物理人教版九年级全册内能的利用热机

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1、一、教学目标:   1、知识与技能:    (1)知道热机中能量的转化    (2)知道四冲程内燃机的构造和工作原理    (3)了解汽油机和柴油机的主要区别   2、过程与方法:    (1)学生通过观察汽油机和柴油机的工作过程,能够简单的描述它们的主要特征,培养和提高学生的观察和比能力。    (2)通过对汽油机、柴油机结构的观察,有对观察到的现象做出判断的意识。    二、教学重、难点      1、重点:汽油机的工作过程     2、难点:汽油机和柴油机的做功冲程的认识  三、教具准备       多媒体课件  四、教学过程设计    (一)创设情境,导入新课引入新课: 

2、   用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?    (二)进行新课:     教师设问:什么叫热机呢?将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器,统称为热机。课件展示:各种现代交通工具(让学生说说感受)       (1)汽油机最常见的热机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机汽油机:用汽油作燃料的内燃机        ①构造(课件展示,边指示边讲解):进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做

3、一个冲程        ②工作原理:(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭。工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程吸气冲程活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程压缩冲程压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生

4、高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程做功冲程做功冲程结束,活塞继续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程排气冲程此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。       ③能量的转化:问:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?学生回答后总结:通过外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功,内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功,一部分通过飞轮(与曲轴相连的质量较大的

5、轮子)保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动,靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程靠飞轮的惯性能来完成打开课件,让学生理解汽油机的工作原理。       (2)柴油机柴油机:用柴油作燃料的热机。柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。课件演示          ①柴油机与汽油机的相同点:都是热机;一个工作循环都要经历四个冲程          ②柴油机与汽油机的不同点:构造方面:柴油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴;工作过程上:吸入的气体不同(汽油机

6、吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气);压缩情况不同(问:汽油机压缩冲程末温度、压强多大?柴油机压缩冲程末,气体体积要小得多。所以压强更大,温度更高,这个温度早已超过了柴油的燃点);点火方式不同(汽油机靠火花塞点火,这种方式称为点燃式。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点,从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式);用途方面:柴油机比汽油机便宜,但汽油机一般比柴油机轻巧,所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。    五、小结       1、柴油机和汽油机的工作原理吸气冲程、压缩冲

7、程(机械能转化为内能)、做功冲程(内能转化为机械能)、排气冲程。       2、简述柴油机和汽油机的区别    六、布置作业       (l)简述四冲程内燃机的工作过程。       (2)回答下列问题:           ①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?           ②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周

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