內(nèi)能的利用

三環(huán)：自學(xué)展示反饋

本章教學(xué)計(jì)劃

道能量守恒定律，能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例，

史:本章內(nèi)容概述

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

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)識.

科內(nèi)各部分知識之間的聯(lián)系，將機(jī)械能、內(nèi)能和熱機(jī)幾2.在能力目標(biāo)方面：①通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可

部分內(nèi)容整合在一起，通過對熱值、熱機(jī)工作原理的學(xué)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)

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)化及和柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.②從生活中體會不同

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)用這燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料熱值的概念，

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

轉(zhuǎn)化，可以使學(xué)生逐步認(rèn)識到世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)放的熱量；對熱機(jī)效率有初步認(rèn)識，能大致說出提高熱

動的，物質(zhì)之間是相互聯(lián)系的，也是可以相互轉(zhuǎn)化的，機(jī)效率的途徑.③通過學(xué)生討論體會各種形式的能量之

有利于培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義的科學(xué)世界觀.間的相互轉(zhuǎn)化，并進(jìn)一步理解能量守恒定律.

本章共分3節(jié)：3.在素養(yǎng)目標(biāo)方面：①通過演示培養(yǎng)學(xué)生觀察、分

1.第1節(jié)“熱機(jī)”，本節(jié)通過四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理析問題的能力，通過閱讀“科學(xué)、技術(shù)、社會”擴(kuò)展學(xué)生

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)的知識面；②通過對熱機(jī)效率的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生開發(fā)新

工作時，能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況，了解汽油機(jī)與柴油機(jī)的技術(shù)、提高燃料利用率的意識.

區(qū)別;了解內(nèi)燃機(jī)在現(xiàn)代生活，特別是交通方面的應(yīng)用.【教學(xué)重點(diǎn)】汽油機(jī)的工作原理及能量的轉(zhuǎn)化過

2.第2節(jié)“熱機(jī)的效率”，本節(jié)主要的教學(xué)內(nèi)容有兩程，燃料的熱值，汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別.

個：一是燃料的熱值；二是熱機(jī)的效率（或燃料的利用【教學(xué)難點(diǎn)】熱機(jī)效率，熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損

率）.教學(xué)時可先從生活中常見的燃燒現(xiàn)象中引入熱值的失，能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律.

概念，要求學(xué)生掌握熱值的計(jì)算公式。=:的，知道熱值

鵑熱本章課時安排

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)識到燃料燃燒釋放的內(nèi)能不可【課時建議】

能全部轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能，要求學(xué)生掌握熱機(jī)效率的本章共有3節(jié)，建議5課時.

公式〃=區(qū)、100%，能大致說出提高熱機(jī)效率的途徑，第1節(jié)熱機(jī).........................1.5課時

。放第2節(jié)熱機(jī)的效率..................1.5課時

以及熱機(jī)工作時燃料釋放的能量的主要流向.第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒..............1課時

3.第3節(jié)“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”，“能量守恒定律”是本章復(fù)習(xí)和總結(jié).......................1課時

對本章及以前所學(xué)物理知識從能量角度進(jìn)行的一次綜

想浮習(xí)方法指導(dǎo)

合.通過學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)，向?qū)W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1,比較法：例如：通過比較柴油機(jī)和汽油機(jī)的異同

憑空消滅和產(chǎn)生，只能相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，并給出能量守點(diǎn)，能簡化柴油機(jī)的學(xué)習(xí)過程，進(jìn)一步加深對四沖程內(nèi)

恒定律.燃機(jī)的了解.

.分析法：例如：在解答復(fù)雜的計(jì)算題時，可以從

源:.本章教學(xué)目標(biāo)2

要求的問題出發(fā)，先找過渡量，再由過渡量逐一找到已

【教學(xué)目標(biāo)】知條件.

1.在知識目標(biāo)方面：①知道熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化，知3.綜合法：例如：在解答復(fù)雜的計(jì)算題時，可以從

道四沖程內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理；②知道燃料燃燒過已知條件出發(fā)，先找過渡量，再由過渡量逐一找到要求

程中能的轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，知道燃料的熱值及的問題.

