第1节热机教学设计(教案)

地区： 甘肃省 - 天水市 - 秦安县

学校：秦安县王尹初级中学

第1节　热机 初中物理       人教2011课标版

 1．知识与技能

☆了解四冲程汽油机的基本工作原理．

☆从能量转化的角度认识燃料的热值．

☆了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．

☆通过能量的转化和转移，认识热机效率．

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汽油机的基本结构和工作原理．

☆通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．

☆通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率．

3．情感态度与价值观

☆通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．

☆通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．

教学重点与难点

学生在上一章已经学习了内能的本质，内能的改变等相关的知识，为本章奠定了基础。生活中各种机器的应用让学生有了自己的自主学习，合作探究的欲望和乐趣。

重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．

难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．

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？

内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机

(1)汽油机

最常见的内燃机，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

①构造（出示模型或挂图。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

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

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

③能的转化。

教师：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。

课本21页“动手动脑”1,2,3,4.

第1节　热机

第1节　热机

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？

内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机

(1)汽油机

最常见的内燃机，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

①构造（出示模型或挂图。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

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

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

③能的转化。

教师：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。

课本21页“动手动脑”1,2,3,4.