第一篇:《 熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計與反思
《 熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計與反思
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能:
(1)知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化
(2)知道四沖程內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理(3)了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別
2、過程與方法:
(1)學(xué)生通過觀察汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程,能夠簡單的描述它們的主要特征,培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力。
(2)通過對汽油機(jī)、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的觀察,有對觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識。
二、教學(xué)重、難點(diǎn)
1、重點(diǎn):汽油機(jī)的工作過程
2、難點(diǎn):汽油機(jī)和柴油機(jī)的做功沖程的認(rèn)識
三、教具準(zhǔn)備 多媒體課件
四、教學(xué)過程設(shè)計
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課 引入新課:
用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的動力?
(二)進(jìn)行新課:
教師設(shè)問:什么叫熱機(jī)呢?
將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,統(tǒng)稱為熱機(jī)。課件展示:各種現(xiàn)代交通工具(讓學(xué)生說說感受)(1)汽油機(jī)
最常見的熱機(jī),以汽油或柴油為燃料,分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)我們首先介紹汽油機(jī)
汽油機(jī):用汽油作燃料的內(nèi)燃機(jī)
①構(gòu)造(課件展示,邊指示邊講解):進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程
②工作原理:(邊動作邊講解,并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況)
內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程
開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時,活塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程
吸氣沖程
活塞運(yùn)動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。這是第二個沖程
壓縮沖程
壓縮結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\(yùn)動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程
做功沖程
做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程
排氣沖程
此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。
③能量的轉(zhuǎn)化:
問:汽車在開動前,是如何使內(nèi)燃機(jī)起動的?
學(xué)生回答后總結(jié):通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功,內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過做功,一部分通過飛輪(與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子)保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動,靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。
在做功沖程燃?xì)鈱钊龉?,?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個沖程靠飛輪的慣性來完成
打開課件,讓學(xué)生理解汽油機(jī)的工作原理。(2)柴油機(jī)
柴油機(jī):用柴油作燃料的熱機(jī)。
柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方,也有不同之處。課件演示
①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):都是熱機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程
②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):
構(gòu)造方面:柴油機(jī)沒有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴;
工作過程上:吸入的氣體不同(汽油機(jī)吸入的是什么?柴油機(jī)吸入的只是空氣);
壓縮情況不同(問:汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大?柴油機(jī)壓縮沖程末,氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大,溫度更高,這個溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn));
點(diǎn)火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火,這種方式稱為點(diǎn)燃式。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn),從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式);
用途方面:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。
五、小結(jié)
1、柴油機(jī)和汽油機(jī)的工作原理
吸氣沖程、壓縮沖程(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)、做功沖程(內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)、排氣沖程。
2、簡述柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別
六、布置作業(yè)
(l)簡述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。(2)回答下列問題:
①內(nèi)燃機(jī)的四個沖程順序能顛倒嗎?為什么?
②內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動幾次?曲軸轉(zhuǎn)動幾周?
七、教學(xué)反思
這節(jié)課上下來效果還是很不錯的,但有少數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)和區(qū)分四個沖程上有點(diǎn)吃力。熱機(jī)的教學(xué)一直以來是教學(xué)過程中的一個難點(diǎn),主要是由于學(xué)生很難有機(jī)會親眼看一看內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部的工作過程,僅僅靠文字性的敘述和教師反復(fù)的講解無法給學(xué)生留下深刻的印象,教材的配圖或者教學(xué)掛圖等靜態(tài)圖片也僅僅能增強(qiáng)學(xué)生對結(jié)構(gòu)的理解,在學(xué)生的大腦里,內(nèi)燃機(jī)工作過程的印象仍然是模糊的。如何才能讓學(xué)生直觀地看到內(nèi)燃機(jī)的工作過程呢?以前都是用掛圖,枯燥無味,多媒體手段的應(yīng)用提供了一個很好的平臺,使用網(wǎng)絡(luò)可以搜索到大量與課程相關(guān)的媒體課件。教學(xué)中,能夠使課堂教學(xué)手段更加豐富,教學(xué)過程更加直觀,教學(xué)效率得到提高,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教育的優(yōu)越性
第二篇:“熱機(jī)”的教學(xué)設(shè)計與反思
“熱機(jī)”的教學(xué)設(shè)計與反思
古田五中
魏素平
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能:
(1)知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化
(2)知道四沖程內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理(3)了解汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別
2、過程與方法:
(1)學(xué)生通過觀察汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程,能夠簡單的描述它們的主要特征,培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察和比能力。
(2)通過對汽油機(jī)、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的觀察,有對觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識。
3、情感、態(tài)度和價值觀:
(1)通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí),培養(yǎng)樂于探究機(jī)械中的物理學(xué)道理的良好習(xí)慣。
(2)通過學(xué)習(xí)熱機(jī)的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于人類社會的意識,感受到技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用。
二、教學(xué)重、難點(diǎn)
1、重點(diǎn):汽油機(jī)的工作過程
2、難點(diǎn):汽油機(jī)和柴油機(jī)的做功沖程的認(rèn)識
三、教具準(zhǔn)備
多媒體課件
四、課時安排
1課時
五、教學(xué)過程設(shè)計
(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
導(dǎo)語:用多媒體演示:坦克前進(jìn)、汽車啟動和行駛的畫面,問:你知道坦克、汽車為什么會運(yùn)動起來嗎?它們的發(fā)動機(jī)是怎樣獲得能量的?隨后指出它們都有發(fā)動機(jī)——熱機(jī)。
(二)進(jìn)行新課:
教師設(shè)問:什么叫熱機(jī)呢?