其單位，能通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認(rèn)識熱機(jī)效率；③知

第1節(jié)熱機(jī)

步驟o明確課標(biāo)要求

課題熱，機(jī)課型新授課

L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，體會現(xiàn)代化交通工具對人們生活的巨

知識目標(biāo)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.

1.學(xué)生通過觀察汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作過程，能夠簡單地描述它

教們的主要特征，培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力.

學(xué)2.通過對汽油機(jī)、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的觀察，有對觀察到的現(xiàn)象做出判

目能力目標(biāo)斷的意識.

標(biāo)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)動機(jī)的原理、特點(diǎn)的相關(guān)資料，培養(yǎng)學(xué)生收集信息和整理信

息的能力.

課外拓展：

通過對本節(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

1.內(nèi)燃機(jī)的起源

的良好習(xí)慣.

素養(yǎng)目標(biāo)第一臺實(shí)際使用過

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)

的內(nèi)燃機(jī)，是1859年法

知識應(yīng)用于人類社會的意識，進(jìn)一步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)和社會之間的關(guān)系.

國工程師勒努瓦制造的.

多媒體課件、鐵架臺、試管、金屬網(wǎng)罩、

教學(xué)四沖程汽油機(jī)的工作原教具這是一臺煤氣機(jī)，效率極

膠塞、酒精燈、水；汽油機(jī)與柴油機(jī)的實(shí)物

重點(diǎn)理及能的轉(zhuǎn)化過程.準(zhǔn)備低.1876年德國工程師奧

模型.托制成了按四沖程原理

教學(xué)汽油機(jī)與柴油機(jī)之間的教學(xué)工作的煤氣機(jī)，稱為奧托

1.5課時

難點(diǎn)區(qū)別.課時循環(huán)機(jī)，這是內(nèi)燃機(jī)劃時

代的進(jìn)步.1892年，德國

0^1課前自主學(xué)習(xí)

工程師狄塞爾提出了壓

L熱機(jī)：將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械（即利用內(nèi)能做功的縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)

機(jī)械）.熱機(jī)的常見種類有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等.原理，經(jīng)過多次試驗(yàn)和改

2.內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī).內(nèi)燃機(jī)是進(jìn)，于1897年制成第一

現(xiàn)代社會中最常見的一種熱機(jī).生活中，汽車的動力機(jī)械就是內(nèi)燃機(jī).內(nèi)燃機(jī)可以分臺壓燃式內(nèi)燃機(jī)，使用液

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.體燃料，熱效率比以前的

課

3.汽油機(jī)：①四沖程汽油機(jī)的工作過程由吸氣、壓縮、做功、排氣四個內(nèi)燃機(jī)都高.內(nèi)燃機(jī)的發(fā)

前

沖程組成，其中真正把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是速功_沖程，其他三明，使熱機(jī)的效率由蒸汽

預(yù)

個沖程不僅不能向外輸出機(jī)械能，反而要依靠貯存在飛輪上的機(jī)械能來運(yùn)行，即靠飛機(jī)的10%左右，提高到了

習(xí)

輪的慣性來完成.②分辨內(nèi)燃機(jī)的四個沖程主要看活塞的上、下運(yùn)動情況及進(jìn)氣門40%左右.而且由于內(nèi)燃

和排氣門的開閉情況.機(jī)輕巧，適于用在交通工

具上，對促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)

4.柴油機(jī)：①柴油機(jī)的構(gòu)造和汽油機(jī)相似，但是柴油機(jī)通過壓縮空氣直接點(diǎn)燃柴

的發(fā)展起了關(guān)鍵的作用.

油，因此柴油機(jī)汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴；②柴油機(jī)對空氣的壓縮

程度比汽油機(jī)高，因此可以輸出更大的功率，但是柴油機(jī)比較笨重.

