滬粵版九年級(jí)上冊(cè) 物理 教案 12.4熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展

1、熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化。理解四沖程汽油機(jī)的構(gòu)造和工作原理。過程與方法通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動(dòng)掛圖的演示理解汽油機(jī)的工作過程，能夠簡(jiǎn)單描述汽油機(jī)的四個(gè)沖程?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】汽油機(jī)四個(gè)沖程的理解。【教學(xué)準(zhǔn)備】試管、水、橡皮塞、酒精燈、火柴、汽油機(jī)模型、汽油機(jī)活動(dòng)掛圖?！窘虒W(xué)過程】復(fù)習(xí)引入1復(fù)習(xí)提問：請(qǐng)舉例說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。打氣時(shí)氣筒會(huì)發(fā)熱，用鋸子鋸木料時(shí)鋸條會(huì)發(fā)熱2剛才的事例都說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么反過來想內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎？進(jìn)行新課一、熱機(jī)熱機(jī)是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一、熱機(jī)的

2、種類很多，有蒸汽機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。這些熱機(jī)的共同特點(diǎn)，是將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。二、汽油機(jī)1汽油機(jī)是用汽油燃料，使汽油在機(jī)器內(nèi)部燃燒，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種熱機(jī)。它常用在汽車、飛機(jī)、摩托車和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上。2構(gòu)造及其作用部件名稱作用氣缸汽油在氣缸的頂部燃燒從而產(chǎn)生高溫、高壓氣體活塞在氣缸內(nèi)，高溫、高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能連桿和曲軸連桿跟活塞相連，曲軸通過傳動(dòng)裝置跟工作機(jī)相連，將活塞的動(dòng)力傳給工作機(jī)進(jìn)氣門汽油和空氣形成的燃料混合氣的進(jìn)口排氣塞燃料燃燒后廢氣的出口火花塞點(diǎn)火裝置，能產(chǎn)生電火

3、花使燃料混合物猛烈燃燒3汽油機(jī)工作原理內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元，一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程。開始工作前，活塞位于氣缸上端，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時(shí)，活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強(qiáng)減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程，吸氣沖程?；钊\(yùn)動(dòng)到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強(qiáng)行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強(qiáng)增大。此時(shí)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這是第二個(gè)沖程，壓縮沖程。壓縮結(jié)束時(shí)雖然溫度較高，但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。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?xì)馔苿?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng)

4、，通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程，做功沖程。做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)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(gè)沖程，排氣沖程。此后，活塞又由上向下運(yùn)動(dòng)，從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。概括來講就是：內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，四個(gè)沖程周而復(fù)始，在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，活塞來回往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次。只有做功沖程是對(duì)外做功的，其余的三個(gè)沖程是輔助沖程，要靠裝在曲軸上的大飛輪的慣性來帶動(dòng)的。在壓縮沖程中，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，在做功沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。三、熱機(jī)效率1熱機(jī)工作時(shí)，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效

5、率。2. 蒸汽機(jī)的效率很低，只有6%15%。內(nèi)燃機(jī)的效率較高，如汽油機(jī)的效率為20%30%，柴油機(jī)的效率可達(dá)45%。提高熱機(jī)的效率，是人類在制造熱機(jī)技術(shù)方面孜孜不倦的追求。四、熱機(jī)與環(huán)境1交流討論：熱機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的快速發(fā)展。熱機(jī)在能的轉(zhuǎn)化過程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。請(qǐng)指出熱機(jī)工作過程中可能造成哪些環(huán)境污染。（1）形成大氣污染熱機(jī)排出的廢氣：廢氣溫度高于環(huán)境溫度廢氣含有鉛、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳等有害物質(zhì)。（2）噪聲污染2怎樣控制熱機(jī)對(duì)環(huán)境造成的污染（1）改進(jìn)燃燒設(shè)備，消除煙塵；（2）提高燃料的綜合利用，采取集中供熱：（3）充分利用污染少和無污染的能源；（4）在內(nèi)燃機(jī)排氣管上安裝消聲器，以減少噪聲污染五、全課小結(jié)1汽油機(jī)是用汽油燃料，使汽油在機(jī)器內(nèi)部燃燒，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種熱機(jī)。它常用在汽車、飛機(jī)、摩托車和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上。2汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3熱機(jī)