1、熱機(jī)本章教材打破了傳統(tǒng)的力學(xué)和熱學(xué)的界限，注重學(xué)科內(nèi)各部分知識(shí)之間的聯(lián)系，將機(jī)械能、內(nèi)能和熱機(jī)幾部分內(nèi)容整合在一起，通過對(duì)熱值、熱機(jī)工作原理的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步突出了化學(xué)能、內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用.在本章的教學(xué)中始終貫穿著能量的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用這一主線，通過逐步學(xué)習(xí)各種不同形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化，可以使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的，物質(zhì)之間是相互聯(lián)系的，也是可以相互轉(zhuǎn)化的，有利于培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的科學(xué)世界觀.本章共分3節(jié)：1.第1節(jié)“熱機(jī)”，本節(jié)通過四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu);大致了解內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況,了解汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別;了解內(nèi)燃

2、機(jī)在現(xiàn)代生活,特別是交通方面的應(yīng)用.2.第2節(jié)“熱機(jī)的效率”，本節(jié)主要的教學(xué)內(nèi)容有兩個(gè)：一是燃料的熱值；二是熱機(jī)的效率（或燃料的利用率）.教學(xué)時(shí)可先從生活中常見的燃燒現(xiàn)象中引入熱值的概念，要求學(xué)生掌握熱值的計(jì)算公式Q=mq，知道熱值是燃料的一種性質(zhì)，而“熱機(jī)效率”的引出可以通過類比“機(jī)械效率”來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到燃料燃燒釋放的內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能，要求學(xué)生掌握熱機(jī)效率的公式=W有W總100%，能大致說出提高熱機(jī)效率的途徑，以及熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放的能量的主要流向.3.第3節(jié)“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”，“能量守恒定律”是對(duì)本章及以前所學(xué)物理知識(shí)從能量角度進(jìn)行的一次綜合.通過學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，向

3、學(xué)生初步揭示了能量概念的物理實(shí)質(zhì).接著通過學(xué)生討論、分析，了解能量不能憑空消滅和產(chǎn)生，只能相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，并給出能量守恒定律.【教學(xué)目標(biāo)】1.在知識(shí)與技能方面：知道熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化，知道四沖程內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理；知道燃料燃燒過程中能的轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，知道燃料的熱值及其單位，能通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率；知道能量守恒定律，能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生具有利用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí).2.在過程與方法方面：通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功；利用掛圖或模型講解四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料熱

4、值的概念，能根據(jù)燃料的熱值計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量；對(duì)熱機(jī)效率有初步認(rèn)識(shí)，能大致說出提高熱機(jī)效率的途徑.通過學(xué)生討論體會(huì)各種形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化，并進(jìn)一步理解能量守恒定律.3.在情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面：通過演示培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問題的能力，通過閱讀“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面；通過對(duì)熱機(jī)效率的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生開發(fā)新技術(shù)、提高燃料利用率的意識(shí).【教學(xué)重點(diǎn)】汽油機(jī)的工作原理及能量的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值，汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別.【教學(xué)難點(diǎn)】熱機(jī)效率，熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失，能的轉(zhuǎn)化與守恒定律.【課時(shí)建議】本章共有3節(jié)，建議5課時(shí).第1節(jié) 熱機(jī)1.5課時(shí)第2節(jié) 熱機(jī)的效率1.5課

5、時(shí)第3節(jié) 能量的轉(zhuǎn)化和守恒1課時(shí)本章復(fù)習(xí)和總結(jié) 1課時(shí)第1節(jié) 熱機(jī)【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能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；知道熱機(jī)的概念，知道內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，體會(huì)現(xiàn)代化交通工具對(duì)人們生活的巨大影響.2.通過模型或掛圖了解四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造.3.能用文字或口頭表述內(nèi)燃機(jī)各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化.二、過程與方法1.學(xué)生通過觀察汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作過程，能夠簡(jiǎn)單地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).3.通過上網(wǎng)等各種途徑收集整理有關(guān)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的原理、特點(diǎn)的相關(guān)資料，培