備課筆記

環(huán)節(jié)2教學(xué)展示

醒至課堂互動探究課外拓展：

幾種發(fā)動機(jī)原理

鞏固教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)內(nèi)容，并講解課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部蒸汽輪機(jī)利用鍋爐

復(fù)習(xí)分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對知識的鞏固.產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽從

女教師利用音像資料，展示汽車運(yùn)動，坦克前進(jìn)的畫面，然后設(shè)問：你知道汽車、噴嘴高速噴出，沖擊葉

新

'坦克為什么會運(yùn)動起來嗎？汽車、坦克的發(fā)動機(jī)是怎么獲得能量的？輪，使葉輪與機(jī)軸一同旋

J學(xué)生思考、討論、發(fā)表各自的看法.轉(zhuǎn).蒸汽輪機(jī)的輸出功率

;師汽車、坦克的發(fā)動機(jī)其實(shí)是個內(nèi)燃機(jī)，它通過將燃料燃燒時產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化很大，大型的蒸汽輪機(jī)輸

成機(jī)械能，從而使汽車、坦克運(yùn)動起來.下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧.出功率可達(dá)幾十萬千瓦.

燃?xì)廨啓C(jī)基本原理

知識點(diǎn)1與蒸汽輪機(jī)相似，但工質(zhì)

不是蒸汽，而是燃料燃燒

師我們開始做個實(shí)驗(yàn)，請大家細(xì)心觀察，并注意以下幾個問題：后生成的煙氣.中國民間

①實(shí)驗(yàn)中有哪些能量轉(zhuǎn)換？工藝品“走馬燈”即是一

②用酒精燈給試管中的水加熱，有哪些物體吸熱？種原始簡單的燃?xì)廨啓C(jī)，

③能否把燃料移到容器內(nèi)部去燃燒來獲得更大的動能？早在800年前就已在我國

教師演示教材P17圖14.1-1的實(shí)驗(yàn).（提醒：用金屬網(wǎng)罩套在試管外面，并且膠出現(xiàn).燃?xì)廨啓C(jī)不僅輸出

塞不要塞得太緊，以免試管炸裂傷人）功率大（可達(dá)十幾萬千

學(xué)生回憶并思考，發(fā)表各自的建議：水吸收熱量，變成水蒸氣推動塞子做功，瓦），而且效率高，可達(dá)

水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；塞子沖開時有“白氣”產(chǎn)生，這是水蒸氣液化放50%~60%.

熱...空氣噴氣發(fā)動機(jī)燃

師同學(xué)們回答得很好，酒精燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水蒸氣推動塞子做料在發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)

功，內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.通過這個實(shí)驗(yàn)我們知道利用內(nèi)能可以對外做功，那接下來燃燒，生成的煙氣從噴口

請大家想一想，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更高速噴出，根據(jù)反沖原

進(jìn)高，推動塞子做的功將會更多.而且如果設(shè)法讓這種推動塞子的運(yùn)動往復(fù)進(jìn)行，那就理，發(fā)動機(jī)機(jī)身將向反方

行有了真正的利用價值.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)常乘坐的汽向運(yùn)動.

新車中的熱機(jī)一“發(fā)動機(jī)”正是利用這種原理來工作的.下面我們一起來認(rèn)識熱機(jī).火箭發(fā)動機(jī)其結(jié)構(gòu)

課板書：熱機(jī)：與原理和噴氣發(fā)動機(jī)相

（1）定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械.似.區(qū)別是空氣噴氣發(fā)動

（2）工作原理：將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再對外做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)機(jī)燃料燃燒時的氧化劑

化為機(jī)械能.（氧氣）取自空氣，因此

（3）熱機(jī)的種類：①蒸汽機(jī)；②內(nèi)燃機(jī)；③汽輪機(jī)；④噴氣發(fā)動機(jī)等.空氣噴氣發(fā)動機(jī)只能在

教師用多媒體播放課件“熱機(jī)的分類”.大氣層內(nèi)工作，主要用在

熱機(jī)的分類（多媒體課件）飛機(jī)上；火箭發(fā)動機(jī)則自

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)動機(jī)兩類.凡燃料直接在汽帶氧化劑，燃料燃燒時不

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)等依賴于空氣，因此可在大

都屬于此類.先把燃料燃燒時釋放的能量的一部分傳給工質(zhì)，再由工質(zhì)將得到的能量氣層外工作，是發(fā)射人造

的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的稱蒸汽發(fā)動機(jī)，又稱外燃式熱機(jī).內(nèi)燃機(jī)的工質(zhì)是燃燒的煙衛(wèi)星和宇宙飛船的動力

氣，而蒸汽發(fā)動機(jī)的工質(zhì)是水蒸氣.源.中國在節(jié)日放的“起

蒸汽機(jī)在熱機(jī)中是最早出現(xiàn)的，以后是內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動花”也即是火箭的原型，

機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)相繼出現(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)中國是火箭的故鄉(xiāng).

