資源簡介
熱機
【學情分析】
具備一定動手實驗能力的學生,擁有運用所學知識解決簡單實際問題的能力 ,基本能夠運用觀察、分析、歸納、比較等科學方法來探求新知識 。生活中常接觸發動機信息的學生 ,對熱機在日常生活中的應用已有感性認識 ,有一定知識儲備 ,但還不能很好地理解和詮釋熱機工作原理 。教學過程設計了許多與生活聯系緊密的事物 ,還有相關課件和視頻 ,能由此引起學生探究興趣進入新課 。
【教學目標】
1.物理觀念
(1)了解汽油機和柴油機的基本構造和工作原理。
(3)了解汽油機與柴油機在構造上和工作過程中的異同點。
2.科學思維
通過模型認識內燃機的構造。
3.科學探究
(1)通過演示實驗,使學生了解可以利用內能來做功。
借助動畫,或者圖片,又或者模型,來講解四沖程汽油機的基本結構,以及工作原理。
4.科學態度與責任
知道內燃機工作時有廢氣污染,樹立環保意識。
【重點難點】
重點:熱機的工作原理能量轉化。
難點:熱機(汽油機)的工作原理。
【新課導入】
請同學們設想這樣的情景,飛機以及汽車已然成為我們當下現代生活里絕不能夠缺失的交通運載工具,你們可曾想要了解一下飛機以及汽車究竟是憑借怎樣的方式從而獲取如此巨大的機械能的呢?我們本節課即將展開學習的知識,也就是熱機,它將會把那神秘的面紗給拉開、揭開 。
【新課講解】
你是不是想曉得這些機器是依照何為方式來運行的呀,那就請懷揣著下面這些問題去閱讀教材吧,(5分鐘)。
1、什么叫熱機?熱機工作過程中能量如何轉化?

二、四沖程熱機工作時,存在著哪四個沖程呢,每個沖程里活塞是怎樣運動的呢,能量又是如何轉化的呢?
3、汽油機和柴油機工作過程有什么異同?
一、熱機
熱機,是一種裝置,它能夠將燃料燃燒之時所釋放出來的內能,轉變成為機械能 。
2.工作原理:熱機利用內能做功,將內能轉化為機械能。
3.熱機種類:蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
生活中你見過什么熱機?這些熱機有哪些特點?
4.內燃機
工作原理是,燃料于發動機氣缸內直接燃燒,進而產生高溫高壓的燃氣,之后燃氣對外做功,最終把內能轉化成機械能。
(2)種類:汽油機、柴油機
二、汽油機
汽油機:用汽油作燃料的內燃機(出示動畫或示意圖)
①構造(出示模型、動畫演示,邊指示邊講解)。
②工作原理解說。
沖程:活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程
參照圖示予以講解,提示學生著重留意活塞的動作情形,氣門的動作情形,連桿的動作情形,曲軸的動作情形 。
熱機工作過程把一個循環當作一個單元,而一個循環又劃分成四個沖程,在開始工作以前,活塞處于氣缸上端位置,并且進、排氣門都是關閉狀態。
吸氣沖程:在工作期間,活塞朝著下的方向運動,進氣門處于打開狀態,排氣門依舊是關閉的。鑒于缸內的體積有所增大,壓強相應減小,空氣跟汽油的混合氣體就被吸進了氣缸。
壓縮沖程時,活塞運行至最下端之處,隨即轉而向上進行運動。此時物業經理人,進氣門處于關閉狀態,排氣門也被關閉。混合氣體遭受強行壓縮,致使氣體的溫度得以升高,并且壓強增大。
做功沖程,壓縮結束之際,溫度雖處于較高狀態,然而卻并未達到燃料的燃點。于壓縮沖程結束的那一瞬間,火花塞生成電火花,致使燃料劇烈燃燒,進而產生高溫高壓氣體。此高溫高壓燃氣致使活塞由上向下運動,借助連桿帶動曲軸轉動。達成了內能朝著機械能的轉化。