6、養(yǎng)學(xué)生收集信息和整理信息的能力.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.通過對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生樂于探究生活中的物理學(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(shí)應(yīng)用于人類社會(huì)的意識(shí)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)之間的關(guān)系.【教學(xué)重點(diǎn)】四沖程汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程.【教學(xué)難點(diǎn)】汽油機(jī)與柴油機(jī)之間的區(qū)別.【教具準(zhǔn)備】多媒體課件、鐵架臺(tái)、試管、金屬網(wǎng)罩、膠塞、酒精燈、水；汽油機(jī)與柴油機(jī)的實(shí)物模型.【教學(xué)課時(shí)】1.5課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】教師利用音像資料

7、，展示汽車運(yùn)動(dòng)，坦克前進(jìn)的畫面，然后設(shè)問：你知道汽車、坦克為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)起來嗎？汽車、坦克的發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么獲得能量的？學(xué)生思考、討論、發(fā)表各自的看法.師汽車、坦克的發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)是個(gè)內(nèi)燃機(jī)，它通過將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，從而使汽車、坦克運(yùn)動(dòng)起來.下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧.【進(jìn)行新課】知識(shí)點(diǎn)1 熱機(jī)師我們開始做個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家細(xì)心觀察，并注意以下幾個(gè)問題：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？能否把燃料移到容器內(nèi)部去燃燒來獲得更大的動(dòng)能？教師演示教材P17頁圖14.1-1的實(shí)驗(yàn).（提醒：用金屬網(wǎng)罩套在試管外面，并且膠塞不要塞得太緊，以免試管炸裂傷人）學(xué)生回憶并思考，發(fā)表

8、各自的建議：水吸收熱量，變成水蒸氣推動(dòng)塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；塞子沖開時(shí)有“白氣”產(chǎn)生，這是水蒸氣液化放熱師 同學(xué)們回答得很好，酒精燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水蒸氣推動(dòng)塞子做功，內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道利用內(nèi)能可以對(duì)外做功，那接下來請(qǐng)大家想一想，如果把燃料移到類似試管的容器中燃燒，那么能量的利用率將會(huì)更高，推動(dòng)塞子做的功將會(huì)更多.而且如果設(shè)法讓這種推動(dòng)塞子的運(yùn)動(dòng)往復(fù)進(jìn)行，那就有了真正的利用價(jià)值.而科學(xué)家早就將這種設(shè)想應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，我們經(jīng)常乘坐的汽車中的熱機(jī)“發(fā)動(dòng)機(jī)”正是利用這種原理來工作的.下面我們一起來認(rèn)識(shí)熱機(jī).板書：熱機(jī)：（1）定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械

9、.（2）工作原理：將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再對(duì)外做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.（3）熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)；內(nèi)燃機(jī)；汽輪機(jī)；噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等.教師用多媒體播放課件“熱機(jī)的分類和幾種發(fā)動(dòng)機(jī)原理”.熱機(jī)的分類和幾種發(fā)動(dòng)機(jī)原理（多媒體課件）（1）熱機(jī)的分類通常根據(jù)燃料燃燒方式，將熱機(jī)分為內(nèi)燃機(jī)與蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)兩類.凡燃料直接在汽缸內(nèi)燃燒，全部能量轉(zhuǎn)變過程在汽缸內(nèi)完成的熱機(jī)稱內(nèi)燃機(jī)，如汽油機(jī)、柴油機(jī)等都屬于此類.先把燃料燃燒時(shí)釋放的能量的一部分傳給工質(zhì)，再由工質(zhì)將得到的能量的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的稱蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)，又稱外燃式熱機(jī).內(nèi)燃機(jī)的工質(zhì)是燃燒的煙氣，而蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)是水蒸氣.蒸汽機(jī)在熱機(jī)中是最早出現(xiàn)的，以

