第十二章《内能与热机·内燃机》

第十二章 内能与热机

第三节 内  燃  机

宝连初中  李斌

教学目标：

知识与技能；

（ 1 ）能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向初步认识发动机的作用，体会现代交通工具对人们的影响。

（ 2 ）举例说明燃料燃烧产生的排放有对环境的影响，能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。

过程与方法：实验探究、分组合作

情感态度与价值观：能从科学的角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自我环保意识，并能了解内能的利用和环境保护的关系，更好地促进对环境的保护。

教材分析：

本节包括三部分，热机、汽油机和柴油机。

“热机”这部分内容是通过学生在日常生活中积累的知识，即燃料燃烧释放出内能而进行的。内燃机则是把燃料直接放在气缸内燃烧产生动力的热机。汽油机和柴油机是最常见的内燃机。

“汽油机”这部分内容是通过挂图和模型演示学习的，它的构造，是由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮以及火花塞组成。一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，通过演示掌握每个冲程是如何工作的。

“柴油机”这部分内容，主要是通过与汽油机比较，在构造和工作过程中，柴油机和汽油机有哪些异同之处。

通过思考解决：在不做功的冲程，活塞为什么也会运动呢。探究了在一个工作循环中，能量的转换，做功的次数，活塞运动的情况。

教学设计方案：

【课题】内燃机

【重难点】内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系。

【教学过程设计】

一、      热机

挂图展示使用热机的现代交通工具。教师简介热机在生产、生活中的重要作用。热机的种类较多，燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机，最常见的热机是汽油机和柴油机。

二、汽油机

教师简介汽油机，指出汽油在汽油机汽缸中燃烧，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。

教师结合汽油机模型讲解汽油机构造，由气缸、活塞、进气道、进气门、排气道、排气门、曲轴连杆、飞轮以及火花塞组成，指出什么叫一个冲程：活塞在气缸里往复运动，从气缸的一端到另一端叫一个冲程。并运用挂图和多媒体课件表现汽油机的四个冲程，分析每个过程和四个冲程之间的逻辑联系，让学生观察活塞的运动方向，曲轴的转动，进气门和排气门的开合情况。学生在观察和分析的过程中可以思考以下问题：

(a)    汽油机的结构，每部分的用途是什么？

(b)   运动四个冲程，说明汽油机的活塞能带动曲轴连续转动。

(c)    四个冲程的特点是什么？

学生经过思考、分组讨论后，对汽油机的工作原理有了初步的了解。

教师再作总结：吸气冲程中，活塞由上端向下端运动，此时进气门打开，排气门关闭，气缸内的压强减小，空气和汽油的混合气体进入气缸；压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，缸内混合气体被压缩，内能增大，温度升高压强增大，此冲程中，机械能转化成内能；压缩冲程末，火花塞产生电火花，缸内气体猛烈燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动，此冲程中，内能转化成机械能；排气冲程中，活塞向下运动，排气们打开，将燃烧后的废气排出气缸外。

再让学生观察汽油机挂图和模型，在一个冲程中，活塞往复运动两次，曲轴转动两转。

学生理解了四个冲程后，教师可以讲解汽油机的应用，可以提供关于汽油机的资料，学生阅读，提高利用信息学习的能力。

三、柴油机

教师利用挂图、媒体资料辅助学生学习。

学生通过观察，知道柴油机的结构与汽油机类似，不同的是，柴油机气缸顶部是喷油嘴。

教师可以组织学生小组讨论，对比柴油机和汽油机的冲程，找出汽油机和柴油机的相同点和不同点。

 柴油机的工作过程与汽油机一样也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，不同的是：柴油机在吸气冲程中吸入的是新鲜空气，而汽油机吸入的是汽油和空气的混合；在压缩冲程中，柴油机气缸内的气体压缩程度比汽油机厉害，因此温度更高，压强更大；在压缩冲程末，汽油机是靠火花塞产生电火花使燃料燃烧，而柴油机是从喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火。

对基础较好的班级，可以组织学生实验探究，参考课题可以是：发动机的原理和作用学生分成小组，自行制定计划和实验方案，主要了解蒸汽机、内燃机、气轮机、喷气发动机的简单原理和这些发动机对生产力的发展所作的贡献。

【板书设计】

一、热机

二、汽油机

内               1、汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程

燃        2、汽油机的应用

机

三、柴油机

1、     柴油机和汽油机的区别

2、     柴油机的应用