《课题研究：家庭中的热机》导学案2

课题研究：家庭中的热机导学案【学习目标】1了解热机的工作原理。2了解汽油机的基本工作原理。3了解柴油机的基本工作原理。【重点难点】汽油机与柴油机的工作原理以及工作过程中的能量转化情况。学习内容一：热机学习指导：阅读课本P17P18文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1人们发现内能可以做功，利用内能做功的机械叫热机。2燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。3内燃机分为汽油机与柴油机两大类。它们分别用汽油与柴油作为燃料。【合作探究】教师巡视辅导。演示P17图14.11，请学生观察后讨论如下问题：1点然酒精后，有什么现象发生？答：听到“呯”的一声，看到塞子飞出去，瓶口附近出现“白雾”。2塞子为什么会飞出去？瓶口为什么会出现“白雾”？答：酒精燃烧给试管中的水加热，试管内产生大量的水蒸汽，当管内的气压大到一定程度时，塞子在水蒸汽压力的作用下就会飞出去。管内的水蒸汽对塞子做了功，内能减少，温度降低，水蒸汽遇冷液化，形成“白雾”。3从酒精灯点燃到塞子飞出去，能量是怎么转化与转移的？答：酒精具有化学能，燃烧后化学能转化为内能 ，内能通过热传递的方式转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸汽，水蒸汽推动塞子做功，内能转化为塞子的动能。4在大屏幕上展示P18图14.12，这个内燃机与刚才的演示实验装备在结构上有什么相同点？活塞塞子汽缸试管5它们工作时能量转化有什么共同点？共同点：能量转化过程相同，都是燃料燃烧后的内能转化为机械能。【展示交流】教师掌握情况。【精讲点拨】1在演示实验中，塞子不能塞得太紧，否则有可能引起试管爆裂。2内燃机与其它热机的能量转化方式一样：内能转化为机械能。不同点在于内燃机的燃料在汽缸内燃烧，所以称之为“内燃”。【即时练习】1完成P21第1题。2内燃机的特点是：燃料在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。学习内容二：汽油机、柴油机学习指导：阅读课本P18P20文字内容与插图，二人为一组，相互描述汽油机的工作过程。【自学检测】1汽油机的结构：汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞。2汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动。3活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫一个冲程。汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。【合作探究】教师巡视辅导。1使用PPT动画展示汽油机工作过程，说说汽油机是怎样工作的，并将下面的空补充完整。汽油机一个完整的工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。A吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油与空气的混合物进入汽缸。B压缩冲程：进气门排气门都关闭，活塞向上运动，燃料与空气的混合物被压缩，温度升高。C做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞点火，燃料燃烧，产生高温高压的气体，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。D排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。2讨论并完成“想想议议”(1)在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。(2)做功冲程使汽车获得动力。(3)排气冲程排出废气。3阅读P19柴油机的相关内容，比较一下汽油机与柴油机的异同并将下列表格补充完整。相同点能量转化方式都是把内能转化为动能工作过程都有四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。不同点吸气冲程：汽油机吸入是的汽油与空气的混合物。柴油机吸入的是纯净的空气。压缩冲程：汽油机在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，是“点燃式”；柴油机在压缩冲程结束时，汽缸内的温度已超过柴油的燃点，此时，喷油嘴喷出雾状的柴油，遇到热空气马上燃烧，是“压燃式”功率不同：柴油机功率一般较大，一般应用于大型机械上， 汽油机相对功率较小，一般应用于小型机械上。效率不同：柴油机对燃料利用率较高，机械效率较高，汽油机机械效率较低。4.阅读P20科学世界“现代汽车”，说说现代汽车与过去的汽车相比有哪些优点。答：减少污染，降低消耗。【展示交流】教师掌握情况。【精讲点拨】1在四冲程汽油机中，只有做功冲程对外提供了动力，其他三个冲程依靠飞轮的惯性完成。手扶拖拉机在启动时，要用人力转动摇把，带动飞轮转动，完成吸气与压缩冲程、排气冲程，然后发动机才能开始正常工作。小汽车启动时，转动钥匙