內燃機物理教案
時間:2022-06-24 05:32:00
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知識目標
(1)知道熱機中能量的轉化
(2)知道四沖程內燃機的構造和工作原理
(3)了解汽油機和柴油機的主要區別
能力目標
通過分析汽油機和柴油機的構造個工作過程的異同,學習分析和比較的研究方法.
情感目標
了解這些內燃機在生產和生活中的應用,感受到技術進步在工業文明發展中的重要作用.
教學建議
教材分析
教材利用圖例說明了汽油機的結構,并用四個參考圖詳細分析了汽油機的四個沖程,指出汽油機實際工作時,是靠外力使曲軸和飛輪先轉動起來,帶動活塞運動后汽油機才自己工作.
柴油機教學比較簡單,知識說明了其工作過程,并分析了和汽油機的區別,指出了柴油機的應用.教材最后還提出了問題,思考汽油機和柴油機在工作過程中的相同點和不同點.
教法建議
本節利用掛圖分析,要注重培養學生的觀察能力和分析總結能力,培養學生的比較能力,所以在教法上有演示、引導學生觀察、分析討論、比較、聯系實際這些環節.
“汽油機”利用掛圖和實驗儀器演示汽油機的四個沖程,使學生在理解工作過程的內在邏輯聯系.體會到汽油機的發明是人們智慧的結晶,在技術應用領域人們可以充分發揮自己的聰明才智.
“柴油機”要注意比較教學,學生自主分析汽油機和柴油機的相同點和不同點,提高學生的甄別、判斷、比較能力,教師還可以提供一些關于內燃機的資料,學生閱讀,增強信息處理能力.
教學設計方案
內燃機
【課題】內燃機
【重難點】內燃機的構造和工作原理;汽油機和柴油機的區別和聯系.
【教學過程設計】
一.汽油機
方法1、教師簡介汽油機,指出汽油在汽油機汽缸中燃燒,高溫高壓的燃氣推動活塞做功,能量轉化是內能轉化為機械能.運用掛圖表現汽油機的四個沖程,分析每個過程和四個沖程之間的邏輯聯系,學生在觀察和分析的過程中可以思考下面的問題:
a.汽油機的結構主要有哪些;每部分的用途是什么.
b.運動四個沖程,說明汽油機的曲軸能帶動活塞連續轉動.
c.四個沖程的特點是什么.
學生理解了四個沖程后,教師可以講解汽油機的應用,可以提供關于汽油機的資料,學生閱讀,提高利用信息學習的能力.
方法2、對于基礎和設備條件較好的班級,教師可以利用多媒體資料輔助學習,例如可以用電話展示,學生利用課件的交互功能,自主的學習汽油機的結構、作用、各個沖程的工作情況等.對于汽油機的應用,仍可以向學生提供資料,學生利用信息學習,提高采集信息和處理信息的能力.
二.柴油機
方法1、利用媒體資料輔助學生學習,可以有:柴油機的剖面圖、柴油機四個沖程的掛圖、柴油機的應用舉例.可以組織學生小組討論,對比柴油機和汽油機的沖程,找出汽油機和柴油機的相同點和不同點.柴油機的應用可以教師提供資料,學生閱讀,自己從信息中學習.
方法2、對于基礎較好的班級,可以組織學生實驗探究,參考課題可以是:發動機的原理和作用,學生組織成小組,自行制訂計劃和實施方案,主要了解蒸氣機、內燃機、氣輪機、噴氣發動機的簡單原理和這些發動機對生產力的發展所作的貢獻.
【板書設計】
第三節內燃機
一.汽油機
1.汽油機的四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.
2.汽油機的應用
二.柴油機
1.柴油機和汽油機的區別
2.柴油機的應用
探究活動
實驗探究:發動機的原理和作用
【課題】發動機的原理和作用
【組織形式】學生活動小組
【活動流程】提出問題;猜想與假設;制訂計劃與設計實驗;進行實驗與收集證據;分析與論證;評估;交流與合作。
【參考方案】了解蒸氣機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機的基本原理及這些發動機對生產力發展所起的作用。
【備注】1、寫出探究過程報告。
2、發現新問題。
探究活動范例:參觀汽車修配廠
活動內容
參觀汽車修配廠,重點觀察汽車發動機——汽油機.
活動目的
親眼目睹汽車發動機,在增加感性認識的基礎上,使學生進一步了解汽油機的構造及作用.
活動準備
1、知識預習:①內燃機的有關知識;②燃料及燃燒值;③內能的利用和環境保護.
