内容正文:
初中物理教案(人教版)--杜光亮
§14.1热机
一、教学目标
1.理解内能可以转化为机械能
2.知道热机中能量的转化
3.理解四冲程汽油机的构造和工作原理
二、教学重点
1.知道热机中能量的转化
2.理解四冲程汽油机的构造和工作原理
三、教学难点
1.知道热机中能量的转化
2.理解四冲程汽油机的构造和工作原理
四、教具
试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴、汽油机模型、汽油机活动挂图等。
五、教学教程设计
(一)导入新课
引入:生活中,我们会通过燃料的燃烧获得内能,那么获得的内能我们可以用来干什么呢?一方面利用内能来加热,另一方面利用内能来做功,前者本质上来说是能量的转移,后者在本质上是能量的转化。
(二)热机
1.演示实验:水蒸气冲开橡皮塞
问题1:出现了什么现象?在水沸腾一段时间后,橡皮塞被水蒸气冲开,在试管口还有少量“白雾”生成。
问题2:实验中有能量的转化吗?水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
问题3:水蒸气的内能从何而来?酒精燃烧放出热量被水吸收,转化为水蒸气内能。也就是说燃料燃烧获得的内能最终转化为了塞子的机械能。
问题4:生活中,还有没有其他的燃料燃烧的获得的内能转化为机械的事例?比如小汽车的燃料在气缸中燃烧,汽车获得了机械能。
2.热机(热力发动机)
(1)原理:将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器,即利用内能来做功的机器。
讲解:用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能转化为机械能的效率较低。如果把燃料移到容器的内部去燃烧,可以获得更大的机械能。
(2)内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机,常见的内燃机有汽油机、柴油机。
(3)类型:蒸汽机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。
(三)汽油机
1.构造:进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)。
2.冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
3.工作原理:
引入:先从整体上分析,讲解燃烧需要的四个冲程。
(1)吸气冲程: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;
(2)压缩冲程: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。此时是的机械能转化