课题：14.1热机

【教学目标】

1、知识与技能

●了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。

●知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。

●知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。

●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

2．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。

●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。

●通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。

3．情感态度与价值观

●通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。

●通过阅读“科学世界” ，了解现代汽车的一些常识，扩展学生的知识面，养成学生的环保意识。
●了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。

【教学重点】

热机的工作原理和汽油机的工作过程

【教学难点】

汽油机和柴油机的异同点和能量转化

【教学准备】

教师准备：PPT课件、flash动画（汽油机和柴油机工作过程）、试管、水、橡皮塞、酒精灯、铁架台、火柴、四冲程汽油机模型（J2255型）和柴油机模型等。

学生每组准备：四冲程汽油机模型（J2255型）、四冲程柴油机模型

教学过程：

一：导入环节

【创设情境】同学们，汽车已经是我们现代生活中不可缺少的交通工具，18世纪第一辆汽车问世时，速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经是声速的几倍，达到了1678千米每小时。

世界上第一辆汽车 世界上最快的汽车

你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课要学习的知识——热机，将会揭开它神秘的面纱。

二：新课教学

1.热机：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等

2.内燃机：

内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。

①汽油机工作过程：

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。

压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。

做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

②柴油机工作过程：

3.汽油机和柴油机的比较：

①汽油机的气缸顶部是火花塞； 柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；

柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。

⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

布置作业：

1．单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是（ ）

A．丙、丁、乙、甲 B. 丁、甲、丙、乙

C. 乙、甲、丁、丙 D. 甲、乙、丙、丁

2．下列流程如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（　　）

A．①做功冲程，②内能转化为机械能，③压缩冲程，④机械能转化为内能

B．①压缩冲程，②内能转化为机械能，③做功冲程，④机械能转化为内能

C．①做功冲程，②机械能转化为内能，③压缩冲程，④内能转化为机械能

D．①压缩冲程，②机械能转化为内能，③做功冲程，④内能转化为机械能

3．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）

A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气

B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的

C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高

D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高

4．热机是把_______能转化为_______能的机器。

5．如图所示，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的______ 能转化为塞子的________能。

6．如图所示，是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：

（1）这种内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”）；

（2）它在吸气冲程吸入的物质是 （选填“空气”或“汽油”或“柴油”或“空气和汽油的混合物”）

（3）图中内燃机处在 冲程；该冲程中其能量转化是把 能转化为 能

（4）若此内燃机飞轮速度为3000r/min，则每秒钟内燃气推动活塞做功______ 次，有 个冲程。

板书设计：

14.1热机

一．热机:1．定义：利用内能做功的机械

2．热机的工作原理:把内能转化为机械能

二．汽油机

1．构造：

2．工作原理：

吸气冲程:

压缩冲程: 机械能→内能

做功冲程: 内能→机械能

排气冲程:

三．柴油机

柴油机与汽油机的异同点