九年級物理第10章第4節(jié) 熱機(jī)

第四節(jié)熱機(jī)靈寶市焦村鎮(zhèn)第一初級中學(xué)撰寫人：董贊芒審驗(yàn)人：張孟祥預(yù)習(xí)提示1．什么是熱機(jī)？2．汽油機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理是什么？3．柴油機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理是什么？4．總結(jié)柴油機(jī)與汽油機(jī)在構(gòu)造和工作過程中的異同點(diǎn)。5．四沖程熱機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化是怎么樣的？教學(xué)目標(biāo)知識與技能（1）知道熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化。（2）直到四沖程熱機(jī)基本構(gòu)造和工作原理。2．過程與方法（1）學(xué)生通過觀察汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作過程，能簡述它們的主要特征，培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力。（2）通過對汽油機(jī)、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的觀察，有對觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識。3.情感態(tài)度與價值觀（1）通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生樂于探究機(jī)械中的物理學(xué)道理的良好習(xí)慣。（2）通過學(xué)習(xí)熱機(jī)的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于人類社會的意識，進(jìn)一步認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)和社會之間的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)汽油機(jī)的構(gòu)造及原理。教學(xué)難點(diǎn)汽油機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。教學(xué)方法閱讀法、演示法、講述法等。教具學(xué)具內(nèi)燃機(jī)示教模型(帶電源)，教學(xué)掛圖。教學(xué)過程1.溫故知新從問題“能量的轉(zhuǎn)化”導(dǎo)入本課。2.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？3.進(jìn)行新課板書：〈第四節(jié)熱機(jī)〉(1)汽油機(jī)最常見的熱機(jī)，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)。我們首先介紹汽油機(jī)。板書：〈一、汽油機(jī)：用汽油作燃料的熱機(jī)〉①構(gòu)造(出示模型或掛圖。邊指示邊講解)。進(jìn)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(yùn)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(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況)內(nèi)燃機(jī)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(jìn)、排氣門軍關(guān)閉。工作時，活塞由上向下運(yùn)動，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。這是第一個沖程。板書：〈吸氣沖程〉活塞運(yùn)動到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時進(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。這是第二個沖程。板書：〈壓縮沖程〉壓縮結(jié)束時雖然溫度較高，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)馔苿踊钊蛏舷蛳逻\(yùn)動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程。板書：〈做功沖程〉做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)向下向上運(yùn)動，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。這是最后一個沖程。板書：〈排氣沖程〉此后，活塞又由上向下運(yùn)動，從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。③能的轉(zhuǎn)化。教師：汽車在開動前，是如何使熱機(jī)起動的?學(xué)生：接通電源，開動"馬達(dá)"。學(xué)生：用手"搖車"?！處煟?馬達(dá)"也好，"搖車"也好，都是為了給熱機(jī)輸入能量，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(yùn)動，消耗機(jī)械能來幫助熱機(jī)完成吸氣、壓縮兩個沖程。內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功，內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時曲軸獲得的機(jī)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。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動，靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣熱機(jī)就可連續(xù)工作下去了。板書：〈在做功沖程燃?xì)鈱钊龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機(jī)械能來完成〉(2)柴油機(jī)板書：〈二、柴油機(jī)：用柴油作燃料的熱機(jī)〉柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方，也有不同之外。①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn)：都是內(nèi)燃機(jī)；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程。②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn)：構(gòu)造方面：些油機(jī)沒有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴。工作過程上：吸入的氣體不同(問：汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大?柴油機(jī)壓縮沖程末，氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大，溫度更高，這個溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn))；點(diǎn)火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn)，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式)；用途方面：柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜，但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧，所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。4.課堂小結(jié)內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)分為四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。5．當(dāng)堂檢測1．；觀察圖回答汽油機(jī)的主要構(gòu)造有：主體是，內(nèi)有、它通過與相連。上部有和，頂部有。2．汽油機(jī)一個工作循環(huán)包括沖程，活塞往復(fù)次，曲軸轉(zhuǎn)動圈，做功次。有次能量轉(zhuǎn)化。3.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)完成40個沖程,關(guān)于做功和飛輪轉(zhuǎn)動的情況,下列說法正確的是()A.做功10次,飛輪轉(zhuǎn)40周B.做功40次,飛輪轉(zhuǎn)20周C.做功10次,飛輪轉(zhuǎn)20周D.做功20次,飛輪轉(zhuǎn)10周4．某四沖程汽油機(jī),曲軸轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分,則該汽油機(jī)每秒做功次,有個沖程,飛輪轉(zhuǎn)周.6.課后作業(yè)(1)簡述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。(2)回答下列問題：①熱機(jī)的四個沖程順序能顛倒嗎?為什么?②熱機(jī)一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動幾次?曲軸轉(zhuǎn)動幾周?板書設(shè)計