热机教学设计

热机教学设计课题：热机讲课教师：田喜仪学科：物理课型：新授总课时数：1教学目标知识与技能（1）知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。（2）了解汽油机的构造和工作过程。（3）了解柴油机的构造和工作过程。过程与方法通过演示实验，使学生了解可以利用内能来做功。利用多媒体课件和模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。情感态度与价值观通过物理与生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。教材分析教学重点四冲程汽油机的基本工作原理。教学难点四冲程汽油机的基本工作原理。教学过程教师活动学生活动备注一、创设情境，引入新课师：演示实验。师：热机就是把内能转化为机械能的装置。二、进行新课探究新知师：燃烧是生活中常见的现象，人们利用燃料燃烧来取暖、煮饭．燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能．因此，燃料燃烧过程是化学能转化成内能的过程．师：热机就是利用内能来做功的机器，也是内能转变成机械能的机器．热机是利用燃料燃烧来获得动力的．学生观察、讨论、交流。酒精燃烧放出的热量，通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加使其温度逐渐升高直至沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞推出试管口，这就是水蒸气膨胀对橡皮塞做功，可见，我们可以利用内能来做功．学生自学教材。生：天然气、煤气、木柴、煤油、汽油、煤等都属于燃料．学生自学教材。学生自学教材。燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转变成机械能．这就是热机的原理．热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等．本节我们来了解内燃机的基本工作原理2、内燃机的基本工作原理（1）、汽油机师：简介什么叫汽油机：汽油在汽油机气缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功。燃气的内能转化为活塞运动的机械能。师：汽油机的构造：教师结合汽油机模型演示讲解汽油机的构造。并指出和演示什么叫做一个冲程。讲解火花塞时，讲明它的主要功能是点燃汽油的作用。讲解并演示曲轴转动，说明活塞在汽缸中往复运动，通过曲轴变成转动。师：汽油机的工作原理：①吸气冲程：教师演示汽油机吸气冲程要求学生回答，在学生思考的基础上教师小结：吸气冲程、活塞由上端向下端运动，此时进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动使气缸里的气体体积变大，压强减小（低于大气压）于是汽油和空气组成的混合物从进气门被吸入气缸里。②压缩冲程：教师演示汽油机模型压缩冲程要求学生观察进气门、排气门和活塞在气缸中的运动情况。压缩冲程能的转化。学生回答基础上，教师小结：压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动压缩汽油和空气燃料的混合物做功，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能，压强变大，温度升思考：吸气冲程、活塞由上端向下端运动，此时（）打开，（）关闭。活塞向下运动使气缸里的气体体积（），压强（）（低于大气压）于是（）组成的混合物从进气门被吸入气缸里。观察思考：压缩冲程中进气门（）、排气门（）和活塞在气缸中由（）向（）运动。压缩冲程由（）能向（）能的转化，压强变（），温度（）。学生思考总结：1、压缩冲程末尾，（）产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生（）的燃气。高温高压燃气对（）做功，推动（）向下运动，并通过（）带动（）转动。此时进气门和排气门（）。2、在做功冲程中，汽油在气缸中猛烈燃烧，汽油的（）能转化为（）能、释放（）。高温高压燃气膨胀对活塞做功，燃气的部分（）能转化为（）能。学生观察思考：1、排气冲程活塞向（）运动、进气门（）、排气门（）、（）被排到气缸外。2、排气冲程的作用是什么？3、汽油机是由（）、（）、（）和（）四个冲程的不断循环来保证连续工作的。教师要求学生阅读课本35页柴油机一段课文。在学生自学的基础上，组织学生就上述问题进行讨论，教师结合柴油机的模型让学生讨论汽油机与柴油高。③做功冲程：教师演示汽油机模型做功冲程，要求学生观察活塞运动方向，进气门排气门的开闭情况以及火花塞产生的电火花（汽油机模型是用小灯泡的发光表示火花塞产生电火花），并说明做功冲程能的转化。学生思考回答基础上，教师小结：压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压燃气。高温高压燃气对活塞做功，推动活塞向下运动，并通过连杆带动轴转动。此时进气门和排气门均关闭。在做功冲程中，燃气的内能转化为活塞运动的机械能。④排气冲程：教师演示汽油机模型的排气冲程，观察活塞运动方向和进气门和排气门的开闭情况。并说明此冲程的作用。师：汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在开始运转时，要靠外力先使曲轴转动起来。由曲轴通过连杆带动活塞运动，待汽油机发动起来，它才能自己工作。（2）、柴油机师：柴油机的构造和工作过程：在学生思考回答基础上教师总结：①柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。其它构造与汽油机相似。②柴油机与汽油机工作过程的异同，柴油机的工作过程与汽油机一样也分为吸气、压缩、做功、排气冲程不同的是：柴油机在吸气冲程吸入气缸的是新鲜空气、而汽油机吸入的则是汽油和空气的混合燃料。在压缩冲程末汽油机是靠火花塞产生电火花，使燃料燃烧。机的异同。学生自学教材。如果燃料释放的能量用来开动热机，这些能量也不会全部用来做有用功．热机工作时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率．尽可能让燃料充分燃烧，这是提高热机效率的途径之一尽可能减小各种热量损失，也是提高热机效率的途径之一．保持良好的润滑，尽量减小摩擦，也是提高热机效率的途径之一．1、___________叫热机。现代的火电站是靠热机把_________能转化为________能。2、汽油机是在气缸内燃烧_______,生成高温高压的_______,然后它推动活塞而__________的。3、汽油机的每个工作循环,只有_________对外做功,其它三个冲程要靠飞轮的_________来完成,每个循环,曲转转动_______周,活塞往复________次。4、为了提高热机效率,应尽可能()A、采用优质燃料；B、提高热机的功率；C、减少热机的质量；D、减少各种热损失,保证机器良好润滑。5、对于燃料的燃烧值,下列说法中,属而柴油机是在压缩冲程末、从喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气立即燃烧（汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式）。由于柴油机中燃气的温度和压强比汽油机中燃气的温度和压强高，所以做功冲程里柴油机燃气做的功也比较多。三、课内小结与训练师生共同总结本节内容：1．汽油机和柴油机的工作过程包括哪四个冲程？2．分析四冲程汽油机压缩冲程和做功冲程中能的转化。3．比较汽油机和柴油机在构造上、工作过程中的异同点。四、布置作业于正确理解的是()A、燃料的燃烧值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；B、燃料的燃烧值跟燃料的质量成正比；C、就某种确定的燃料而言,它的燃烧值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关；D、容易燃烧的燃料燃烧值一定大。6、汽油机甲比汽油机乙效率高,这表明()A、甲用的汽油少；B、甲的功率大；C、工作相同的时间,甲耗油较少；D、甲把汽油的内能转化为机械能的百分比较大。7、一台四冲程内燃机飞轮转速为1800rad/min，它1s完成（）A、30个冲程，做了30次功B、60个冲程，做了60次功C、120个冲程，做了30次功D、60个冲程，做了15次功动手动脑学物理板书设计：14.1热机1、热机：2、汽油机的结构和工作原理3、柴油机的结构和工作原理4、汽油机也柴油机的相同与不同点