2、組織安排:全班分為5個小組,進行紀律、安全教育.
活動過程
1、參觀修配廠工作環境,聽修配廠負責人介紹該廠基本情況
2、聽技術人員講解汽車發動機——汽油機的主要構造及作用
①機體——機體是發動機各機構、各系統和一些部件的安裝基礎.
②曲柄連桿機構——主要包括活塞、活塞銷、連桿曲軸、飛輪、氣缸體等.其作用是將燃料在氣缸內所產生的熱能轉變成曲軸旋轉的機械能,并輸送給傳動系.
③配氣機構——主要包括排氣門、氣門挺桿、氣門彈簧等.其作用是按一定的時間使可燃混合氣和空氣充入氣缸,并按一定的時間將廢氣從氣缸中排出.
④供給系——包括燃油箱、汽油泵、汽油濾清器、空氣濾清器、化油器、進氣管等.其作用是把汽油和空氣按一定比例混合成可燃混合氣并送入氣缸,以備燃燒.
⑤潤滑系——包括集濾器、機油泵、潤滑油道、限油閥、機油濾清器、機油散熱器等.其作用是將潤滑油送至各摩擦的摩擦面.
⑥冷卻系——包括水泵、散熱器、風扇、水套、分水管等.其作用是用冷卻水帶走受高溫機件的熱量,并通過散熱器將熱量散發到大氣中,以保證發動機正常工作.
⑦點火系——汽油機的點火系包括蓄電池和發電機、點火線圈、分電器和火花塞等.其作用是定時地點燃氣缸中的可燃混合氣.
⑧起動系——起動系包括使發動機由靜止到起動工作的起動機及附屬裝置.
3、學生深入到各修理車間調查、采訪,并弄清有關問題
①發動機在工作時如何減小噪音?
廢氣從排氣管排出時,如果直接進入大氣,會產生強烈的排氣噪音,為了減小排氣噪音和消除廢氣中的火星,通常在排氣管口處裝上排氣消聲器.當廢氣通過消聲器時,使氣流方向改變、分散、冷卻等等,從而大大降低廢氣的壓力和溫度,使排氣噪音顯著減弱.
②發動機冷卻方式通常有哪兩種?常常采用哪種冷卻方式?為什么?
汽車發動機冷卻方式有風冷式和水冷式兩種.通常采用水冷式冷卻.目的是為了增加氣缸體的剛度.縮小體積、減輕重量等.
③水箱又叫什么?其功用是什么?
水箱即散熱器,其功用是將水套流出的熱水迅速冷卻,保證發動機具有正常的工作溫度.
④如何正確使用汽油?
根據發動機的壓縮比,正確選用汽油.壓縮比高的發動機應選用牌號較高的汽油.一般發動機的壓縮比在7以下,可使用70號汽油,發動機的壓縮比為7~8,可使用75號或者是80號汽油,發動機壓縮比為8以上,可使用85號汽油.
⑤二行程發動機與四行程發動機比較,有何優缺點?
二行程發動機與四行程發動機比較.其優點是:在壓縮比、工作容積和轉速同的條件下,其功率可提高1.5倍~1.6倍,運轉比較平穩;在功率相同時,其發動機的體積小、重量輕、結構簡單、保修方便.可燃混合氣隨廢氣排除,經濟性較差,所以不如四行程發動機使用廣泛.
活動小結
本次活動,學生親眼目睹了發動機的構造及工作過程,不僅加深了對汽油機的認識,而且拓寬了學生的視野.例如,李為同學體會到:看課本上的汽油機構造圖那樣簡單,但一接觸實際的汽油機,才覺得在課堂上只學了其中的一點點,顯得太微不足道了.李華強同學體會到:看了工人師傅維修汽車發動機的情景,那種嫻熟、精湛的技術,真讓我羨慕不已,在今后的學習中,我一定要好好學習知識,尤其在動手方面要加強,積極參加物理興趣小組活動,特別是要改掉做實驗時,只看不動手的習慣.黃偉同學這樣說:我爸爸也是搞修理的,以前常聽他說汽車上的一些部件名稱,聽起來似懂非懂,今天通過參觀,特別是聽了技術人員詳細地介紹,不僅解開了原來的一些疑問,而且還激發了我進一步探求的興趣,今后我要充分利用便利條件,多向我爸爸請教,拜他為師.
總之,本次活動學生興趣高昂,學生與工人師傅相處融洽,尤其是學生敢于借助有限的知識,大膽提問、大膽探求的精神深受工人師傅的贊譽和肯定,收到了較好的效果.