10.4 热机 教学目标 【知识与能力】 1．了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。 2．通过分析汽油机工作过程，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。 3．通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。 【过程与方法】 1．通过分析汽油机和柴油机的构造和工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。 2．通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，培养自学能力。 【情感态度价值观】 1．通过对热机发展简史、汽油机的结构以及工作过程的学习，感受到人类对美好事物孜孜不倦的追求，逐步培养学生崇尚科学、爱科学、学科学的兴趣。 2．了解生活中各种常见的热机工作时的利弊，唤起学生节约能源、保护环境的意识。 教学重难点 【教学重点】 了解四冲程汽油机的基本工作原理。 【教学难点】 了解四冲程汽油机的基本工作原理。 教学过程 一、新课引入 提问学生几个问题。 （1）我们曾经乘坐的交通工具有哪些？ （2）当今社会主要的交通工具有哪些？ （3）能说出它们的动力装置是什么吗？ 汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，那么汽车在行驶过程中靠什么提供动力？火箭为什么又能上天呢？在这些过程中能量是如何转化的？ 二、新课教学 （一）热机 1．热机的原理 （1）实验演示 讨论：实验中能量转化的情况。 结果：燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气膨胀做功，把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能（机械能）。 （2）热机：热机是指把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。 2．热机的种类 迄今为止，已经出现的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 3.内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机； （2）分类：根据所使用燃料分为汽油机和柴油机两大类。 （二）汽油机 1.构造 观看汽油机剖面图，介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。 2.工作过程 （1）冲程的定义 活塞在汽缸内从一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）学生阅读课本，了解四冲程汽油机的工作过程。 播放汽油机工作过程的动画，放慢播放速度，边放映，边请学生解说。 吸气冲程：热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。 压缩冲程：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。 做功冲程：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。 排气冲程：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）讨论与分析 ①在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 答题要点：压缩冲程发生了机械能向内能的转化，获得了温度较高的混合气体；做功冲程发生了内能向机械能的转化，汽车从做功冲程中获得的机械能，远远超过了压缩冲程中消耗的机械能。 ②哪个冲程使汽车获得动力？ 答题要点：做功冲程获得了动力。 ③哪个冲程排出了汽车的尾气？ 答题要点：排气冲程。 ④老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？ 答题要点：提供第一次启动时的初动力，主要完成吸气和压缩冲程。当做功冲程如约发生后，其余的冲程就依靠飞轮的惯性完成 ... ...
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