第一篇:《熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)
第四節(jié)
熱機(jī)
設(shè)計(jì)教師:袁升平
【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)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(shí)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(shí)效率。過程與方法:
1、通過演示實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(jià)值觀:
1、通過演示實(shí)驗(yàn)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(shí)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(tái)、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(shí)質(zhì)是什么能量發(fā)生轉(zhuǎn)化?
二、實(shí)驗(yàn)引入:
演示課本P135 圖16.4-1的實(shí)驗(yàn),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(dòng)的機(jī)械能
說明:這個(gè)實(shí)驗(yàn),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(dòng)機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
2、提出問題:為什么熱機(jī)可以提供動(dòng)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(dòng)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(dòng)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”
【板書設(shè)計(jì)】 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(dòng)機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
3、內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)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:
第二篇:熱機(jī)_教學(xué)設(shè)計(jì)
熱機(jī)
●教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)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(shí)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(shí)熱機(jī)效率. 2.過程與方法
(1)通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功.
(2)利用動(dòng)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(jià)值觀
(1)通過演示實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)能的? 2.演示:課本135頁圖16.4-1 3.提問:實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí),介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)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(dòng)作情況 內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元,一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程。
③能的轉(zhuǎn)化。汽車在開動(dòng)前,是如何使內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的?
總結(jié):通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來,由曲軸通過連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功,內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時(shí)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(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),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(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)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(gè)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(hào)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(shí)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(gè)重要指標(biāo)。在設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(gè)沖程順序能顛倒嗎?為什么?②內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次?曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾周?
板書設(shè)計(jì):
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(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)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:
第三篇:《熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)
第十六章《熱和能》教學(xué)設(shè)計(jì)
第四節(jié)
熱機(jī)
設(shè)計(jì)教師:王莉云
【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)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(shí)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(shí)效率。過程與方法:
1、通過演示實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(jià)值觀:
1、通過演示實(shí)驗(yàn)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(shí)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(tái)、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(shí)質(zhì)是什么能量發(fā)生轉(zhuǎn)化?
二、實(shí)驗(yàn)引入:
演示課本P135 圖16.4-1的實(shí)驗(yàn),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(dòng)的機(jī)械能 說明:這個(gè)實(shí)驗(yàn),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(dòng)機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
2、提出問題:為什么熱機(jī)可以提供動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(jì)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(shí),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。【板書設(shè)計(jì)】 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(dòng)機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
3、內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)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(jì)算:Q=qm或Q=qV
6、熱機(jī)的效率:
【教學(xué)反思】_____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
第四篇:《 熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思
《 熱機(jī)》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)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(jiǎn)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(duì)汽油機(jī)、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的觀察,有對(duì)觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識(shí)。
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(shí)
三、教具準(zhǔn)備 多媒體課件
四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(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(dòng)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(shí)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(shí),介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程
②工作原理:(邊動(dòng)作邊講解,并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況)
內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元,一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)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(shí),活塞由上向下運(yùn)動(dòng),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(gè)沖程
吸氣沖程
活塞運(yùn)動(dòng)到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)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(gè)沖程
壓縮沖程
壓縮結(jié)束時(shí)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?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng),通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)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(dòng),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(gè)沖程
排氣沖程
此后,活塞又由上向下運(yùn)動(dòng),從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。
③能量的轉(zhuǎn)化:
問:汽車在開動(dòng)前,是如何使內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的?
學(xué)生回答后總結(jié):通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來,由曲軸通過連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功,內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時(shí)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(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),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?duì)活塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)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(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)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(gè)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(jiǎn)述柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別
六、布置作業(yè)
(l)簡(jiǎn)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(gè)沖程順序能顛倒嗎?為什么?
②內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次?曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾周?
