物理2 内燃机教学设计

这是一份物理2 内燃机教学设计，共3页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学准备，教学过程，作业布置等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
1．了解汽油机的四个冲程的基本工作原理。
2．解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
【教学重点】
汽油机的工作过程。
【教学难点】
汽油机和柴油机的做功冲程。
【教学准备】
内燃机示教模型（带电源），教学挂图。
【教学过程】
一、引入新课
在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。
请讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。
二、进行新课
（一）什么是内燃机
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。
1．汽油机
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。我们首先介绍汽油机。
2．汽油机的工作过程
三、板书
（一）汽油机：用汽油作燃料的内燃机
1．构造（出示模型或挂图。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。
2．工作原理
（边动作边讲解，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。
开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。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。
板书：吸气冲程。
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。
板书：压缩冲程
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由上向下运动，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。
板书：做功冲程
做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，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。
板书：排气冲程
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
3．能的转化。
教师：汽车在开动前，是如何使内燃机启动的？
学生：接通电源，开动“马达”。
学生：用手“摇车”。
教师：“马达”也好，“摇车”也好，都是为了给内燃机输入能量，通过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，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程，内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。
板书：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。
4．柴油机
（二）柴油机：用柴油作燃料的内燃机
柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。
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：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。
工作过程上：
吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；
压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）。
点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）。
用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
（三）飞向太空
阅读教材，了解中国的太空历程。
（四）小结（略）
【作业布置】
（1）简述四冲程内燃机的工作过程。
（2）回答下列问题：
a．内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？
b．内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？
（3）自我评价。
说明：
a．组织学生观看教学电影《内燃机》。
b．可给学生介绍一些有关多缸发动机的知识。