13.3 内燃机 教案

第三节 内燃机
【教学任务分析】
教学目标
知识与技能
1．知道热机中的能量转化．
2．知道四冲程内燃机的构造和工作原理．
3．了解汽油机和柴油机的主要区别．
过程与方法
1．通过对汽油机、柴油机结构的观察，有从观察到的现象做出判断的意识．
2．学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程，能够简单地描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力．
3．通过上网等途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料，培养学生收集信息和整理信息的能力．
情感态度与价值观
1．通过对本节课的学习，培养学生乐于探究机械中的物理学道理的良好习惯．
2．通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识，进一步认识科学、技术和社会之间的关系．
重点
1．知道汽油机、柴油机的工作原理、主要构造及区别；
2．知道内燃机的工作过程及能量转化．
难点
内燃机的工作过程及能量转化．
【教学环节安排】
环
节
教 学 问 题 设 计
教学活动设计
二次备课
创设情境
演示实验引入：在试管中装些火柴头，用软木塞塞住试管口，加热使火柴头燃烧，请同学们注意观察现象（火柴头燃烧，软木塞被推出试管口）．说一说从火柴头燃烧到软木塞被推出试管口过程中能量是怎样转化的？
教师提出问题并演示实验，学生观察实验，从能量的转化情况分析，内能是可以做功的，教师点明这就是一个简单的热机，教师引出课题．
合作共建
知识点一：汽油机
问题1：汽油机的结构主要有哪些？
小结：汽油机由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆和火花塞组成．

问题2：汽油机的工作原理是什么？在压缩冲程中混合气体内能增大的原因是什么？在做功冲程中能量又是如何转化的？
完成下表：
名称
两阀开闭情况
活塞运动方向
能量转化情况
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
小结：汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程．在压缩冲程中，活塞对混合气体做功，混合气体内能增大，为机械能转化为内能；在做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能．
问题3：处理例1和变式练习1
【分析】解决这种题的思路是：要先看两阀门状态，再看活塞运动方向．如果两阀门关闭，则是压缩冲程或做功冲程，活塞向上运动是压缩冲程，向下运动是做功冲程．如果两阀门一开一关，则是吸气冲程或排气冲程，活塞向上运动是排气冲程，活塞向下运动是吸气冲程．
答案：D
变式练习1
【分析】根据例题的解题思路“先看两阀门状态，再看活塞运动方向”，ABCD四个选项分别是吸气、压缩、做功和排气冲程．
答案：C
知识点2：柴油机
问题1：柴油机与汽油机的结构有什么不同？柴油机是如何工作的？柴油机与汽油机在工作上有什么区别？柴油机工作中的能量又是如何转化的？
完成下表：
不
同
点
项目
汽油机
柴油机
构造
燃料
吸入气体
点火方式
使用范围
相
同
点
问题2：在内燃机的工作过程中，一个工作循环需要有几个冲程？飞轮的作用有什么作用？活塞往复运动几次？曲轴转动几周？对外做功几次呢？
小结：
（1）内燃机工作时，一个工作循环有四个冲程，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．（启动时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自己工作）．
（2）内燃机一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次．
问题3：一台四冲程内燃机飞轮转速为1800 r／min，它1s完成了 ( )
A．30个冲程，做了30次功
B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功
D．60个冲程，做了15次功
问题4：处理例2和变式练习2
【解析】汽油机与柴油机的比较：汽油机的顶部是火花塞，吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶部有喷油嘴，吸入的是空气．因此选项B正确．
答案：B
变式练习2
【解析】做功可以改变物体的内能，如果物体对外做功，物体的内能要减小，温度降低，例如：做功冲程；如果对物体做功，物体的内能要增加，温度升高，如：压缩冲程．
答案：A
教师提出问题，学生先自学课本图12—21，教师出示模型或挂图，教师指挂图，学生口述汽油机的各个部分的名称．
教师利用实物演示或利用课件，动画展示汽油机工作过程．告诉学生：活塞在气缸内作一次单向运动叫做一个冲程（或行程）．在动画展示的过程中,教师引导学生分析汽油机在一个工作循环中，各冲程活塞的运动情况，以及其他部件的配合动作，贯穿讲解每一冲程中能量的转化情况．学生完成表格．（教师也可利用模型边演示边讲解）
教师出示例题，学生寻找解题方法．教师讲解时要渗透观察比较法的思想．
让学生尝试分析每一个选项分别是哪一个冲程，并说明原因，进一步明确这种题的判断方法．
教师提出问题，学生先自学课本图12—23，教师展示柴油机模型，学生指明与汽油机在结构上的区别．教师展示柴油机工作过程的动画（教师也可利用模型边演示边讲解），让学生联系汽油机的工作过程，自学教材后，找出与汽油机的相同点和不同点，描述出柴油机各个冲程的工作情况，以及压缩冲程和做功冲程中的能量转化．教师展示表格，学生独立完成．
教师提出问题，学生根据所学内容交流与讨论，教师提问，学生回答，教师再次用模型展示内燃机的工作过程，学生归纳总结．
教师出示练习题，学生根据所学知识，独立完成，以巩固所学知识．
答案：D
先让学生尝试解答并说明原因
让学生进一步明确内燃机工作过程中，能量是怎样转换的．
诊断评价
“当堂达标题”
教师出示当堂达标题，学生独立完成，教师出示答案，学生自我批改．教师搜集学生做题信息，查漏补缺．
作业设计
教学问题最
佳解决方案
1．知道热机中的能量转化．
2．知道四冲程内燃机的构造和工作原理．
3．了解汽油机和柴油机的主要区别．
教后反思
1．知道热机中的能量转化．
2．知道四冲程内燃机的构造和工作原理．
3．了解汽油机和柴油机的主要区别．