资源描述
14.1热机
一、教学目标
（一）知识与技能
1、知道热机的工作原理及其种类。
2、利用图片、模型及动画了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．
3、理解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
4、知道汽油机、柴油机的异同。
（二）过程与方法
1．通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；
2．利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理；
3．通过阅读“科学世界现代汽车” 了解汽车的一些常识。
（三）情感态度和价值观
1．通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力；
2．通过阅读“科学世界现代汽车”扩展学生的知识面。
二、课时安排:一课时
三、教学重点:了解汽油机、柴油机冲程的工作状态和能量转化。
四、教学难点:区分汽油机和柴油机
五、教学方法：观察法，启发式教学法，小组合作讨论法等
六、教学准备：试管、水、酒精灯、铁架台、火柴/汽油机模型，柴油机模型，多媒体课件等。
七、教学过程:
（一）创设情境，导入新课
展示超音速汽车，提问汽车的能量是从哪里来的呢？
（二）讲授新课
出示预习要点，请学生根据预习要点自主预习课本内容，教师巡视指导。
学生反馈自学内容，教师点拨。
出示预习检测，请学生限时完成。根据学生的完成情况，教师进行重点讲解。
探究一、热机
1、请同学们观察实验现象，并试分析这个过程中能量的转化情况。
（1）．试管内装些水，用酒精灯加热，会看到什么现象？
（2）．若用橡皮塞塞住试管口，再继续给水加热，又会看到什么现象？
分析实验过程中的能量转化：
燃料的化学能通过燃烧转化为水和水蒸气的内能；水蒸气又通过对木塞做功，把水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
（3）热机：利用内能做功的机械。
从能量角度——将内能转化为机械能的机器。
2、热机的分类：
生活中你见过什么热机？这些热机有哪些特点？
蒸汽机车 潍柴动力WD12大功率柴油机
涡轮增压汽油机 国产客机ARJ21用GE发动机
3、热机的分类：
蒸汽机、内燃机、喷气式发动机、汽轮机
常见内燃机分为：汽油机和柴油机
汽油机 柴油机
探究二、汽油机
1、汽油机的构造
观看汽油机的模型并结合汽油机的剖面图，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
教师介绍一个冲程、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
教师利用汽油机的模型边演示边解释汽油机工作过程：
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。
引导学生完成汽油机工作表格：
冲程
活塞运动
方向
进气门
开闭状态
排气门
开闭状态
混合气体
状态
能量转化
情况
吸气
压缩
做功
排气
归纳总结：内燃机在一个工作循环中，有两个冲程存在能量转化：压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能，做功冲程中能量转化是内能转化为机械能。除了做功冲程，其余的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。在汽油机的一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮（曲轴）转动两周，四个冲程，对外做功一次，简称“四冲二转一做功”。
出示例题：
例一、一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（ ）
A、完成10个冲程，做功10次
B、完成10个冲程，做功5次
C、完成20个冲程，做功10次
D、完成20个冲程，做功5次
例二．图1所示为某汽油机四个冲程的示意图，下列排列顺序正确的是[ ]
A． 甲乙丙丁 B. 乙甲丁丙 C .甲乙丁丙 D. 丁乙甲丙
引导学生完成，教师巡视指导点拨解题技巧。
探究三、柴油机
1、柴油机的构造
观看柴油机模型及其剖面图，介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。并与汽油机进行比较，引导学生找出柴油机和汽油机结构上的区别。
2、柴油机的工作过程
教师利用柴油机的模型边演示边解释汽油机工作过程：
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。
（三）、重难点精讲
汽油机和柴油机的异同点：
汽油机和柴油机的异同点
相同点
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。
完成表格
汽油机和柴油机的主要区别和相同点：
不
同
点
汽油机
柴油机
构造
燃料
吸气冲程吸进的物质
压缩冲程末汽缸内的温度
点火方式
做功冲程燃气的压强
应用
相
同
点
都有_____、_____、_____、_____、_____、_____
都分为_____、_____、_____、_____四个冲程
（四）、课堂小结
本节主要讲了内燃机的种类和内燃机的工作原理，内燃机分为汽油机和柴油机，内燃机中燃料燃烧生成高温高压的燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动。内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的。
八、板书设计
九、作业布置
完成《能力培养与测试》10-11页
查阅资料，了解现代汽车的发展趋势
十、教学反思
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