10、后是內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相繼交叉出現(xiàn).其中內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用范圍最廣，天空、地上、水中都有內(nèi)燃機(jī)的身影.蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)由于笨重、效率低，現(xiàn)在應(yīng)用已不多.（2）幾種發(fā)動(dòng)機(jī)原理簡(jiǎn)介蒸汽輪機(jī)利用鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽從噴嘴高速噴出，沖擊葉輪，使葉輪與機(jī)軸一同旋轉(zhuǎn).蒸汽輪機(jī)的輸出功率很大，大型的蒸汽輪機(jī)輸出功率可達(dá)幾十萬千瓦.燃?xì)廨啓C(jī)基本原理與蒸汽輪機(jī)相似，但工質(zhì)不是蒸汽，而是燃料燃燒后生成的煙氣.中國(guó)民間工藝品“走馬燈”即是一種原始簡(jiǎn)單的燃?xì)廨啓C(jī)，早在800年前就已在我國(guó)出現(xiàn).燃?xì)廨啓C(jī)不僅輸出功率大（可達(dá)十幾萬千瓦），而且效率高，可達(dá)50%60%.空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室

11、內(nèi)燃燒，生成的煙氣從噴口高速噴出，根據(jù)反沖原理，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身將向反方向運(yùn)動(dòng).火箭發(fā)動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)與原理和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相似.區(qū)別是空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒時(shí)的氧化劑（氧氣）取自空氣，因此空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只能在大氣層內(nèi)工作，主要用在飛機(jī)上；火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則自帶氧化劑，燃料燃燒時(shí)不依賴于空氣，因此可在大氣層外工作，是發(fā)射人造衛(wèi)星和宇宙飛船的動(dòng)力源.中國(guó)在節(jié)日放的“起花”也即是火箭的原型，中國(guó)是火箭的故鄉(xiāng).板書：（1）內(nèi)燃機(jī)：凡燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)，叫做內(nèi)燃機(jī).（2）內(nèi)燃機(jī)主要分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類，它們分別用汽油和柴油作為燃料.例題1(多媒體展示)如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，用酒精

12、燈加熱一段時(shí)間后，會(huì)觀察到的現(xiàn)象有：；.實(shí)驗(yàn)中的能量轉(zhuǎn)化過程為：酒精燃燒放出熱量，酒精的能轉(zhuǎn)化為水的能；水吸熱沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，氣體膨脹對(duì)瓶塞做功，氣體的能轉(zhuǎn)化為瓶塞的能.答案：現(xiàn)象：瓶塞被沖出來（向上跳起來）管口附近出現(xiàn)白霧過程：化學(xué)內(nèi)內(nèi)機(jī)械課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).知識(shí)點(diǎn)2 汽油機(jī)師 在現(xiàn)代社會(huì)中，內(nèi)燃機(jī)是最常見的熱機(jī)，內(nèi)燃機(jī)在汽缸內(nèi)燃燒汽油或柴油.大多數(shù)汽車?yán)锏膬?nèi)燃機(jī)是燃燒汽油的，也叫汽油機(jī).下面我們就一起來學(xué)習(xí)汽油機(jī).教師展示汽油機(jī)的實(shí)物模型，講解結(jié)構(gòu)部件名稱（如圖），引導(dǎo)學(xué)生了解汽油機(jī)的構(gòu)造.板書：汽油機(jī)的構(gòu)造：排氣門、進(jìn)氣門、火花塞、汽缸、活塞、連桿、曲軸.師從汽油機(jī)的實(shí)

13、物模型中我們知道了汽油機(jī)的構(gòu)造，那汽油機(jī)是如何工作的呢？下面我們觀看一個(gè)動(dòng)畫視頻.教師用多媒體播放汽油機(jī)工作過程中的flash視頻動(dòng)畫：汽油在汽缸里面燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞做功.活塞移動(dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng).要使汽油機(jī)連續(xù)工作，活塞必須能在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng).活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程.多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的.（啟發(fā)學(xué)生注意四個(gè)沖程中工作情況及能量變化）板書：（1）沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫做一個(gè)沖程.（2）汽油機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣.教師再次播放汽油機(jī)工