的身影.蒸汽發(fā)動機(jī)由于笨重、效率低，現(xiàn)在應(yīng)用已不多.

備課筆記

板書：（1）內(nèi)燃機(jī)：凡燃料直接在發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)，叫做內(nèi)備課筆記

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11如圖所示，在試管內(nèi)裝些

水，用橡皮塞塞住，用酒精燈加熱一段時

間后,會觀察到的現(xiàn)象有:①

_________________;②______________特別提醒：

__________________.實(shí)驗(yàn)中的能量轉(zhuǎn)化內(nèi)能的兩種應(yīng)用

過程為：①酒精燃燒放出熱量，酒精的1.利用內(nèi)能加熱物

能轉(zhuǎn)化為水的能；②水吸熱沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，氣體膨脹對瓶塞體.

做功，氣體的能轉(zhuǎn)化為瓶塞的能|2.利用內(nèi)能做功.

答案：現(xiàn)象：①瓶塞被沖出來（向上跳起來）

②管口附近出現(xiàn)白霧過程：①化學(xué)內(nèi)②內(nèi)機(jī)械

知識點(diǎn)2

汽油機(jī)火花塞

進(jìn)氣門

汽缸

師在現(xiàn)代社會中，內(nèi)燃機(jī)是最常見的熱機(jī)，內(nèi)燃機(jī)在

「排氣門

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

活塞

的，也叫汽油機(jī).下面我們就一起來學(xué)習(xí)汽油機(jī).連桿

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J

進(jìn)曲軸

行板書：汽油機(jī)的構(gòu)造：排氣門、進(jìn)氣門、火花塞、汽

新缸、活塞、連桿、曲軸.

課師從汽油機(jī)的實(shí)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？下面我們觀看一個動畫視頻.

教師用多媒體播放汽油機(jī)工作過程中的flash視頻動畫：汽油在汽缸里面燃燒時

生成高溫高壓的燃?xì)猓苿踊钊龉?活塞移動帶動曲軸轉(zhuǎn)動.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.活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，從汽缸的一端運(yùn)動到另一

端的過程，叫做一個沖程.多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷

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)動時，從汽缸的一端運(yùn)動到另一端的過

程叫做一個沖程.

（2）汽油機(jī)的四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣.

教師再次播放汽油機(jī)工作的視頻動畫，并提醒學(xué)生帶著以下問題觀察和思考：

(1)四個沖程中氣門開啟、閉合狀態(tài)如何？活塞運(yùn)動方向如何?

(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？壓縮到最后會有什么結(jié)果？

(4)四個沖程中哪些沖程發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？

(5)哪個沖程使機(jī)器獲得動力？哪個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1：①吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，汽油和空氣的

混合物進(jìn)入汽缸.

②壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，燃料混合物被壓縮.

備課筆記

③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，火花塞產(chǎn)生電火花，

使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體.高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動，帶動曲

軸轉(zhuǎn)動，對外做功.

④排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，把廢氣排出汽缸.

生2：吸氣沖程中當(dāng)活塞向下運(yùn)動時，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?/p>

內(nèi)能，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞運(yùn)動，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)器獲得動力，排氣沖程中排出了汽車的尾氣.

教師鼓勵學(xué)生的回答，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.

氣門開、閉狀態(tài)活塞運(yùn)有無能其他工作循規(guī)律總結(jié)：

四個沖程

可根據(jù)汽油機(jī)活塞

進(jìn)氣門排氣門動方向量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)環(huán)流程

運(yùn)動方向、進(jìn)氣門和排氣

吸氣沖程

吸入汽門的開閉情況判斷汽油

加

進(jìn)青油和空

打開關(guān)閉向下無機(jī)處于什么沖程.四沖程

氣的混

行內(nèi)燃機(jī)在一個工作循環(huán)

合物

新中，活塞往復(fù)運(yùn)動兩次，

課壓縮沖程壓縮汽曲軸、飛輪轉(zhuǎn)動兩周，對

機(jī)械能

￡油和空外做功一次.