七、教學(xué)反思
這節(jié)課上下來效果還是很不錯(cuò)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(gè)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(gè)難點(diǎn),主要是由于學(xué)生很難有機(jī)會(huì)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(duì)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(gè)很好的平臺(tái),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
第五篇:熱機(jī)的效率 教學(xué)設(shè)計(jì)
14、2熱機(jī)的效率
一、教學(xué)目標(biāo)
1、從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值,并能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
2、通過能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移,認(rèn)識(shí)效率,能計(jì)算熱機(jī)的效率。
二、教學(xué)重點(diǎn)
1、認(rèn)識(shí)熱值,利用熱值計(jì)算物質(zhì)燃燒放出的熱量。
2、認(rèn)識(shí)熱機(jī)的效率,能計(jì)算熱機(jī)的效率。
三、教學(xué)方法
學(xué)生自學(xué)加教師講解 教學(xué)過程
1、人類獲取內(nèi)能的最為有效的方法是燃燒燃料,燃燒燃料的過程實(shí)質(zhì)是一種化學(xué)變化,在此過程中將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2、學(xué)生閱讀課本P22-P25文字內(nèi)容與插圖,基本概念、定義,用紅筆作上記號(hào)。
3、完成下列自測(cè)題
(1)某種燃料完全燃燒所放出的____與____之比,叫做這種燃料的_____。(2)熱值的單位由____與____的單位組成,在國際單位制中,熱量的單位是____,質(zhì)量的單位是____,所以熱值的單位是________,符號(hào)是______。
(3)酒精的熱值是___________,它的物理意義是:___kg酒精__________所放出來的熱量是________J。
4、學(xué)生說一說:在我們的家庭中,會(huì)使用哪些燃料?并同時(shí)提問:根據(jù)我們的生活經(jīng)驗(yàn)想一想:同樣燒開一壺水,使用不同的燃料,所消耗的燃料的質(zhì)量是一樣多嗎? 這說明,相同質(zhì)量的不同的燃料,完全燃燒后放出的熱量是不同的。在物理學(xué)中,我們用熱值的概念來表示這種差異。這種下定義的方法叫“比值法”。
某種燃料完全燃燒所放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。
5、閱讀P23頁第二段的內(nèi)容,歸納一下利用燃料的熱值和質(zhì)量,來計(jì)算物質(zhì)完全燃燒所放出熱量的公式。(用Q放表示放出的熱,q代表燃料的熱值,m代表燃料的質(zhì)量)
Q放=qm 如果是氣體燃料,公式又是什么樣的?
Q放=qV
6、學(xué)生討論:在實(shí)際的燃燒過程中,燃料能否充分燃燒?如果不能則燃料的熱值是否會(huì)發(fā)生變化?
熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料是否充分燃燒,燃料的質(zhì)量、體積均無關(guān)系。
7、分析計(jì)算公式中各物理量的單位: 在計(jì)算燃料燃燒放出的熱量時(shí),熱值與質(zhì)量的單位必須是國際單位,計(jì)算的結(jié)果才是J,同理,在計(jì)算氣體燃料燃燒放出的熱量的時(shí)候,熱值的單位應(yīng)為J/m3,體積的單位應(yīng)為m3,計(jì)算的結(jié)果才是J。
利用推導(dǎo)式m=Q放/q、q=Q放/m、V=Q放/q、q=Q放/V可以求出對(duì)應(yīng)的燃料的質(zhì)量、體積、熱值。學(xué)生練習(xí):(1)關(guān)于燃料的熱值,以下說法中正確的是()A、燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)
B.容易燃燒的燃料,熱值一定大
C.煤的熱值大于干木柴的熱值,燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多
(2)一桶煤油用掉了一半,則剩下的煤油()A、密度和熱值不變,比熱容減為原來的一半
B.、比熱容和密度不變,熱值減為原來的一半 C.、熱值和比熱容不變,密度減為原來的一半
D.、密度、熱值和比熱容都不變
8、熱機(jī)的效率
學(xué)生閱讀課本P23-P24文字內(nèi)容與插圖,基本概念、定義,用紅筆作上記號(hào)并完成自測(cè)題
(1)對(duì)于熱機(jī)而言,用來做有用功的那一部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫_________。
(2)蒸汽機(jī)的效率只有_______,汽油機(jī)的效率可以達(dá)到________,柴油機(jī)的效率可以達(dá)到________。
(3)設(shè)法利用___________,是提高燃料利用率的重要措施。
問題
1、我們?cè)谟妹簹鉄臅r(shí)候,煤氣能否充分燃燒,煤氣燃燒放出的熱能否都被水吸收?
閱讀課本P24頁“想想議議”,回答相關(guān)問題。同時(shí)指出在八年級(jí),我們學(xué)習(xí)了機(jī)械效率,那么我們能不能用類似的方法來計(jì)算出內(nèi)燃機(jī)的效率呢?在內(nèi)燃機(jī)的效率問題中,什么是相當(dāng)于有用功?什么相當(dāng)于總功?推導(dǎo)出相關(guān)公式。η=W有用/Q放
在計(jì)算熱機(jī)效率的時(shí)候,一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV計(jì)算出燃料完全燃燒放出的熱量Q放(這相當(dāng)于機(jī)械效率中的總功),再利用W有用/Q放=η 計(jì)算出熱機(jī)的效率,或用公式Q吸/Q放=η算出爐子燒水的 效率。
9、學(xué)生作業(yè)
(1)完成課本P26頁第3、4題。
(2)據(jù)估計(jì),全國一年可產(chǎn)生城市生活垃圾約5.6×108t,焚燒生活垃圾釋放的熱量為我所用,是綜合利用垃圾的一種方法。若燃燒1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的熱量,[C水=4.2×103J/(kg·℃),q焦碳=3.0×107J/kg] 問:(1)1.176×1010J的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少焦碳產(chǎn)生的熱量?(2)1.176×1010J的熱量可以將多少kg的水由20℃加熱到沸騰?