將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,統(tǒng)稱為熱機(jī)。課件展示:各種現(xiàn)代交通工具(讓學(xué)生說說感受)(1)汽油機(jī)
最常見的熱機(jī),以汽油或柴油為燃料,分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)我們首先介紹汽油機(jī) 汽油機(jī):用汽油作燃料的內(nèi)燃機(jī) ①構(gòu)造(課件展示,邊指示邊講解):
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程 ②工作原理:(邊動作邊講解,并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況)內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程
開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時,活塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程 吸氣沖程
活塞運(yùn)動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。這是第二個沖程 壓縮沖程
壓縮結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\(yùn)動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程 做功沖程
做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程 排氣沖程
此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。③能量的轉(zhuǎn)化:
問:汽車在開動前,是如何使內(nèi)燃機(jī)起動的?
學(xué)生回答后總結(jié):通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功,內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過做功,一部分通過飛輪(與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子)保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動,靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。
在做功沖程燃?xì)鈱钊龉Γ瑑?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個沖程靠飛輪的慣性能來完成 打開課件,讓學(xué)生理解汽油機(jī)的工作原理。(2)柴油機(jī)
柴油機(jī):用柴油作燃料的熱機(jī)。
柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方,也有不同之處。課件演示
①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):都是熱機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程 ②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):
構(gòu)造方面:柴油機(jī)沒有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴;
工作過程上:吸入的氣體不同(汽油機(jī)吸入的是什么?柴油機(jī)吸入的只是空氣);
壓縮情況不同(問:汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大?柴油機(jī)壓縮沖程末,氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大,溫度更高,這個溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn));
點(diǎn)火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火,這種方式稱為點(diǎn)燃式。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn),從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式);
用途方面:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。
六、小結(jié)
1、柴油機(jī)和汽油機(jī)的工作原理
吸氣沖程、壓縮沖程(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)、做功沖程(內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)、排氣沖程。
2、簡述柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別
七、布置作業(yè)
(l)簡述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。(2)回答下列問題:
①內(nèi)燃機(jī)的四個沖程順序能顛倒嗎?為什么?
②內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動幾次?曲軸轉(zhuǎn)動幾周?