關(guān)閉關(guān)閉向上▼

氣的混

內(nèi)能

合物

做功沖程

內(nèi)能1點(diǎn)火方

青

關(guān)閉關(guān)閉向下式：點(diǎn)燃

機(jī)械能式

排氣沖程廢氣中

序廢氣帶走很多含有大

關(guān)閉打開向上

燃?xì)鈨?nèi)能量有害

氣體

(1)每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)兩圈，完成一次做功沖程.

(2)在一個工作循環(huán)中，只有第三個沖程燃?xì)鈱ν庾龉?其他三個輔助

沖程不但不做功，還要消耗機(jī)械能.

(3)第三個沖程為其他三個沖程提供能量,其他三個沖程為第三個沖程

做功提供基礎(chǔ).

(4)依靠飛輪的慣性(飛輪貯存的機(jī)械能)完成吸氣、壓縮、排氣沖程.

板書：（1）汽油機(jī)的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動兩周,備課筆記

對外做功一次.

（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)的四個沖程中，只有做功沖程產(chǎn)生動力，其他三個沖程都要靠飛輪

的慣性來完成，且消耗機(jī)械能.

【例2】如圖所示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個沖程，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沖程，需分兩步：一是看氣門開閉狀況,

二是看活塞運(yùn)動情況，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3]一臺單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為6000r/min,則每秒鐘發(fā)動機(jī)完

成個沖程，對外做功次.

解析：由6000r/min,算出飛輪每秒轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)為竺處=100r/s.飛輪轉(zhuǎn)一周完

60s

成2個沖程，一個工作循環(huán)為4個沖程，做1次功，飛輪需要轉(zhuǎn)動2周，則每秒完

進(jìn)

成沖程數(shù)為100X2=200（個），每秒做功次數(shù)為1X100=50（次）.

行2

新答案：20050

課燃

【例4】如圖所示的是汽油機(jī)汽化器的工作原理圖，油管的噴料

嘴為什么要安裝在進(jìn)氣管的狹窄處？請作出簡要解釋J與

空

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)氣管氣

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，在混

合

高速氣流的沖擊下變成霧狀，與空氣混合后進(jìn)入汽缸，這樣有利于物

燃料的充分燃燒..12

氣

解：將油管的噴嘴安裝在進(jìn)氣管的狹窄處，是因?yàn)檫M(jìn)氣管狹窄管

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.

知識點(diǎn)3柴油機(jī)小組問題探討：

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？1.柴油機(jī)的構(gòu)造與汽

下面我們就一起來學(xué)習(xí)“柴油機(jī)”.柴油機(jī)是利用汽缸內(nèi)加岫油機(jī)有什么不同？

燃燒柴油所產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)鈦硗苿踊钊龉Φ臒?N"渾桿相2.柴油機(jī)的工作過程

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j與汽油機(jī)有什么不同？

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)3.跟汽油機(jī)比起來，

進(jìn)氣門汽缸活塞

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)與柴柴油機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)和缺

油機(jī)結(jié)構(gòu)的異同）點(diǎn)？

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)備課筆記

柴油機(jī)的一個工作循環(huán)也是由四個沖程組成，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)兩周，對外做功

一次，活塞往復(fù)兩次，除做功沖程外的其他三個沖程，也是靠安裝在曲軸上的飛輪

的慣性來完成.

