教學要求

　　1.常識性了解四沖程內燃機的構造和工作原理。

　　2.了解熱機中能的轉化。

　　3.了解汽油機和柴油機的主要區別。

　　教具

　　1.汽油機和柴油機的模型。

　　2.內燃機做功沖程演示器。

　　教學過程

　　(一)復習提問

　　1.改變物體內能的兩種方法是什么?

　　2.內能有哪兩方面的主要應用?舉例說明。

　　3.什么叫熱機?舉出幾種常見的熱機說明熱機中能的轉化。

　　(二)進行新課

　　引入提問:內燃機是指燃料直接在氣缸內燃燒的熱機內燃機有哪兩種?

　　本節將要學習汽油機和柴油機這兩種內燃機的構造、工作原理以及它們之間的不同點。

　　(板書)內燃機;

　　1.汽油機

　　(1)簡介什么叫汽油機指出汽油在汽油機氣缸內燃燒、生成高溫高壓燃氣,燃氣推動活塞而做功。燃氣的內能轉化為活塞運動的機械能。

　　(2)汽油機的構造:

　　教師結合汽油機模型演示講解汽油機的構造。并指出和演示什么叫做一個沖程

　　(板書)1.汽油機的構造:氣缸、活塞連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞。

　　活塞在汽缸里往復運動、活塞從氣缸的一端運動到另一端叫做一個沖程

　　講解火花塞時,要演示火花塞產生電火花的現象,講明它的主要功能是點燃汽油的作用。講解并演示曲軸轉動,說明活塞在汽缸中往復運動,通過曲軸變成轉動。講解進氣門和排氣門的開合,要說明它是由齒輪巧妙組合控制,以解開學生的疑點。

　　(3)汽油機的工作原理

　　教師演示汽油機模型。提問活塞在氣缸中往復運動,有無規律?指出多數汽油機是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程不斷循環、周而復始連續工作的。

　　①吸氣沖程:

　　教師演示汽油機吸氣沖程要求學生注意觀察:活塞運動方向,進氣門和排氣門的開合情況。吸氣沖程的作用是什么?看課本34頁圖3-8甲。

　　學生回答,教師小結:吸氣沖程、活塞由上端向下端運動,此時進氣門打開,排氣門關閉。活塞向下運動使氣缸里的氣體體積變大,壓強減小(低于大氣壓)于是汽油和空氣組成的混合物從進氣門被吸入氣缸里。

　　②壓縮沖程:

　　教師演示汽油機模型壓縮沖程要求學生觀察進氣門、排氣門和活塞在氣缸中的運動情況。壓縮沖程能的轉化。

　　學生回答,教師小結:壓縮沖程進氣門和排氣門都關閉,活塞向上運動壓縮汽油和空氣燃料的混合物做功,活塞的機械能轉化為燃料混合物的內能,壓強變大,溫度升高。

　　③做功沖程:

　　教師演示汽油機模型做功沖程,要求學生觀察活塞運動方向,進氣門排氣門的開閉情況以及火花塞產生的電火花(汽油機模型是用小燈泡的發光表示火花塞產生電火花),并說明做功沖程能的轉化。

　　學生回答,教師小結:壓縮沖程末尾,火花塞產生電火花,使燃料猛烈燃燒,產生高溫高壓燃氣。高溫高壓燃氣對活塞做功,推動活塞向下運動,并通過連桿帶動軸轉動。此時進氣門和排氣門均關閉。在做功沖程中,燃氣的內能轉化為活塞運動的機械能。

　　教師用汽油機做功沖程演示器,演示做功沖程,以加深對這個沖程的了解。

　　汽油機做功沖程演示器可自制,(裝置如圖)簡介如下:取直徑約9厘米的馬口鐵罐頭盒做氣缸。在罐頭盒底中央鑿孔恰能按裝上汽車汽油機用火花塞將其罐口向上固定于鐵架臺上。用導線將產生高電壓的感應圈和火花塞連接好。以開關控制電路之通斷。以罐盒蓋做活塞。并將裝有汽油的噴霧器準備好。

　　演示時,用噴霧器向罐盒內噴入少量霧狀汽油,將罐蓋蓋于罐口,接通電源使感應圈工作,由于火花塞產生電火花點燃罐內汽油和空氣的混合燃料,產生高溫高壓燃氣,將罐蓋向上沖起。

　　提問:說說做功沖程能的轉化。

　　答:汽油在氣缸中猛烈燃燒,汽油的化學能轉化為內能、釋放熱量。高溫高壓燃氣膨脹對活塞做功,燃氣的部分內能轉化為機械能。

　　④排氣沖程:

　　教師演示汽油機模型的排氣沖程,觀察活塞運動方向和進氣門和排氣門的開閉情況。并說明此沖程的作用。

　　圖(18T321)

　　學生回答:教師小結:排氣沖程、活塞向上運動、進氣門關閉、排氣門打開、廢氣被排到氣缸外。

　　教師總結并(板書)2.汽油機是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。

　　說明:在開始運轉時,要靠外力先使曲軸轉動起來。由曲軸通過連桿帶動活塞運動,待汽油機發動起來,它才能自己工作。

　　(4)應用:簡介汽油機輕巧的特點,及常用在汽車、飛機和小型動力機械上面。

　　2.柴油機

　　(1)柴油機的構造和工作過程:

　　教師要求學生閱讀課本35頁柴油機一段課文。思考:柴油機與汽油機比較,在構造上、工作過程有哪些異同點?

　　在學生自學的基礎上,組織學生就上述問題進行討論,教師結合柴油機的模型,進行演示和講解。

　　①汽油機和柴油機在構造上的異同:柴油機的構造和汽油機相似,主要的不同是柴油機氣缸頂部沒有火花塞,而有一個噴油嘴。由此噴油嘴可向氣缸內噴入霧狀柴油。

　　(板書)3.柴油機:①柴油機氣缸頂部沒有火花塞,而有一個噴油嘴。其它構造與汽油機相似。

　　②柴油機與汽油機工作過程的異同,柴油機的工作過程與汽油機一樣也分為吸氣、壓縮、做功、排氣沖程不同的是:柴油機在吸氣沖程吸入氣缸的是新鮮空氣、而汽油機吸入的則是汽油和空氣的混合燃料。在壓縮沖程末汽油機是靠火花塞產生電火花,使燃料燃燒。而柴油機是在壓縮沖程末、從噴油嘴噴出霧狀柴油遇到熱空氣立即燃燒(汽油機的點火方式叫點燃式,柴油機的點火方式叫壓燃式)。由于柴油機中燃氣的溫度和壓強比汽油機中燃氣的溫度和壓強高,所以做功沖程里柴油機燃氣做的功也比較多。

　　(2)提問:說出柴油機的應用和優缺點。

　　教師小結:(板書)②柴油機的工作過程是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程的不斷循環來連續工作的。

　　③柴油機吸氣沖程吸入氣缸里的只有空氣。

　　④柴油機的點火方式叫壓燃式。汽油機的點火方式叫點燃式。

　　⑤柴油機燃氣做的功較汽油機燃氣做的功多。

　　(三)總結本節知識要點:

　　1.汽油機和柴油機的工作過程包括哪四個沖程?

　　2.分析四沖程汽油機壓縮沖程和做功沖程中能的轉化。

　　3.比較汽油機和柴油機在構造上、工作過程中的異同點。

　　(四)布置作業

　　課本42頁,“學到了什么”

　　【評析】

　　這個教案除去具有一般教案的特點外,自制演示器效果也不錯。這樣的做法正是需要年輕的教師認真學習的。此外,細致地分析做功沖程的能量轉化過程也是十分必要的。