八、教學(xué)反思
熱機(jī)的教學(xué)一直以來是教學(xué)過程中的一個難點(diǎn),主要是由于學(xué)生很難有機(jī)會親眼看一看內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部的工作過程,僅僅靠文字性的敘述和教師反復(fù)的講解無法給學(xué)生留下深刻的印象,教材的配圖或者教學(xué)掛圖等靜態(tài)圖片也僅僅能增強(qiáng)學(xué)生對結(jié)構(gòu)的理解,在學(xué)生的大腦里,內(nèi)燃機(jī)工作過程的印象仍然是模糊的。如何才能讓學(xué)生直觀地看到內(nèi)燃機(jī)的工作過程呢?以前都是用掛圖,枯燥無味,多媒體手段的應(yīng)用提供了一個很好的平臺,使用網(wǎng)絡(luò)可以搜索到大量與課程相關(guān)的媒體課件,教學(xué)中,能夠使課堂教學(xué)手段更加豐富,教學(xué)過程更加直觀,教學(xué)效率得到提高,充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教育的優(yōu)越性。
第三篇:熱機(jī)教學(xué)反思
課題:熱機(jī)
時間:2014年9月4號
成功之處:
1.從本課教學(xué)目標(biāo)出發(fā),開課時,設(shè)計了一個實驗“用酒精燈給密閉在試管中的水加熱”,問學(xué)生會看到什么現(xiàn)象,分析活塞飛出過程中的能量轉(zhuǎn)化情況,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;再問學(xué)生“水的內(nèi)能從哪獲得?”,酒精的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,通過熱傳遞的方式傳遞給水。通過對這個實驗的分析,向?qū)W生介紹了利用內(nèi)能的兩種方法。2.從能量的轉(zhuǎn)化角度引入新的知識,熱機(jī),通過課件展示一些用熱機(jī)獲得動力的交通工具,汽車、飛機(jī)、輪船、坦克、摩托車??使學(xué)生明白熱機(jī)這一知識在生活中的應(yīng)用,感受到技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用,從而引起他們的求知情趣。
3.先介紹了汽油機(jī)的結(jié)構(gòu),通過flash的動態(tài)演示了汽油機(jī)的工作過程,清晰、明了。詳細(xì)分析了汽油機(jī)的四個沖程,每個沖程都由學(xué)生自己找出工作特點(diǎn),有利于學(xué)生進(jìn)行圖的識別。指出汽油機(jī)實際工作時,是靠外力使曲軸和飛輪先轉(zhuǎn)動起來,帶動活塞運(yùn)動后汽油機(jī)才自己工作。不足之處
1、沒有弄清書上圖中氣門下方的彈簧下的的很小的一個位置是什么,回來問愛人才知道那個叫凸輪軸,其設(shè)計的目的在于保證汽缸在盡可能短的時間內(nèi)完成氣門的開、閉動作。感嘆學(xué)生好問促進(jìn)了教師的成長。
2、本節(jié)課中學(xué)生對曲軸的活動認(rèn)識的不好,在最后一個班中發(fā)現(xiàn)用手做道具起到意想不到的效果。學(xué)生說老師再給我們說說曲軸的工作吧,把書放到學(xué)生桌上比劃講解起來,我把左手掌舉起來,這是曲軸在吸氣沖程的位置,活塞向下運(yùn)動,連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動,到最下端時,曲軸運(yùn)動到這個位置,我把右手掌舉起,可以看出曲軸轉(zhuǎn)了180度,既半周,這樣一亮相,學(xué)生很好的認(rèn)識一個工作循環(huán),曲軸轉(zhuǎn)了2周。
3、在課后一個很愛思考問題的學(xué)生問我:老師不對呀,怎么了,燃?xì)庠趦?nèi)部燃燒應(yīng)該爆炸呀?我說事實上它沒爆,而且還很好。這為什么?它的氣缸耐壓能力強(qiáng)。學(xué)生似懂非懂,后來我說我們倆回家都上網(wǎng)查查它的耐壓能力是多大?又一次成長的機(jī)會。
教學(xué)靈感
不少學(xué)生對物理這門學(xué)科感興趣,覺得很好玩,但要他們用所學(xué)的知識去解釋日常生活中的現(xiàn)象,他們便會感到不知所措,這是因為理論與實踐脫節(jié)的緣故。因此,教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生學(xué)用結(jié)合的能力,把物理學(xué)活學(xué)透。
在分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速問題時,多讓學(xué)生回憶自家機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,并展開積極的討論,了解轉(zhuǎn)速和沖程的關(guān)系。教學(xué)困惑
本堂課實驗不多,不能體現(xiàn)物理課作為一門實驗性課程的課程特色。
改進(jìn)措施和今后努力方向
本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容屬于應(yīng)用性的知識,與生產(chǎn)、生活有密切的關(guān)系。熱機(jī)本質(zhì)上是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能,再由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)化器。就其相關(guān)知識的外延而言,熱機(jī)的教學(xué)可以和人類社會生產(chǎn)力的發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和人類的可持續(xù)發(fā)展等相聯(lián)系,可拓展的范圍相當(dāng)廣泛,在教學(xué)中改進(jìn)的措施是:
1.多聯(lián)系實際,多給學(xué)生展示熱機(jī)的有關(guān)模型 2.多做實驗,體驗實驗的魅力 3.多加練習(xí)題,鞏固所學(xué)知識
努力方向:在今后的教學(xué)中,努力增加課堂容量,提高教學(xué)效果,以適應(yīng)中考的需要。
第十四章第一節(jié)熱機(jī)
教學(xué)反思
姓名:韓
喜
安
單位:中牟縣第三初級中學(xué) 時間:2014年9月
第四篇:熱機(jī)_教學(xué)設(shè)計
熱機(jī)
●教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理.
