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1、第十四章 内能的利用第一节 热机教学目标：1. 知道热机的概念，了解热机的工作原理。2. 了解汽油机的构造，能表述内燃机各冲程的工作状态及能量的转化。3.了解汽油机和柴油机的大致区别。重点：1了解热机的工作原理2了解汽油机的构造，能表述内燃机各冲程的工作状态及能量的转化难点：表述内燃机各冲程的工作状态及能量的转化。学情分析：我班绝大多数学生来自农村，对日常生活中的热机只有一些浅显的认识，由于条件的限制，又没有机会观察了解热机构造；另一方面，学生通过前面的学习，对于内能以及各种能的转化有了基础。因此，在本节课中，利用模型和多媒体教学，能够让学生很直观地去了解热机内部的构造及工作过程，再结合老师的
2、讲解，很容易让他们掌握本节课的内容。教学过程:1、 新课导入：1、请大家观看一段实验视频，观察水沸腾后发生了什么现象？ （塞子被 冲出 ，并且瓶口有白雾 生成。）2、塞子被冲出的动力来自于什么？（水和水蒸汽）在这个实验过程中发生了哪些能量的转化？（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_能转化为塞子的机械_能。）3、视频中的实验装置其实就是一个简单原始的热机，后来科学家们根据视频中实验装置的工作原理制造出了各种各样的热机，推动了社会的进步。今天我们就来学习第十四章内能的利用第一节热机。二、了解学习目标：三、新授过程：（一）学生自学1、学生独立阅读课本P18
3、-P20页上半部的内容，思考下列问题：（1）什么是热机？热机有哪些种类？（2）什么是内燃机？它可以分为哪两类？（3）大致了解汽油机和柴油的构造及工作过程。2、自学检测：（1）什么是热机？热机有哪些种类？定义：利用内能做功的机械叫热机。种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。（2）什么是内燃机？它可以分为哪两类？概念：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。种类：汽油机柴油机（二）重点讲解汽油机：本节课我们主要来学习内燃机，首先学习汽油机，先来了解汽油机的构造。1、打出灯片，学生自主了解汽油机的构造后，叫学生上台按照老师所指部件说出对应的名称。2、引出“一个冲程”的概念。请大家注意
4、观察汽油机在工作过程中活塞的运动有什么显著特征？（1）活塞运动规律：活塞在汽缸内往复运动（2）一个冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。3、引出一个工作循环。（1）请同学们注意观察每几个冲程进气门和排气门分别打开一次？ 每几个冲程后就重复前面的工作？每四个冲程进气门和排气门分别打开一次，四个冲程为一个工作循环。（2）那么一个工作循环的四个冲程分别叫什么名称？（放映课件：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。）（3）为什么这样命名？我们了解了四个冲程的工作过程之后就会明白。4、引导学生了解四个冲程的工作过程：老师边演示边引导学生说工作情况。吸气冲程：进气门
5、打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽缸容积增大，汽缸内气压变小，汽油和空气的混合物进入汽缸。曲轴和飞轮转动半圈。压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，燃料混合物被压缩，温度升高，内能增加。在这个冲程中活塞运动的机械能转化为燃料混合物的内能，曲轴和飞轮转动半圈。在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。这种点火方式简称点燃式。做功冲程：进气门和排气门都关闭，高温高压的气体推动活塞向下运动，活塞通过连杆带动曲轴和飞轮转动，飞轮再通过传动机械带动汽油机对外做功。在这个冲程中高温高压的气体的内能转化为活塞运动的机械能。曲轴和飞轮转动半圈。排气冲程：进气门保
6、持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出了汽缸。曲轴和飞轮转动半圈。5、归纳小结：打出幻灯片，请学生归纳各冲程的工作特点。6、温馨提示：（1）判断四冲程的方法：一看活塞的运动方向；二看气门的开闭状态。（2）一个工作循环，飞轮和曲轴转动两周，对外做功一次。（3）想一想：一汽油机的飞轮转速为1800转/s，那么该汽油机每秒钟做功多少次？因为飞轮转动两周，对外做功一次，1800转是900个两周，所以汽油机每秒钟做功900次。7、观看flash动画，汽油机是靠什么的连续循环保证连续工作的？靠吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。8、延伸拓展：内燃机不能自行启动。开始运转时，即在