14、作的視頻動(dòng)畫，并提醒學(xué)生帶著以下問題觀察和思考：（1）四個(gè)沖程中氣門開啟、閉合狀態(tài)如何？活塞運(yùn)動(dòng)方向如何？（2）吸氣沖程中為什么能將汽油和空氣的混合物吸進(jìn)汽缸？（3）壓縮沖程中壓縮的是什么？壓縮到最后會(huì)有什么結(jié)果？（4）四個(gè)沖程中哪些沖程發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？（5）哪個(gè)沖程使機(jī)器獲得動(dòng)力？哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？學(xué)生看完視頻后分組討論，并積極回答問題：生1：吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸.壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮.做功沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉.在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的

15、氣體.高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功.排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸.生2：吸氣沖程中當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的體積增大，壓強(qiáng)變小，大氣壓將油氣混合物吸進(jìn)汽缸.生3：壓縮沖程中，活塞對(duì)油氣混合物進(jìn)行壓縮做功，結(jié)果是使油氣混合物的內(nèi)能增加，溫度升高.生4：四沖程中“壓縮沖程”和“做功沖程”中發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化，其中“壓縮沖程”中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；“做功沖程”中，燃料燃燒，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，又使燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.生5：做功沖程中機(jī)器獲得動(dòng)力，排氣沖程中排出了汽車的尾氣.教師鼓勵(lì)學(xué)生的回答，

16、然后用多媒體展示“四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖”（如圖），并進(jìn)行比較，強(qiáng)調(diào)壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化.板書：（1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次.（2）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.（3）汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，只有做功沖程產(chǎn)生動(dòng)力，其他三個(gè)沖程都要靠飛輪的慣性來完成，且消耗機(jī)械能.例題2（多媒體展示）如圖所示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程,它是()A.壓縮沖程,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B.壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D.做功沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能解析：判斷內(nèi)燃機(jī)工作過程屬于哪一個(gè)沖程，需分兩步：一是看

17、氣門開閉狀況，二是看活塞運(yùn)動(dòng)情況，具體判斷方法是：一氣門打開，若進(jìn)氣為吸氣沖程，若排氣為排氣沖程；兩氣門都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程，活塞向下為做功沖程.本題是兩氣門都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程.壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.答案：B例題3（多媒體展示）一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為6000r/min，則每秒鐘發(fā)動(dòng)機(jī)完成個(gè)沖程，對(duì)外做功次.解析：由6000r/min，算出飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)為6000r/60s100r/s.飛輪轉(zhuǎn)一周完成2個(gè)沖程，一個(gè)工作循環(huán)為4個(gè)沖程，做1次功，飛輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)2周，則每秒完成沖程數(shù)為1002200（個(gè)），每秒做功次數(shù)為1/210050（次）.答案：200 50例題

18、4（多媒體展示）如圖所示的是汽油機(jī)汽化器的工作原理圖，油管的噴嘴為什么要安裝在進(jìn)氣管的狹窄處？請(qǐng)作出簡(jiǎn)要解釋.解析：在吸氣沖程中，空氣從進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸，氣流在進(jìn)氣管狹窄處的流速較大，壓強(qiáng)較小，汽油在氣壓的作用下流出噴嘴，在高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合后進(jìn)入汽缸，這樣有利于燃料的充分燃燒.解：將油管的噴嘴安裝在進(jìn)氣管的狹窄處，是因?yàn)檫M(jìn)氣管狹窄處的空氣流速較大，壓強(qiáng)較?。ㄐ∮谟拖鋬?nèi)油面的大氣壓）汽油才能在氣壓的作用下流出噴嘴，在高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合.課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).知識(shí)點(diǎn)3 柴油機(jī)師 坦克和輪船上使用的是柴油機(jī)，柴油機(jī)是如何工作的？它的構(gòu)造又如何呢？下面我們

