14.4 热机与社会发展

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14.2 热机与社会发展
教学目标：
（1）了解四冲程汽油机的基本工作原理
（2）从能量的转化角度认识热机的效率
（3）了解热机使用所带来的环境污染问题和目前的对策
教学重点：
（1）了解热机怎样利用内能来做功
（2）了解四冲程汽油机基本工作原理
教学难点：四冲程汽油机工作过程
教学方法：师生交流
教学准备：试管、橡皮塞、铁架台、酒精灯、了解热机的种类教学挂图、示教汽油机模型
教学设计：
课前准备
阅读课文初步了解汽油机工作原理。
一、热机
1.看课文第81页图14—15了解热机对人类社会的贡献：历史上
热机的大量使用，使人类迈人工业化社会，热机使人类逐渐摆脱繁重的
体力劳动，为各种机械提供了强大的动力。
2．热机的最基本原理是什么
演示：出示14—4—1所示的装置，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热，提醒学生观察水沸腾时会看到什么现象
现象：水沸腾时把橡皮塞冲出
让学生讨论：推动橡皮塞的能量是怎么来的 这个过程中能量是怎么转化的 引导学生分析观察到的现象。
以上就是我们要探讨的热机的最基本原理。
人类根据这个实验原理，制成了蒸气机，以后又制成了内燃机及燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。尽管它们的构造各不相同，但都是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的机器，这样的机器人们称之为热机。热机的广泛使用，使人类迈人了工业化社会。
3．热机的种类
出示各种热机或使用热机的机械解剖图让学生观察，如图14—4—2所示，让学生了解热机的种类。
二、汽油机
1．了解内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机
以汽油作为燃料的内燃机叫做汽油机。汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。
1． 研究汽油机的工作原理
让学生观察汽油机模型，了解汽油机结构和工作原理，回答这个问题。(1)教师引导学生看课文图14—16所示的单缸和四缸汽油机的构造的剖面图。向学生介绍其最基本的构造——气缸、活塞、曲柄、曲轴、进气阀、排气阀、火花塞。
(2)教师用四冲程汽油机模型演示，让学生观察活塞在气缸内的往复运动，进气阀和排气阀的开启和关闭情况。
向学生说明：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程(也叫“行程”)。多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧——膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
(3)结合模型演示和课文图14一17四冲程汽油机气缸的工作示意图，引导学生列表分析四冲程汽油机四个冲程工作情况和能量转化情况。
可以让学生进行类比想象，把活塞看作前面演示实验装置中的橡皮塞，气缸看作试管，想象汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气推动活塞在气缸中运动。
(4)演示：内燃机做功冲程爆发做功
(5)交流：安装在汽车上的四冲程汽油机哪个冲程使汽车获得动力 哪个冲程排出了汽车的尾气
三、柴油机
教师：四冲程往复活塞式柴油机的工作原理与四冲程往复活塞式汽油机的工作原理基本一致。但由于燃油的不同，因此结构上的有所不同，工作过程有所差异。
1．让学生阅读课文第84页“信息浏览”，了解柴油机以柴油为燃料；构造上与汽油机的区别主要在于柴油机顶部没有点火的火花塞，而是装有喷油嘴；用途上柴油机与汽油机的主要区别：柴油机主要用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械；汽油机主要用于汽车、小型飞机、摩托车上。
2．学生根据课文图14一18了解柴油机也按照吸气、压缩、做功、排气四各冲程循环工作。
3．教师说明柴油机工作过程的一些特点。
四、热机的效率
1．问题：热机工作时，燃料存储的化学能都能用来做有用功吗
结论：热机工作时，燃料存储的化学能只有一部分用来做有用功。
2．让学生阅读课文第84页了解：
(1)热机效率：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。
(2)了解各种热机的效率：蒸汽机6％～15％；汽油机20％～30％；柴油机30％～45％。
五、热机与环境
让学生阅读课文第84页，结合收集的各种资料，师生共同讨论：
六、小结
七、布置作业
1．课文第86页自我评价与作业第1、2、3题
2．课文第86页课外活动。
教学后记：
　　　图14—4—1
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