第三节 内燃机
一、教学目标
知识目标:
(1)知道热机中能量的转化
(2)知道四冲程内燃机的构造和工作原理
(3)了解汽油机和柴油机的主要区别
能力目标:
通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同,学习分析和比较的研究方法.
情感目标:
了解这些内燃机在生产和生活中应用,感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用.
二、教学重难点
重点:汽油机的工作过程
难点:汽油机和柴油机的做功冲程的认识
三、教学过程
1、引入新课:
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,内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?
2、进行新课:
板书:第三节 内燃机
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机
课件展示:各种现代交通工具(让学生说说感受)
(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
板书:一、汽油机:用汽油作燃料的内燃机
①构造(课件展示,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能量的转化:
问:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?
学生回答后总结: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
打开flash课件,让学生理解汽油机的工作原理。