
(一)知識與技能
理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化。理解四沖程汽油機(jī)的構(gòu)造和工作原理。
(二)過程與方法
通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動掛圖的演示理解汽油。
機(jī)的工作過程,能夠簡單描述汽油機(jī)的四個沖程。
(三)情感態(tài)度與價值觀
通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動掛圖的演示培養(yǎng)學(xué)生觀察理解問題的能力。
通過學(xué)習(xí)熱機(jī)的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于人類社會的意識。
教學(xué)重點
理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
教學(xué)難點
汽油機(jī)四個沖程的理解。
教學(xué)準(zhǔn)備
試管、水、橡皮塞、酒精燈、火柴、汽油機(jī)模型、汽油機(jī)活動掛圖。
教學(xué)過程
復(fù)習(xí)引入:
1、復(fù)習(xí)提問:請舉例說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
學(xué)生舉例:打氣時氣筒會發(fā)熱。
用鋸子鋸木料時鋸條會發(fā)熱。
2、剛才的事例都說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,那么反過來想內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎?
進(jìn)行新課:
1、利用內(nèi)能做功
(1)演示實驗:水蒸氣沖開橡皮塞
現(xiàn)象:在水沸騰一段時間后,橡皮塞被水蒸氣沖開。
思考:這個實驗現(xiàn)象說明了什么?
引導(dǎo)回答:說明了水蒸氣的內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為橡皮塞的機(jī)械能。
師述:剛才用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的機(jī)械能?
(2)介紹書中的實驗:酒精燃?xì)鉀_開蓋子
學(xué)生看書中的內(nèi)容,了解這個實驗的做法及實驗現(xiàn)象。
理解:這個實驗說明了酒精燃?xì)獾膬?nèi)能快速轉(zhuǎn)化為蓋子的機(jī)械能。
理解:這個實驗說明了把燃料移到容器的內(nèi)部去燃燒,可以獲得更大的機(jī)械能。
2、形形色色的熱機(jī)—汽油機(jī)的工作過程
(1)今天我們來學(xué)習(xí)熱機(jī)中的內(nèi)燃機(jī)的代表:汽油機(jī)。
內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。汽油機(jī)是最常見的內(nèi)燃機(jī),以汽油為燃料。
(2)構(gòu)造(觀看活動掛圖,邊指示邊講解)。
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,汽缸,活塞,連桿,曲軸。
(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)。
(3)沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程。
(4)工作原理。(結(jié)合活動掛圖的演示)
(講解時提醒學(xué)生注意觀察活塞的運(yùn)動方向、氣門的開閉、連桿、曲軸的運(yùn)動情況)
內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程。
開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時,活塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程,吸氣沖程。
活塞運(yùn)動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。此時是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這是第二個沖程,壓縮沖程。
壓縮結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\(yùn)動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程,做功沖程。
做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程,排氣沖程。
此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。
(5)重點強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化。
在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動壓縮汽缸中汽油和空氣的混合氣,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
在做功沖程燃?xì)鈱钊龉Γ瑑?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
其余三個沖程靠消耗飛輪的慣性來完成。
(6)熱機(jī)的啟動
熱機(jī)不能自行啟動。開始運(yùn)轉(zhuǎn)時,要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作。
(7)熱機(jī)的應(yīng)用
汽油機(jī)比較輕巧,常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。柴油比較便宜,但柴油機(jī)比較笨重,主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。
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這是一份初中科學(xué)華師大版九年級上冊3 熱機(jī)教學(xué)設(shè)計
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