7、第一个吸气冲程时，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；由于物体具有惯性，第一个压缩冲程靠惯性完成工作；在做功冲程中，内能转化为机械能，对外做功，此冲程不是靠惯性工作的；由于物体具有惯性，做功冲程之后，飞轮继续运动，后面的排气冲程和吸气冲程、压缩冲程又是靠惯性完成的。 因此，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。（三）简略讲解柴油机过渡：柴油机和汽油机同属于内燃机，它们有什么异同呢？下面我们再来学习柴油机，首先了解柴油机的构造。1、了解柴油机的构造。(柴油机的基本构造和汽油机相似，除了汽缸顶部是一个喷油嘴，其他的主要部件名称汽油机的相同。）2、课件演
8、示：柴油机的一个工作循环也有吸气、压缩、做功、排气四个冲程。3、教师演示柴油机的四个冲程的工作过程，边演示边引导学生说工作情况：吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，在这个冲程中只有空气吸入汽缸。曲轴和飞轮转动半圈。压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高，在这个冲程中活塞运动的机械能转化为燃料混合物的内能，曲轴和飞轮转动半圈。在压缩冲程结束时，汽缸内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便立刻燃烧起来。这种点火方式简称压燃式。做功冲程：做功冲程中进气门和排气门都关闭，燃烧放出的热使得气体的压强和温度急剧升
9、高，从而推动活塞向下运动，活塞通过连杆带动曲轴和飞轮转动，飞轮再通过传动机械带动柴油机对外做功。在这个冲程中高温高压的气体的内能转化为活塞运动的机械能。曲轴和飞轮转动半圈。排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，废气排出汽缸。曲轴和飞轮转动半圈。4、柴油机笨重的原因：由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机。由于柴油机在工作过程中压强较大，要求各有关零件具有较高的结构强度，因此柴油机比较笨重，主要应用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上。（四）、比较分析：汽油机和柴油机的异同点？相同点：（1）都是燃料在汽缸内燃烧。（2）每个工作循环都经历四个冲程：吸气冲程
10、、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）一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮与曲轴都要转动两周，对外做功一次。（5）做功冲程都是将内能转化为机械能。 不同点：（1）燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。（2）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞 ，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。（3）吸入物质不同：汽油机吸进空气和汽油的混合物，柴油机只吸进空气。（4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式 点火。（5）使用范围不同：汽油机比较轻巧，主要应用在小汽车、飞机及轻巧机械上面；柴油机比较笨重，主要应用在载重汽车、拖拉机、火车
11、、坦克、轮船等上面。四、课堂小结今天我们了解了热机及热机的种类，内燃机及内燃机的种类，重点学习了内燃机的工作过程，为了检测大家的学习效果，下面我们来进行达标检测。五、达标检测：1、下列汽油机的四个冲程示意图中，将机械能转化为内能的是( C )2一汽油机的飞轮转速为2400转/min，那么该汽油机每秒钟工作循环有( C )A. 5次 B. 10次 C. 20次 D. 40次3. 下列交通工具通常使用柴油机做为动力的是（ B ）A小轿车 B载重卡车 C电力机车 D摩托车4. 在下图中，表示内燃机工作时各冲程的示意图它们正确的排列顺序为 ( D )A甲、乙、丙、丁 B丁、丙、乙、甲 C甲、丙、乙、丁 D甲、丁、乙、丙六、结束语同学们：科学家们利用水蒸气推动瓶塞的工作原理制造出了热机，老师相信只要你们认真学习、细心观察、勤于动脑，长大后你们一定也可以发明出更多更先进的机械。
