第1节 热机教案.doc

第1节　热机

1．理解内能可以转化为机械能。
2．知道热机中能量的转化。理解四冲程汽油机、柴油机的构造和工作原理。
3．通过观察汽、柴油机模型和汽、柴油机活动挂图的演示理解汽柴油机的工作过程，能够简单描述其四个冲程。

内燃机各冲程的工作状态和能量转化。

汽油机和柴油机的区别和联系。

教学准备：试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴、汽(柴)油机模型、汽(柴)油机工作原理挂图。

一、创设情景　明确目标
1．复习提问：请举例说明机械能可以转化为内能。
学生举例：打气时气筒会发热
用锯子锯木料时锯条会发热
2．刚才的事例都说明机械能可以转化为内能，那么反过来想内能会转化为机械能吗？
(展示PPT4)：我们生活中经常见到各种机动车辆，这些都是内燃机。同学们在学习历史时，都知道是瓦特发明了蒸汽机，今天我们就一起学习内燃机的基本原理。
二、自主学习　指向目标
阅读课本，完成本节学生用书“课前预习”部分。
三、合作探究　达成目标

1．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？
(展示PPT5)：燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。
引导回答：说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能。
教师：刚才用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能转化为机械能的效率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的机械能？
2．热机的原理：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器。
3．热机的种类：展示PPT6，汽油机和柴油机是最常用的热机，引导学生观察了解汽油机和柴油机。

(一)　汽油机
1．汽油机构造(观看活动挂图，边指示边讲解)。
(展示PPT7)，进一步了解：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。
(介绍名称的同时，介绍各部分的功能)
2．冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
展示PPT8：汽油机的冲程和工作过程。
3．(展示PPT9)：工作原理。
(讲解时提醒学生注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况)
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程，即吸气冲程。(依次展示PPT10～13)
活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。此时是机械能转化为内能。这是第二个冲程，即压缩冲程。压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。
在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动，实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程，即做功冲程。
做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程，即排气冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
4．重点强调能的转化。
在压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸中汽油和空气的混合气体，机械能转化为内能。
在做功冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能。
其余三个冲程靠消耗飞轮的惯性来完成。
(二)柴油机
用柴油作燃料的内燃机。
1．构造。(展示PPT14)
进气门，排气门，喷油嘴，气缸，活塞，连杆，曲轴。(介绍名称的同时，介绍各部分的功能)
2．工作原理。(展示PPT15～18)
(讲解时提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的运动情况)
柴油机的工作过程也以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气被吸入气缸。这是第一个冲程，即吸气冲程。
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。这是第二个冲程，即压缩冲程。
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。这是第三个冲程，即做功冲程。
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。这是最后一个冲程，即排气冲程。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
(四)热机的启动
热机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
(五)热机的应用
(展示PPT19)：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。
(六)(展示PPT20～PPT21)：汽油机和柴油机有什么相同点，有什么不同点？
相同点：
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2．每个工作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。
(PPT22展示)：柴油机与汽油机的不同点：1.构造不同：汽油机气缸顶部有火花塞，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。
【针对训练】　见学生用书。
四、总结梳理　内化目标
(展示PPT23)
1．内燃机的工作过程
2．汽油机和柴油机的相同点与不同点
五、达标检测　反思目标
见学生用书“课后作业”。

第1节　热机
一、热机
二、汽油机
1．汽油机的四个冲程
2．汽油机的应用
三、柴油机
1．柴油机与汽油机的区别
2．柴油机的应用