内容正文:
简易汽油机
初中物理实验教学说课
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(一)实验器材: 简易汽油机、纯酒精、注射器
(二)传统教学的不足与引入实验的设想
初中物理课标要求是:
“认识热机的工作进程”;汽油机是热机的
代表、是重点教学内容。
教学中重点难点是:汽油机四冲程的辨别、
压缩和做功冲程中的能量转化。
横向对比,初中物理同等地位的电动机、发电机、电磁铁等,都有实物教具,而汽油机没有。
在当前的教学中,方法主要有:
①四冲程示意图
②汽油机模型
③电脑模拟动画
这些方法都有一个很大缺陷:
就是不真实,属纸上谈兵,
学生是通过想象和推理来学习的,没有获得汽油机工作进程的真实体验,
导致了教学内容抽象、难度大,
有些同学甚至靠死记硬背。
如果使用生活中真正的汽油机呢?也不行,因为气缸不透明、转动快,观察不清楚。
所以我就制作了这个真实、透明、可分解的“简易汽油机” ,来解决这个问题。
(三)实验原理和设计制作思路
实验原理:
用电子打火
机在塑料注射器
内点燃酒精,燃
气推动活塞做功。
制作方法:
①用塑料注射器做“气缸
和活塞”
②用电子打火机的火花头
封入注射筒底做“火花塞”
③用铜阀门嵌入注射筒底,
做“进气门”和“排气门”
④用不锈钢杠杆
做“曲轴”,用
自行车轮做“飞
轮”
⑤用不锈钢架台、
锁扣、螺钉把注
射器筒口朝下固
定起来。
通过实验,我又做了以下改进:
①用酒精代替汽油,
没有黑烟、透明便
于观察。
②在进气门上方连
接过滤器,使酒精
在吸气时缓慢进入,
与空气混合均匀。
③在注射筒后
方做深蓝背景,
衬托电火花和
火焰
④活塞冲击力
很大,设置下
止横梁,确保
安全。
(四)实验教学目标和内容:
引入实验、使学生真实体验汽油机工作进程。
1.认识汽油机构造
2.操作汽油机四个冲程
3.体验压缩和做功冲程的能量转化
(五) 实验教学过程:
1.吸气冲程:将活塞置于筒底,两个气门关闭,在过滤器内滴入酒精,然后打开进气门,缓慢拉动活塞向下运动,吸入酒精和空气混合物约4/5筒。
2.压缩冲程:关闭进气门,缓慢推动活塞向上运动,约至2/3筒处,会感到压强增大,手摸筒壁、可感到温度升高,说明机械能转化为内能;同时在弹簧作用下,杠杆紧贴活塞下方,转盘铁片紧贴杠杆自由端下方。
3.做功冲程:扳动打火机开关,火花头产生电火花,酒精气体剧烈燃烧,产生火红光芒,同时发出“嘭”的一声,燃气膨胀做功,推动活塞向下运动,强大的推力使转轮快速转动3分钟以上。
这就说明:酒精燃烧的化学能转化为内能,内能又通过做功转化为机械能。这就是热机的原理!
4.排气冲程:排气门打开,推动活塞向上运动,将废气排出。
(六)实验教学效果与评价
1.实验教具富于创新、设计科学先进,提供了更直观的教学方法、实现了汽油机体验式实物教学。
2.实验操作简明规范、震撼视听、教学效果明显提高,轻易突破教学难点。
3.用生活用品制作教具、简单易模仿,破除热机神秘感,培养了学生的动手能力和创新精神。
4.不足之处:
教具体积较大、不够紧凑美观,不能自动连续运转。希望专家、同行和教学仪器厂家不断改进优化。
谢谢!
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