(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值.
(3)了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義.(4)通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識熱機(jī)效率. 2.過程與方法
(1)通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功.
(2)利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.
(3)通過學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機(jī)效率. 3.情感態(tài)度與價值觀
(1)通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力.(2)通過閱讀“科學(xué)世界”擴(kuò)展學(xué)生的知識面.
●教學(xué)重點(diǎn):汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程,燃料的熱值. ●教學(xué)難點(diǎn):熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失,了解熱機(jī)效率. ●教學(xué)過程:
一、引入新課
1.提問:火箭、飛機(jī)、汽車是怎樣獲得動能的? 2.演示:課本135頁圖16.4-1 3.提問:實驗中有哪些能量轉(zhuǎn)換?用酒精燈給試管中的水加熱,有哪些物體吸熱了?能否把燃料移到容器內(nèi)部去燃燒來獲得更大的動能。
用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的動力?
二、進(jìn)行新課
(一)熱機(jī):燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,又通過做功,把內(nèi)能變成機(jī)械能。熱機(jī)種類很多,如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等等。
(二)內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。
(1)汽油機(jī):最常見的內(nèi)燃機(jī),以汽油或柴油為燃料,分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)我們首先介紹汽油機(jī) ①構(gòu)造:
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程
②工作原理:提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況 內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程。
③能的轉(zhuǎn)化。汽車在開動前,是如何使內(nèi)燃機(jī)起動的?
總結(jié):通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功,內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過做功,一部分通過飛輪(與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子)保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動,靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。(有條件可利用flash課件讓學(xué)生理解汽油機(jī)的工作原理。)
(2)柴油機(jī):柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方,也有不同之處。①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):都是內(nèi)燃機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程
②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):
a構(gòu)造方面:柴油機(jī)沒有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴; b工作過程上:吸入的氣體不同(汽油機(jī)吸入的是什么?柴油機(jī)吸入的只是空氣);
c壓縮情況不同(問:汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大?柴油機(jī)壓縮沖程末,氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大,溫度更高,這個溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn));
d點(diǎn)火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn),從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式);
e用途方面:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。
(三)燃料的熱值:1.概念:1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.熱值的單位:焦每千克,符號是J/kg.
①爐灶的變遷,從大土磚灶到紅磚砌的“節(jié)能灶”,到蜂窩煤爐,到液化氣灶,每次改進(jìn)都能使燃料燃燒更充分,既節(jié)省了燃料,又減少了廢氣(煙)污染。
②.指導(dǎo)學(xué)生閱讀139頁課本小資料,認(rèn)識不同燃料的熱值。
(四)內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)化與熱機(jī)的效率
1、引導(dǎo)學(xué)生討論:內(nèi)燃機(jī)中燃料燃燒放出的能量有幾種去向?歸納:
概念:用來做有用功那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率。
2、引導(dǎo)學(xué)生從節(jié)能和環(huán)保角度分析有效利用燃料的方法,探討提高熱機(jī)效率的途徑。
3.蒸氣機(jī)的效率很低,只有6%_15%。內(nèi)燃機(jī)中燃料是在機(jī)器內(nèi)部燃燒的不需要龐大的鍋爐,而且燃料混合物可以燃燒提比較充分,所以內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)的高,汽油機(jī)的效率為20%至30%,柴油機(jī)的效率為30%至40%。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。在設(shè)計和制造上,要不斷改進(jìn)和革新,經(jīng)減少各種能量損失,提高效率。在使用上,要正確使用,注意保養(yǎng)。
在內(nèi)燃機(jī)中,由于燃料不完全面損失的能量很小。排出的廢氣溫度較高,要帶走很大一部分能量。一部分能量消耗在散熱上。還有一部分能量消耗在克服擦做功上
注意:在熱機(jī)的各種損失中,廢氣帶走的能量最多。設(shè)法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
三、小結(jié)(略)
四、布置作業(yè):
(l)簡述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。(2)回答下列問題: ①內(nèi)燃機(jī)的四個沖程順序能顛倒嗎?為什么?②內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動幾次?曲軸轉(zhuǎn)動幾周?
