《热机教学》设计庞经政

1、物理与电子工程学院 13 13级学科教学（物理）级学科教学（物理）庞经政庞经政热机教学设计热机教学设计1.1.课堂引入：制作小实验，提出问题课堂引入：制作小实验，提出问题2.2.对实验现象进行观察和分析对实验现象进行观察和分析3.3.介绍关于热机的历史故事介绍关于热机的历史故事4.4.讲解热机的种类讲解热机的种类5.5.重点讲解内燃机重点讲解内燃机6.6.小结小结7.7.作业作业1.1.课堂引入：制作小实验，提出问题课堂引入：制作小实验，提出问题问题：水沸腾后瓶塞问题：水沸腾后瓶塞会发生什么现象呢？会发生什么现象呢？2.2.对实验现象进行观察和分析对实验现象进行观察和分析现象:软木塞冲出;管口

2、有“白气”产生.说明:水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.应用：热机工作时：内能转化为机械能3.3.介绍关于热机的历史故事介绍关于热机的历史故事“瓦特和水壶”的故事：瓦特小的时候，看见炉子上壶里的水沸腾了。蒸汽把壶盖顶了起来，瓦特从中受到启发，长大后发明了蒸汽机，成为著名的发明家。其实，那只不过是传说而已，瓦特发明蒸汽机并不是他幼时的灵感，而是吸收前人的成果和他个人艰苦努力的结果。为了纪念这位大发明家，国际单位制中的功率单位“瓦特”（Watt）就是以瓦特的姓氏命名的。萨佛改良的蒸汽机萨佛改良的蒸汽机 17世纪，由于采矿工业的发展，英国人萨佛里于1698年制成用于矿井抽

3、水的蒸汽水泵，被称为“矿工之友”。18世纪中叶，瓦特在布莱克关于潜热与比热理论的启发下，于1765 年在纽可门蒸汽机中加了一个与汽缸分离的冷凝器，从而避免了汽缸冷却时消耗许多蒸汽的热，大大提高了机器效率，节省了燃料与时间，1776 年瓦特又制成两台蒸汽机开始运行，热机效率24，经过瓦特改进后的蒸汽机被广泛应用，到19世纪初，蒸汽机已普遍在矿山和纺织工业中采用。蒸汽机罗夏发明四冲程内燃机 1862年，法国工程师德罗夏在本国科学家卡诺研究热力学的基础上，提出了四冲程内燃机工作原理：活塞下移、进燃料；活塞上移，压缩气体；点火，气体迅速燃烧膨胀，活塞下移做功；活塞上移，排出废气。四个冲程周而复始，推动

4、机器不停地运转。德罗夏只是天才地提出了四冲程的内燃机理论，而将这一理论变为现实的是德国发明家奥托。1876年，他设计制成了第一台四冲程内燃机（以煤气为燃料）。它具有体积小、转速快等优点。后来这种机械常常用汽油作燃料，所以又叫汽油机。它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。随后德国人狄塞尔提出压燃式内燃机原理，1897年制造成功以柴油为燃料的柴油机。 四冲程内燃机4.4.讲解热机的种类讲解热机的种类蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机喷气发动机喷气发动机等等等等5.5.重点讲解内燃机重点讲解内燃机柴油机柴油机汽油机汽油机汽油机的构造汽油机的构造汽油机工作原理汽油机工作原理吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲

5、程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程柴油机构造柴油机构造柴油机工作原理柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程6.6.小结：小结： 汽油机和柴油机的工作过程有什么相汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？同点，有什么不同点？相同点：相同点：1基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。不同点：不同点：1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。7.7.作业：作业：1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的.2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能. 3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( )