第6課時 熱機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo) ?。?/span>1)知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化 重難點:內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理;汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別和聯(lián)系. 教具:汽油機(jī)和柴油機(jī)模型 一、引入新課 用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的動力 二、學(xué)習(xí)活動 (一)熱機(jī) 定義:把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。 舉例:蒸氣機(jī)、內(nèi)燃料機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣式發(fā)動機(jī)。 (一)、內(nèi)燃機(jī): 內(nèi)燃機(jī)的基本特點:燃料在氣缸內(nèi)燃燒,生成高溫、高壓的燃?xì)?,利用燃作為工作物質(zhì)推動活塞作功的熱機(jī)。最常見的內(nèi)燃機(jī),以汽油或柴油為燃料,分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)。工作原理: 內(nèi)燃機(jī)的工作過程:以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程。(如圖) 分類:汽油機(jī):用汽油作燃料的內(nèi)燃機(jī) 柴油油機(jī):用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。 沖程:活塞從氣缸的一端運動到另一端。 (二)汽油機(jī) 1.構(gòu)造:進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、氣缸、;連桿、曲軸 2.工作過程: 吸氣沖程:開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時,活塞由上向下運動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程。 問題與思考:1。吸氣沖程中活塞運動的方向?2.進(jìn)排氣門的開合情況?3.吸氣沖程中燃料為何能進(jìn)入氣缸? 壓縮沖程:活塞運動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強增大。這是第二個沖程。 問題與思考:1。壓縮沖程中活塞運動的方向?2.進(jìn)排氣門的開合情況?3.壓縮沖程壓縮的是什么物質(zhì)?產(chǎn)生什么結(jié)果?是將什么能轉(zhuǎn)化為什么能? 做功沖程:壓縮結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊蛏舷蛳逻\動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程。 問題與思考: 1。燃料是什么時候點火的?2。燃燒的結(jié)果產(chǎn)生什么?3。做功沖程中燃?xì)鉃槭裁茨茏龉??是將佬什么能轉(zhuǎn)化為什么能? 排氣沖程:做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)向下向上運動,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程。此后,活塞又由上向下運動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。 問題與思考:排氣沖程有何作用? 問題與小結(jié):1。汽油機(jī)在開動前,如何使曲軸轉(zhuǎn)動?它完成幾個沖程后,汽油機(jī)會自行工作?2。在一個工作循環(huán)中,活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)幾次?3。四個沖程中只有哪一個沖程對外做功?其它三個沖程靠什么完成? (三)、汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點 ①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點:都是內(nèi)燃機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程。 ②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點: A、構(gòu)造方面:柴油機(jī)沒有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴。 B、工作過程上: 吸入的氣體不同(汽油機(jī)吸入的是什么?柴油機(jī)吸入的只是空氣); 壓縮情況不同(柴油機(jī)壓縮沖程末,氣體體積要小得多。所以壓強更大,溫度更高,這個溫度早已超過了柴油的燃點); 點火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點,從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式); C、用途方面:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。 (四)熱機(jī)的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。 三、歸納總結(jié)
四、反饋與評價 |
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