第四節(jié) 熱機

第四節(jié)  熱機
教學目標
  1.知識與技能
●了解四沖程汽油機的基本工作原理.
●從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值.
●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義.
●通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認識熱機效率.
2.過程與方法
●通過演示實驗使學生了解可以利用內(nèi)能來做功.
●利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.
●通過閱讀“科學世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識.
●通過學生討論了解燃料的熱值和熱機效率.
3.情感態(tài)度與價值觀
●通過演示實驗培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力.
●通過閱讀“科學世界”擴展學生的知識面.
教學重點與難點
重點：汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值.
難點：熱機中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機效率.
教學課時：1時
教學過程：
引入新課
用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒，來獲得更大的動力？
進行新課
內(nèi)燃機：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機
(1)汽油機
最常見的內(nèi)燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機我們首先介紹汽油機
①構(gòu)造（出示模型或掛圖。邊指示邊講解）。
進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，介紹各部分的功能）
沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程
②工作原理。
（邊動作邊講解，并提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況）
內(nèi)燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程
開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關(guān)閉。工作時，活
塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程
活塞運動到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程
壓縮結(jié)束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程
做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程
此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。
③能的轉(zhuǎn)化。
教師：汽車在開動前，是如何使內(nèi)燃機起動的？學生回答后總結(jié)：通過
外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，消耗機械能來幫助內(nèi)燃機完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機一旦開始做功，內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機械能。這時曲軸獲得的機械能一部分通過做功，一部分通過飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來。然后依*飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動，*消耗飛輪的機械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機就可連續(xù)工作下去了。
打開flash課件，讓學生理解汽油機的工作原理。
(2)柴油機
柴油機與汽油機有共同的地方，也有不同之處。
①柴油機與汽油機的相同點：都是內(nèi)燃機；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程
②柴油機與汽油機的不同點：
構(gòu)造方面：柴油機沒有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴；