化。
3、情感、态度与价值观
知道内燃机工作进有废气污染,树立环保意识。
【教学重点】
汽油机的工作过程
【教学难点】
汽油机和柴油机的做功冲程的认识
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
多媒体课件
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
复习巩固
1、改变物体内能的两种方式:做功 、热传递 。
2、外界对物体做功,物体的内能 增加 ;物体对外做功,物体的内能会 减小 。以此引入新课
二、 探究新知
(一)内燃机
火车 舰船 飞机
思考:火车飞驶、舰船劈波斩浪、飞机凌空穿云。它们的动力来自哪里?
火车、轮船、飞机都装有发动机,动力都来自发动机。
车、船、飞机的发动机是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置,这种装置又被称为热机。
常见的热机:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
常见的内燃机
汽油机 柴油机
汽油机:以汽油为燃料的内燃机;
柴油机:以柴油为燃料的内燃机。
汽油机剖面图
汽油机工作原理
汽油机工作时,活塞在汽缸内做一次单向运动叫做一个冲程(或行程)。
单缸四冲程汽油机工作过程分吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,完成四个冲程为一个工作循环。
播放多媒体视频 内燃机工作过程
汽油机工作过程
吸气冲程:旋转的飞轮通过曲轴连杆带动活塞,使活塞从气缸上部向下运动,进气阀开启,汽油和空气的混合气体通过进气道进入缸内。
压缩冲程
两个气阀关闭,活塞在飞轮带动下,从气缸下部向上运动,缸内混合气体被压缩,机械能转化为内能,因此,内能增加,温度升高,压强增大。
做功冲程
压缩冲程结束后做功冲程开始时,气缸顶部的火花塞发出电火花,缸内气体爆发性燃烧,高温高压的气体迅速膨胀,推动活塞向下运动,对外做功,内能转化为机械能。
排气冲程
飞轮因惯性继续转动使活塞上升,排气阀打开,将燃烧后的废气排出气缸外。
柴油机的构造
交流与讨论
四冲程柴油机工作过程
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸入的只是空气。压缩比比汽油机更大,温度更高,压缩冲程末,喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气燃烧,高温高压燃气推动活塞对外做功。属于压燃式内燃机。
柴油机工作原理图,每个图各表示哪个冲程?
a:吸气冲程 b:压缩冲程 c:做功冲程 d:排气冲程
四冲程内燃机一个工作循环中,活塞往复两次,完成四个冲程,飞轮、曲轴转动两周,汽缸内的燃油燃烧爆发一次,对外做功一次。
小试身手
如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 做功 冲程,该冲程将 内 转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功 10 次、飞轮转过 20 圈。
(二)内燃机的应用
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
(三)汽油机与柴油机的异同点
不同点
构造:汽油机汽缸顶部有火花塞 柴油机汽缸顶部有喷油嘴
燃料:汽油机燃料是汽油 柴油机燃料是柴油
吸气冲程:汽油和空气混合物 只是空气
压缩冲程:机械能转化为内能 内能转化为机械能
做功冲程:点燃式(内能转化为机械能)压燃式(机械能转化为内能)
排气冲程:排出废气 排出废气
适用范围: 小汽车、飞机等 载重汽车、火车等
相同点
都是内燃机;一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
三、课堂小结
1、 热机
2、 内燃机
3、四冲程汽油机的结构及工作过程
4、四冲程柴油机的结构及工作过程
5、内燃机的特点及应用
四、 课堂练习:
1、(2016•湘西州)人们发现内能可以做功,并制造出各种利用内能做功的机械-热机,下面这些机械中不属于热机的是( A )
A.电动机 B.柴油机 C.汽油机 D.蒸汽机
2、(2016•淮安)汽油机的一个工作循环分为四个冲程,每个冲程都伴随着能量的转移或转化,其中主要将机械能转化为内能的冲程是( B )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3、(2016•钦州)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,其中做功冲程发生的能量转化是( B )
A.内能转化为电能 B.内能转化机械能
C.机械能转化为内能 D.电能转化为内能
4、如图表示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为( C )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁
五、 作业布置:
1、完成课后作业
2、完成本节对应练习
板书设计
13.3 内燃机
一、热机:将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置,这种装置又被称为热机。
常见的热机:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
二、内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
三、四冲程汽油机的结构及工作过程
四、四冲程柴油机的结构及工作过程
五、内燃机的特点及应用
【教学反思】
大多学生对内燃机只是书面了解,并没有见过实际的内燃机结构,故在讲内燃机的四个冲程时,配上多媒体动画演示及视频,能直观地让学生理解工作循环中每个环节的特点,这样效果较好。
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