课题
第三节 热机（第2课时）
设计者
奉化裘村中学 蒋成龙
教学
目标
1知道利用内能来：加热和做功。
2知道热机中能的转化。
3.常识性了解内燃机的工作过程。
4.常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
重点
汽油机的基本构造和工作原理。
难点
内能做功过程中能的转化。内燃机的工作过程
教具
演示
内燃机示教模型(带电灯指示)。多煤体课件。
学生
静电起电机、放电针、厚壁有机玻璃圆筒、软木塞、汽油
主 要 教 学 过 程
学生活动
教学过程设计
一.复习：
1.燃料的燃烧值，燃烧能释放出大量的热能。
二．引入新课
教师：同学们上节课我们知道，一些汽油，酒精燃烧能释放出大量的热能，但是我们人类如何利用这些燃料转化为汽车，飞机等动力呢？同学们知道吗？
学生回答。（可以是随意回答）
教师：那么人们是如何利用内能的呢？同学们有哪些关于内能利用的例子？
学生回答。（可以是随意回答）
教师：很好，同学们了解的比较多，下面我们就来讨论这些问题。
三.进行新课
1．热机
（1）介绍热机的发明：蒸汽机的发明。
（2）把内能转化为机械能的机器称为热机。
2.学生活动
学生实验：书中图5.3.1所示的实验。
教师：思考一下课件中的问题？
学生回答分析过程：燃烧(化学能)――热能――对外做功（内能转化成机械能）。
教师：这是利用内能的一种方式：用来对物体做功
3.内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机
教师：最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。
4．汽油机用汽油作燃料的内燃机
教师：汽油机的工作原理与刚才所做的实验差不多，下面我们来分析一下汽油机的工作过程。
（1）构造(出示课件和汽油机模型。边指示边讲解)。进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。(介绍名称的同时，介绍各部分的功能)
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。（汽油机模型展示）
（2）工作原理。
(边运转模型边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)
内燃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。
〈吸气冲程〉开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。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向上向下运动，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。
教师：请同学们说一说，这一过程能量是怎么转化的？
学生：是热能转化为机械能。
〈排气冲程〉做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，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。在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做一次功。
教师：同学们，我们来想想除了第三冲程以外，其它冲程是靠什么来运转的？
学生回答：依靠惯性，带动这三个冲程运动。
教师总结：能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
2．柴油机：用柴油作燃料的内燃机。
教师：（展示课件）同学了观察柴油机与汽油机的构造，下面我们分小组来讨论一下它们共同点与不同点？
学生小组代表问答：
①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。
②柴油机与汽油机的不同点：构造方面：些油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。 吸入的气体不同，点火方式不同
5.柴油机的应用介绍，柴油机与汽油机优缺点介绍。
6.热机效率：
热机是利用燃料的燃烧来做功的装置。燃料燃烧放出的能量，并不能全部用来做有用功，相当一部分能量散失了。用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放也的能量之比，叫做热机的效率。
请同学们回答一下，热机在工作中存在着哪些能量损失。
学生回答：1、汽油和柴油没有完全燃烧。2、尾气排放带出热量。3、热机在工作中存在着摩擦等
教师引导：那么我们针对上述情况，如何来解决能理损耗问题。
学生回答：1、使燃料充分，完全燃烧。2、发明尾气热量重利用装置。3、加润滑油等减少摩擦等。
教师鼓励：同学们，希望你们将来能解决这一系列问题，发明一些热机效率更高的机器，为祖国科学发展而努力。
7.小结本课，结束。
与学生进行交流，了解学生对热机认知能力
学生活动实验，思考问题。
观察过程并分析能量的转化
学生回答能量转化。
学生了解其他三个冲程运动的原因。
比较汽油机与柴油机的区别，并思考造成这些区别的原因。
学生互动，思考能量损失的方式。并思考如何针对这些问题的来减少能量的损失。
课件20张PPT。 热 机热机：利用燃料燃烧释放热量,使内能转化为机械能的发动机。活动实验器材：
静电起电机、放电针、厚壁有机玻璃圆筒、软木塞、汽油。
思考？软木塞为什么会被弹出？
汽油机的工作原理：
燃汽油机是在气缸内汽油燃烧，生成高温高压的燃气，使气推动活塞而做功的。 主 要 应 用汽油机构造图 汽油机的工作过程：要使汽油机连续工作，活塞必须在推动曲轴后回到原来的位置。以使再次推动曲轴，这就要求活塞能在气缸里做往复运动。活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程，多数汽油机是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程的不断循环。柴 油 机 构 造 图比较柴油机与汽油机构造上的不同?猜一猜：这些不同原因？ 柴油机工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高，在压缩冲程末，空气的温度已超过柴油的燃点，因此，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即起来。 柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重，主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上，有的地方还用它带动发电机发电。 热机是利用燃料的燃烧来做功的装置。燃料燃烧放出的能量，并不能全部用来做有用功，相当一部分能量散失了。用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放也的能量之比，叫做热机的效率。
燃气内能流程有用机械能汽油机热机效率为 20%——30%， 柴油机热机效率为 28%——40%。热机的效率是热机性能的一个重要指标。在设计和制造上，要不断改进和革新，经减少各种能量损失，提高效率。 再 见火箭 火箭是利用高温高压燃气，通过喷管向后调整喷出，同时产生大小相等，方向相反的推力，把火箭推向前进。液体火箭：其燃料、氧化剂为液体。固体火箭；其燃料、氧化剂为固体。一级火箭、二级火箭、三级火箭。