做功沖程完畢之后,活塞會持續地從下朝著上進行運動,此時進氣門處于關閉狀態,排氣門則是開啟的,經過燃燒之后所產生的廢氣會被活塞推擠出氣缸之外,這便是最后一個沖程 。
此后,活塞又由上向下運動,從此進入下一輪循環。
三、內燃機
柴油機:用柴油作燃料的內燃機

構造方面:柴油機沒有火花塞,而在相應位置上安裝的是噴油嘴;
結構圖:
工序進程方面:所吸入的氣體有所差異,汽油機吸入的是何種物體呢,柴油機吸入的僅有空氣,。
點火方式存在差異熱機初中物理,汽油機借助火花塞來點火,柴油機呢,因為壓縮氣體的溫度已然超過柴油的燃點,所以從噴油嘴噴入霧狀柴油后就能夠立刻燃燒,這種方式被稱作壓燃式 。
采用在什么上面這方面來說,柴油機跟汽油機比較起來是更便宜些的,然而汽油機一般相比柴油機是更輕巧一點的,所以汽油機通常是被采用在飛機上面,以及小汽車上面,還有摩托車上面,以及一些小型農用機械上面。而柴油機一般是被采用在艦船上面,以及載重汽車上面,還有拖拉機上面,以及坦克上面,以及發電機等大型設備上面。
四、汽油機與柴油機的異同
1.相同點:
(1)基本構造和主要部件作用相似。
(2)每一個工作循環都是相同的,存在由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程以及排氣沖程共同構成這個情況。
(3)在四個沖程里面,僅僅做功沖程會對外做功,而其余三個沖程是依靠飛輪的慣性來得以完成的。
在一個工作循環里,活塞會進行往復兩次的動作,曲軸會轉動兩圈,飛輪也會轉兩圈,并且只做功一次。
2.不同點:
其一,汽油機的汽缸頂部所具備的是火花塞,其二,柴油機的汽缸頂部有的則是噴油嘴熱機初中物理,兩者構造存在差異; 。
(2)燃料不同:汽油機燃燒汽油,而柴油機燃燒柴油。
汽油機要吸進汽油,還要吸進空氣,二者形成燃料混合物,而柴油機僅僅只吸進空氣,這就是吸氣沖程的不同之處。
(4)點火的行事方式存在差異,汽油機是那種屬于點燃式的點火類型,柴油機是那種屬于壓燃式的點火類型 。
【課堂小結】
1. 熱機的工作原理是,燃料所含的化學能借助燃燒的方式釋放出內能,此內能傳遞給工作物質,接著通過做功這一過程,把內能轉化成機械能。
直接將燃料于發動機氣缸之內進行燃燒從而產生動力的熱機,被稱作內燃機,內燃機劃分成汽油機以及柴油機 。
汽油機,它是依靠吸氣、壓縮、做功、排氣,這四個沖程不斷循環從而保證連續工作的。柴油機,同樣是憑借吸氣、壓縮、做功、排氣,這四個沖程持續循環以確保連續工作的。
壓縮沖程將機械能轉化為內能;做功沖出將內能轉化為機械能。
汽油機具備火花塞,其吸入的是汽油跟空氣的混合物,采用點燃式點火方式;柴油機設有噴油嘴,它吸入的僅僅是空氣,運用壓燃式點火方式。柴油機顯得笨重,它被應用于載重汽車、坦克以及輪船這些領域。
【教學反思】
生活是離不開物理的,物理也是離不開生活的。物理知識源自于生活,最終又會服務于生活。本節課是從生活實際里的汽油機以及柴油機是如何工作的來引出物理問題的,最后又憑借物理知識去進行解釋,以此讓學生體會到物理就在身旁。感受到物理的趣味以及價值,體驗到物理的魅力。教學當中注意了學生的主體地位,讓學生充分施展自身的觀察能力、分析能力。在這門課程的教學過程中,運用了數量眾多的多媒體課件,以此開展教學活動,這使得教學的可觀程度得以增加,進而讓學生產生了仿佛置身于實際情境之中的感受,并且很好地將他們學習物理的興趣激發了出來,最終呈現出的效果十分良好。