19、就一起來學(xué)習(xí)“柴油機(jī)”.柴油機(jī)是利用汽缸內(nèi)燃燒柴油所產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)鈦硗苿?dòng)活塞做功的熱機(jī).它的構(gòu)造和汽油機(jī)的構(gòu)造大致相同，所不同的是柴油機(jī)的汽缸頂部無火花塞而有噴油嘴.（教師可展示柴油機(jī)的實(shí)物模型，也可以展示圖片引導(dǎo)學(xué)生觀察汽油機(jī)與柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的異同）教師用多媒體播放課件“柴油機(jī)的工作過程”，并講解.柴油機(jī)的工作過程（多媒體課件）柴油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)也是由四個(gè)沖程組成，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)兩周，對(duì)外做功一次，活塞往復(fù)兩次，除做功沖程外的其他三個(gè)沖程，也是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成.教師引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)單敘述汽油機(jī)與柴油機(jī)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn).（幫助學(xué)生了解柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)四沖程特點(diǎn)的理解）提示

20、：汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較：相同點(diǎn)：都是燃料在汽缸內(nèi)燃燒；都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次；啟動(dòng)時(shí)，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來.不同點(diǎn)：補(bǔ)充說明：（1）汽油容易霧化并汽化，柴油不易霧化，所以汽油機(jī)是通過霧化汽油與空氣混合后從進(jìn)氣道吸入汽缸，柴油機(jī)采用在壓縮沖程結(jié)束時(shí)從汽缸頂部噴入的方式.（2）汽油的燃點(diǎn)高但揮發(fā)性強(qiáng)，易于點(diǎn)火，故采用電火花點(diǎn)燃式點(diǎn)火；柴油的燃點(diǎn)低但揮發(fā)性差，不易點(diǎn)燃易壓燃，故采用壓燃式點(diǎn)火，即利用壓縮沖程將密閉空氣溫度壓縮到柴油的燃點(diǎn)以上，噴入的柴油遇高溫立即燃燒.（3）由于柴油機(jī)的壓縮程度高

21、于汽油機(jī)，燃燒生成的燃?xì)獾臏囟群蛪簭?qiáng)都高于汽油機(jī)，從做功的角度來看，在柴油機(jī)里作用在活塞上的壓力較大，做的功也較多；從能量的轉(zhuǎn)化角度來看，柴油機(jī)燃?xì)獾臏囟容^高，內(nèi)能較大，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能也較多，單位時(shí)間里做功較多.板書：在一個(gè)工作循環(huán)中，柴油機(jī)的四個(gè)沖程和汽油機(jī)一樣，曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功一次.且開始時(shí)都需要外力啟動(dòng).例題5（多媒體展示）下列關(guān)于柴油機(jī)的敘述中，正確的是（ ）A.柴油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B.四沖程柴油機(jī)每經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動(dòng)四周C.汽油機(jī)有噴油嘴，柴油機(jī)有火花塞D.汽油機(jī)用壓燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)用點(diǎn)燃式點(diǎn)火解析：由熱機(jī)的概念知，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

22、的裝置稱為熱機(jī)，柴油機(jī)屬于熱機(jī)，故A是正確的；四沖程內(nèi)燃機(jī)每經(jīng)過一個(gè)工作循環(huán)，有四個(gè)沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，故B錯(cuò)誤；在做功沖程中，汽油機(jī)是通過火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃高溫高壓的油氣混合物，是點(diǎn)燃式，而柴油機(jī)是用噴油嘴向遠(yuǎn)高于柴油燃點(diǎn)的空氣噴射霧狀柴油而使柴油燃燒的，稱之為壓燃式，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：A例題6（多媒體展示）某單缸四沖程柴油機(jī)的汽缸活塞面積為30cm2，一個(gè)做功沖程活塞在汽缸中移動(dòng)的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)柴油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），求：（1）做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓

