第三节 内 燃 机 【2022年版课标要求】 1.了解热机的工作原理。 2.知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 【重点难点】 重点:热机的能量转化、四冲程汽油机和柴油机的工作过程。 难点:四冲程汽油机和柴油机在结构、工作过程等方面的异同点和能量转化。 【教学准备】 教师准备:多媒体课件、汽油机和柴油机的模型、教学挂图。 学生准备:学案。 【教学设计】 【新课教学】 一、热机 演示实验:用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,水沸腾后,达到一定程度,软木塞就会被水蒸气推出,在这个过程中,能量是怎样转化的 酒精燃烧将化学能转化为内能,接着,内能传递给水,最后水蒸气对软木塞做功,内能转化为机械能。这个装置就是一个简单原始的热机。 1.定义:把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置,称为热机,又叫发动机。 2.种类:热机分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等类型。内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。 说明:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机称为内燃机。 二、汽油机 教师出示汽油机模型,让学生仔细观察。 1.燃料:汽油机的燃料是汽油。 2.构造:汽油机的主要构造有汽缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮和火花塞。 3.冲程:活塞在汽缸内做一次单向运动叫作一个冲程(或行程)。 4.汽油机的工作原理: 甲: 吸气冲程 进气阀 打开 排气阀 关闭 活塞向下运动 空气和汽油的混合气体通过进气道进入汽缸 乙: 压缩冲程 进气阀 关闭 排气阀 关闭 活塞向上运动 混合气体被压缩,机械能转化为内能,内能增加、温度升高、压强增大 丙: 做功冲程 进气阀 关闭 排气阀 关闭 在压缩冲程末,火花塞产生电火花,气体迅速燃烧,高温高压气体迅速膨胀,使活塞向下运动 内能转化为机械能 丁: 排气冲程 进气阀 关闭 排气阀 打开 飞轮因为惯性继续转动使活塞向上运动,将燃烧后的废气排出缸外 接下来又进行吸气冲程 三、柴油机 教师出示柴油机模型,让学生仔细观察。 1.汽油机和柴油机的异同: 不 同 点 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸 入的物质 空气和汽油 空气 压缩冲程末汽 缸内的温度 较高 更高 点火方式 点燃式 压燃式 做功冲程燃 气的压强 较大 更大 优缺点 效率低,燃点低;功率一般不大,较轻巧,工作平稳 效率较高,燃点较高;功率很大,较笨重,工作时震动较剧烈 应用 适于轻便快速工作,常在飞机、小汽车、摩托车上采用 适宜长途负荷大的工作,常在拖拉机、舰艇、坦克等上使用 相 同 点 1.都有进气门、排气门、活塞、汽缸、曲轴连杆。 2.都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。 2.四冲程内燃机在一个工作循环中,飞轮转动2周,活塞往复运动2次,汽缸内的燃油燃烧爆发1次,对外做功1次。 3.内燃机的四个冲程之间具有下列关系: (1)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个冲程不但不做功,还要消耗机械能。 (2)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程提供基础。 (3)吸气、压缩、排气冲程都要靠飞轮的惯性来完成。 【课堂小结】 (1)学生进行课堂学习内容总结 (2)教室布置课后拓展内容 现代多缸四冲程柴油机效率高,其柴油小轿车效率已达到50%以上,在欧美国家很畅销,家庭小轿车拥有量已达到一半以上是柴油车,请上网查一查,多缸柴油轿车使用了哪些新技术 布置作业 课本P48-49作业 【板书设计】 第三节 内 燃 机 1.四冲程汽油机工作过程。 2.四冲程柴油机与汽油机的区别。 3.四冲程多缸内燃机工作原理。 ... ...
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