工作能的

沖程相應(yīng)特點(diǎn)

示意圖轉(zhuǎn)化

(D進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下

吸氣1

無運(yùn)動

沖程

(2)將空氣吸入汽缸

機(jī)械能(1)進(jìn)氣門，排氣門都關(guān)閉

壓縮ft

V(2)活塞向上運(yùn)動，壓縮汽缸內(nèi)的空氣，

沖程

1內(nèi)能使之溫度升高、壓強(qiáng)變大

(1)進(jìn)氣門，排氣門都關(guān)閉

內(nèi)能

做功(2)噴油嘴噴出霧狀柴油,進(jìn)行壓燃式

1

0V

二點(diǎn)火，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓苿踊钊?/p>

機(jī)械能

進(jìn)向下運(yùn)動

行

新廢氣帶走(D進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開

和HI氣/；

課很多燃?xì)?2)活塞向上運(yùn)動，將廢氣排出汽缸

沖程

的士能(3)廢氣中含有大量的有害氣體

教師引導(dǎo)學(xué)生簡單敘述汽油機(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)，同時增強(qiáng)對四沖程特點(diǎn)的理解)

提示：汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較：

①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、排氣四個沖程構(gòu)成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，對外

做功一次；啟動時，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來.

②不同點(diǎn)：

機(jī)

項(xiàng)廣、\汽油機(jī)柴油機(jī)

燃料汽油柴油

構(gòu)造汽缸頂部是火花塞汽缸頂部是噴油嘴

工吸氣沖程吸入汽油和空氣的混合物吸入純凈的空氣

作

循壓縮程度較小壓縮程度較大

環(huán)

做功沖程點(diǎn)燃式壓燃式

主要特點(diǎn)輕巧、效率較低笨重、效率較高

小汽車和小型農(nóng)業(yè)機(jī)載重汽車、

主要用途

械、低速飛機(jī)等拖拉機(jī)、火車、輪船等

備課筆記

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，單位時間里做功較多.

板書：在一個工作循環(huán)中，柴油機(jī)的四個沖程和汽油機(jī)一樣，曲軸轉(zhuǎn)兩周，活

進(jìn)塞上下往復(fù)運(yùn)動兩次，對外做功一次，且開始時都需要外力啟動.

行【例5】下列關(guān)于柴油機(jī)的敘述中，正確的是()

新A.柴油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置

課B.四沖程柴油機(jī)每經(jīng)過一個工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動四周

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)過一個工作循環(huán)，有四個沖程，活塞往復(fù)運(yùn)

動兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次，故B錯誤；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)錯誤.

答案：A

師請大家閱讀教材P20“科學(xué)世界一一現(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)

1.熱機(jī)的定義利用內(nèi)能做功的機(jī)械

2.工作原理將燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功把內(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)動機(jī)等.

(1)定義燃料直接在發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)

熱(2)分類內(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

教機(jī)

主要結(jié)構(gòu)火花塞、活塞、汽缸、連桿、曲軸、

學(xué)

進(jìn)氣門、排氣門

板4.內(nèi)燃機(jī)吸氣沖程

壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

書(3)汽油機(jī)工作匚程做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

排氣沖程廢氣帶走很多燃?xì)鈨?nèi)能

汽油機(jī)的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，曲軸和飛輪均

轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次

(4)柴油機(jī)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，柴油機(jī)采用壓燃式點(diǎn)火，

汽油機(jī)采用點(diǎn)燃式點(diǎn)火.

同學(xué)們，我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲了不少知識.我們知道了熱機(jī)的工作過程備課筆記

課堂

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

小結(jié)

們就學(xué)到這，謝謝.

步驟0、課堂析疑解難

想想議議（Pl9）

1.在四個沖程中，壓縮沖程和做功沖程各發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？

解：壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.

2.哪個沖程使汽車獲得動力？

解：做功沖程使汽車獲得動力.

3.哪個沖程排出了汽車的廢氣？

解：排氣沖程排出了汽車的廢氣.

動手動腦學(xué)物理（P21）

1.除了飛機(jī)、汽車、摩托車之外，你還知道哪些地方用到了熱機(jī)？你列舉的這

些熱機(jī)中哪些是內(nèi)燃機(jī)？

解：還有火車、輪船、坦克、拖拉機(jī)、火箭、火力發(fā)電站等，其中火車、輪船、

坦克、拖拉機(jī)用的是內(nèi)燃機(jī).

2.在圖中，甲為四沖程內(nèi)燃機(jī)吸氣沖程的示意圖，圖中畫出了吸氣沖程中活塞

和曲軸的位置和進(jìn)氣門、排氣門的開閉情況.請?jiān)趫D乙、丙、丁中，分別畫出壓縮、

做功、排氣沖程中活塞和曲