板書設(shè)計:
第四節(jié)
熱機(jī)
(1)汽油機(jī):①構(gòu)造。②工作原理。③能的轉(zhuǎn)化。(2)柴油機(jī):
①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):都是內(nèi)燃機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程。
②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):構(gòu)造方面:工作過程上:壓縮情況不同點(diǎn)火方式不同 用途方面:
第五篇:《熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計
第十六章《熱和能》教學(xué)設(shè)計
第四節(jié)
熱機(jī)
設(shè)計教師:王莉云
【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能:
1、了解四沖程汽油機(jī)的工作原理;
2、從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值;
3、了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義;
3、通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識效率。過程與方法:
1、通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功;
2、利用模型和課件動畫演示并講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理;
3、通過學(xué)生討論和教師講解了解燃料的熱值和熱機(jī)的效率。情感態(tài)度與價值觀:
1、通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力;
2、通過閱讀“科學(xué)世界
現(xiàn)代汽車”擴(kuò)展學(xué)生的知識面。
【教學(xué)重點(diǎn)】了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】熱值、熱機(jī)的效率
【教學(xué)準(zhǔn)備】酒精燈、鐵架臺、試管、塞子、水 【教學(xué)程序】
一、復(fù)習(xí)內(nèi)能:
1、改變內(nèi)能的方法有哪些?
2、發(fā)生熱傳遞的條件是什么?物體發(fā)生熱傳遞后,能量有什么變化?
3、做功改變內(nèi)能實質(zhì)是什么能量發(fā)生轉(zhuǎn)化?
二、實驗引入:
演示課本P135 圖16.4-1的實驗,引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,分析原因:酒精燃燒的化學(xué)能→水蒸氣的內(nèi)能→塞子運(yùn)動的機(jī)械能 說明:這個實驗,展示了人類利用內(nèi)能的過程。熱機(jī)就是應(yīng)用之一。熱機(jī)——把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。
三、熱機(jī)和種類及原理:
1、熱機(jī)的種類:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽車發(fā)動機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等。
2、提出問題:為什么熱機(jī)可以提供動力?(燃燒燃料獲得內(nèi)能,利用內(nèi)能做功)
熱機(jī)的原理:把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
四、內(nèi)燃機(jī):
汽車是我們生活中不可缺少的交通工具,用在汽車上的動力機(jī)械,就是內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃分有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
教師展示汽油機(jī)和柴油機(jī)的活動模型,引導(dǎo)學(xué)生了解它們的結(jié)構(gòu)及各部件的配合。
教師利用課件演示四沖程汽油機(jī)工作過程,并分步講解:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
提出問題讓學(xué)生思考:①吸氣沖程為什么能把混合物吸進(jìn)氣缸?②壓縮沖程中能量是如何轉(zhuǎn)化的?③做功沖程是能量是如何轉(zhuǎn)化的?④排氣沖程中為什么能將廢氣排出?
指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)世界——現(xiàn)代汽車”
五、燃料的熱值
1、要求學(xué)生說出家里使用哪種主要燃料,并討論用木柴、煤炭、液化石油氣燒水做飯,消耗量一樣嗎?為什么?
2、燃料燃燒中能量如何轉(zhuǎn)化?
3、熱值——1kg燃料完全燃燒放出的熱量
單位:焦/千克(J/kg)
4、指導(dǎo)學(xué)生看熱值表,對常用燃料的熱值有一定的了解。
5、燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量計算:Q=qm或Q=qV
六、熱機(jī)的效率:
1、引導(dǎo)學(xué)生討論日常生活中的熱效率:①用煤氣灶燒開水時,煤氣能完全燃燒嗎?②煤氣燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎?③什么叫熱效率?
2、利用教材圖16.4-6所示的內(nèi)燃機(jī)的能流圖啟發(fā)學(xué)生思考:在內(nèi)燃機(jī)中燃料燃燒產(chǎn)生的熱量到哪里去了?
3、引出熱機(jī)的效率:
4、啟發(fā)學(xué)生從熱機(jī)的能量損失尋找提高熱機(jī)效率的途徑?!景鍟O(shè)計】 第四節(jié)
熱機(jī)
1、熱機(jī):把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械
2、熱機(jī)的種類:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽車發(fā)動機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)
3、內(nèi)燃機(jī)的四個沖程: 吸氣沖程:
壓縮沖程:機(jī)械能→內(nèi)能 做功沖程:內(nèi)能→機(jī)械能 排氣沖程:
4、熱值:1kg燃料完全燃燒放出的熱量 單位:焦/千克(J/kg)
5、燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量計算:Q=qm或Q=qV
6、熱機(jī)的效率:
【教學(xué)反思】_____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________