资源简介

(共28张PPT)
第十四章 内能的利用
第2节 热机
教学分析
课前准备
学习目标
1.了解热机的工作原理及分类。
2.掌握四冲程汽油机的构造及其工作过程。
3.了解柴油机的结构特点和优点。
课前准备
学习重点：热机的工作原理及四冲程汽油机的工作过程。
学习难点：热机工作过程中的能量转化。
学习方法：小组合作探究法。
相关准备：铁架台、试管、橡皮塞、酒精灯、水、火柴、汽油机与柴油机实物模型、课前收集关于各种热机的资料。
教学内容
01
情境引入
02
互动新授
03
巩固拓展
04
课堂小结
点我喔
情境引入
如图，是在我们的生活中的一些场景，比如汽车行驶、飞机起飞、火箭升空。
想一想
汽车行驶、 飞机起飞、火箭升空的动力都是从哪里来的
这就是我们今天要学习的内容——热机。
互动新授
知识点一 热机
热机的工作原理
演示实验
在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，
将水加热一段时间，注意观察橡胶塞在
水沸腾时的现象。
互动新授
想一想
推动橡胶塞的能量是怎么来的
这个过程中能量是怎么转化的
酒精燃烧放热
↓
水温度升高至沸腾产生大量水蒸气
↓
对橡胶塞压力增大→推动橡胶塞做功冲出试管口
互动新授
总结
燃料燃烧放出热量，将化学能转化为水和水蒸气的内能，又通过做功将内能转化为橡胶塞的机械能。
生活中有很多机械都是利用内能做功来获得机械能的，这些利用内能做功的机械叫作热机。
热机的工作原理是将内能转化为机械能。
互动新授
生活中的热机
人类根据热机的原理，制成了蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
汽车行驶、飞机起飞、火箭升空的动力都是通过热机获得的。
互动新授
热机的广泛应用，将人类带入了工业化时代，实验中用酒精灯加热的方式将燃料放在试管外燃烧，热量损失很大，内能的利用率很低。
如图所示，燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。
互动新授
内燃机是在气缸内燃烧汽油或柴油。大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，又叫作汽油机。
也有一些汽车是燃烧柴油的，称为柴油机， 即内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料在气缸内燃烧生成高温高压燃气，用于推动活塞做功。
互动新授
知识点二 汽油机
结 构
如图所示，为四冲程汽油机的剖面图，
大家一起来了解下它的结构。
互动新授
工作过程
下面我们一起来观察汽油机模型，大家注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的运动情况。
总结：
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，叫作一个冲程。
模型演示
互动新授
互动新授
想一想
根据以上汽油机的工作过程，思考下列问题：
第一冲程是什么冲程
该冲程中汽油和空气的混合物为什么会进入气缸
活塞由哪端向哪端运动
第二冲程是什么冲程
该冲程中活塞压缩燃料混合物是什么能转化为什么能
该冲程末产生什么结果
互动新授
想一想
第三冲程是什么冲程
该冲程中汽油机是利用什么方式点火
该冲程是什么能转化为什么能
第四冲程是什么冲程
该冲程有什么作用
汽油机的一个工作循环由哪几个冲程组成
在这几个冲程中，只有哪个冲程是燃气对外做功
其他几个冲程是靠什么来完成的
互动新授
对比分析
互动新授
自主学习
结合上述分析，请大家自主完成教材P27“想想议议”的问题，加深对所学知识的理解和应用。
说明：
汽油机的四个冲程是周而复始的循环过程，每完成一个循环，活塞往复两次， 曲轴转动两周，对外做功一次。
互动新授
知识点三 柴油机
如图所示，为柴油机的剖面图，大家一起来了解下它的结构。
说明：
柴油机与汽油机的不同之处：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
互动新授
想一想
阅读教材内容，结合下图了解柴油机的工作过程，并将汽油机和柴油机进行对比，找出它们工作过程中的相同点和不同点。
互动新授
总结
汽油机顶部有一个火花塞，压缩冲程结束时，产生电火花，使汽油和空气的混合物被点燃，形成高温高压的气体；
柴油机气缸顶部没有火花塞，有一个喷油嘴，通过压缩空气直接点燃柴油。
互动新授
总结
柴油机在吸气冲程中吸进气缸的只有空气；
在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，空气温度升高；
压缩冲程结束时，喷油嘴喷出雾状柴油遇热空气便立刻燃烧起来；
做功冲程中，燃烧放热使气体温度急剧升高、压强急剧增大，推动活塞对外做功。
想一想
柴油机的优缺点有哪些呢？又主要应用于哪些机械中呢？
互动新授
自学教材 P28“科学世界”，了解汽车的组成部分及动力系统和电气设备的作用。
了解现代汽车
自主阅读
互动新授
想一想
通过下图分析汽车采用的电子控制式燃油喷射系统的作用。
【例】 关于热机，下列说法正确的是（ ）。
A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入气缸
C.汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开
D. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能
【分析】 汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，
柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸；
汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的；
汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能。
巩固拓展
D
【例】下图中的四个冲程不是按照汽油机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（ ）。

【解析】在汽油机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）中，内能转化为机械能的是做功冲程，该冲程让汽车获得动力。
巩固拓展
B
课堂小结
热机的工作原理：内能转化为机械能。
内燃机包括汽油机和柴油机。
内燃机的工作过程：
每个工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中只有做功冲程是燃气对活塞做功，吸气、压缩、排气冲程都是依靠飞轮的惯性完成。
内燃机四个冲程是周而复始的循环过程，每完成一个循环，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
判断冲程的方法：
一个气门打开时，进气门→吸气冲程，排气门→排气冲程，
活塞向下→吸气冲程，活塞向上→排气冲程；
两个气门关闭时，火花塞点燃→做功冲程；
活塞向上→压缩冲程，活塞向下→做功冲程。
谢谢观看

展开更多......

收起↑