23、力；（2）一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；（3）柴油機(jī)的功率.分析：本題綜合考查了壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系、功和功率的計(jì)算、柴油機(jī)的工作原理等知識(shí).（1）已知壓強(qiáng)p和受力面積S，根據(jù)壓強(qiáng)定義式p=F/S的變形FpS，可直接求出；（2）根據(jù)求出的壓力和已知壓力移動(dòng)的距離s，根據(jù)公式WFs可求出做的功；（3）柴油機(jī)工作時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，由此可根據(jù)飛輪的轉(zhuǎn)速求出飛輪1s做功的次數(shù)，從而可以求出柴油機(jī)的功率.解：（1）做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力FpS=9.0105Pa3010-4m2=2.7103N；（2）一個(gè)做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞的功WFs=2.7103N5010-3m=135J；（3）因?yàn)轱w輪

24、的轉(zhuǎn)速是1800r/min=30r/s，每秒做功次數(shù)n=1/230=15次，柴油機(jī)的功率P=nWt135J15/1s=2025W.課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).師 請(qǐng)大家閱讀教材P20科學(xué)世界“現(xiàn)代汽車”.（擴(kuò)大學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神）【教師結(jié)束語】同學(xué)們，我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲了不少知識(shí).我們知道了熱機(jī)的工作過程和原理，知道了內(nèi)能的利用在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中有著重要的地位和作用，這節(jié)課我們就學(xué)到這，謝謝.課后作業(yè)完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后練習(xí).1.本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)通過創(chuàng)設(shè)問題情景，提出讓學(xué)生感興趣的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化，并通過播放flash動(dòng)畫，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)掌握汽油機(jī)

25、和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作原理.2.教學(xué)時(shí)，教師主要從構(gòu)造、工作過程及優(yōu)缺點(diǎn)等幾個(gè)方面對(duì)汽油機(jī)和柴油機(jī)進(jìn)行介紹，重點(diǎn)講述汽油機(jī)的四個(gè)沖程，通過視頻和插圖對(duì)四個(gè)沖程逐一進(jìn)行介紹，使學(xué)生對(duì)汽油機(jī)的工作過程有一個(gè)完整的了解.在講解柴油機(jī)時(shí)，教師可以采用對(duì)比的方法，結(jié)合柴油機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，講述它與汽油機(jī)在構(gòu)造上的異同，對(duì)于它們相似的地方，只需做簡(jiǎn)略的說明，而重點(diǎn)介紹它們的吸氣沖程、壓縮程度、點(diǎn)火方式上的不同.這樣安排有利于學(xué)生抓住重點(diǎn).最后簡(jiǎn)單介紹了汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及其運(yùn)用.3.在幫助學(xué)生了解汽車的發(fā)展史的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生通過多種途徑，如采訪工人，查閱資料，上網(wǎng)搜集等，了解汽車在現(xiàn)代社會(huì)生活中的重要作用

26、，同時(shí)給人類生活環(huán)境帶來的負(fù)面影響.明白科學(xué)是一把雙刃劍.號(hào)召同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，勇攀科學(xué)高峰，為人類社會(huì)進(jìn)步做出應(yīng)有的貢獻(xiàn).淺談粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)粉塵燃料屬于一種可再生能源和新能源.有人發(fā)明了“粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)”，已在2004年4月7日向中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)專利，現(xiàn)已授權(quán).內(nèi)燃機(jī)是重要的工業(yè)動(dòng)力之一，現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)均采用汽油、柴油作燃料，不僅尾氣排放污染了環(huán)境，而且其資源日益枯竭.專家估計(jì)，世界上已探明的石油儲(chǔ)量最多夠人類使用50年.為解決世界石油危機(jī)，人們積極探索以煤代油、天然氣代油、電代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多種途徑.但時(shí)至今日，在替代石油的再生能源的開發(fā)上，人類沒有根本的進(jìn)展.粉塵燃料內(nèi)燃機(jī)是一種全新的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī).它跟傳統(tǒng)的汽油、柴油往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)截然不同，它利用“粉塵爆炸原理”，既可以直接燃燒精制