1、第 2节 内燃机 一、知识与能力 1.理解内燃机的基本原理。 2.了解汽油机的工作过程。 3.了解汽油机与柴油机的异同。 4.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。 二、过程与方法 1.观察“塑料盒内酒精的爆炸过程” ，获得爆炸力做功的体验。 2.通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。 3.了解不同热机的不同用途。 三、情感、态度与价值观 1.通过对内燃机和火箭在生产和生活中的应用，感受技术进步在工业文明发展中的重要作用；鼓励学 生主动了解社会生产中运用的技术、设备及其原理，加深对技术应用的了解，提高学生关注科学技术应用 于生活和社会的意识。 2.通过了解我国长征系列火箭的发展
2、和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。 【教学重点】 认识汽油机各个冲程，弄清楚各个冲程的作用。 【教学难点】 理解汽油机四个冲程的主要工作情况。 【教学突破】 通过观察教材图文内容和汽油机模型的工作情况，认识四个冲程的工作情况。 【教学准备】 教师准备 多媒体材料(汽油机工作的四个冲程图片、汽车用四缸内燃机、有关“神舟”十一号的视频材料等)、大试 管、橡皮塞、酒精灯、打火机、热水、酒精、空的透明塑料瓶、电子式火花发生器、汽油机模型等。 教学过程设计 教学过程 批注 一、演示实验，提出问题，引入新课。 师：上一节课老师安排同学们一个家庭小制作，自己制作 一个简单的热机，请同学们相互交
3、流一下制作过程和模拟 操作过程的感受。 师：请同学们观看老师课后制作的一个热机。 实验装置如图 221 所示。 给学生 1分钟左右的交 流时间。 操作：在试管中装些热水，用软木塞塞住，点燃酒精灯， 加热，使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。 提出问题：此演示实验包含的能量转化或转移情况：在这 个过程中，燃料的_能转化为_能，传给水 和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的_能 转化为塞子的_能。(化学 内 内 机械) 提出问题：在此实验过程中，燃料燃烧释放的热量只有一 少部分用来做功，大部分能量都损耗了，请同学们讨论其 能量损耗的各个方面。 学生回答：一部分热量散失到空气中去了；橡皮塞被推出 以后
4、，剩余的水温度还是很高，这些内能没能充分被利用。 此实验采用热水的温度最好 在 95 以上，这样可以节省 时间；试管口不能面向学生， 并把铁架台固定牢，否则试 管会在塞子的反冲作用下因 为铁架台翻倒而损坏。 从实验情境来看，用酒 精灯给试管内的水加热时， 由于燃料在试管的外部加热， 会有很多内能散失在空气中， 内能的利用率很低。如果让 燃料直接在汽缸内燃烧，让 生成的高温高压的气体直接 推动活塞做功，将能大大提 高燃料的利用率。这样引入 课题，有两个好处：一是为 接下来的演示实验作铺垫； 二是为下一节课学习热机的 效率埋下伏笔。 二、进行新课。 (一)什么是内燃机 演示实验：塑料瓶内酒精的爆炸
5、实验。 学生讨论实验过程中的能量转化情况：酒精爆炸化学 能转化为内能，塑料瓶内的气体膨胀做功，本身内能减小， 内能转化为机械能。 教师点拨：现代人们常用的内燃机有汽油机和柴油机， 它们的工作原理和本演示实验中的能量转化情况类似。 教师给出活塞式内燃机的定义：燃料在汽缸内燃烧， 产生的燃气直接推动活塞做功。 学生活动：(1)结合教材图 223 汽油机的构造图， 掌握汽油机的构造。 (2)让一名学生到讲台结合汽油机模型说出汽油机各主 要部件的名称。 (二)汽油机的工作过程 学生活动：自学讨论掌握一个冲程的概念和四个冲程 的先后顺序。 结论：活塞在汽缸内往复运动中，从汽缸的一端运动 到另一端叫做一个
6、冲程。四冲程汽油机一个工作循环是： 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 学生活动：自学讨论“观察：汽油机工作的四个冲程” ， 完成下列表格的填写。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 主要作用 汽油与空 气的混合 物被吸入 压缩燃气， 温度升高 点燃，燃 气燃烧， 推动活塞 做功 排出做功 后的废气 完成动力 利用飞轮的惯性 利用飞轮的惯性 燃气做功 利用飞轮的惯性 能量转化 / 机械能转化为内能 内能转化为机械能 / 师：展示汽车用的四缸内燃机。 学生活动：了解汽车采用四缸
7、内燃机的好处。 结论：汽车采用四个或者更多的汽缸组合使用，可以 让它们的做功冲程轮流进行，提高机器运转的稳定性。 (三)飞向太空 视频播放“神舟”十一号载人航天飞行火箭发射场景。 学生活动：自学讨论教材第 26页“飞向太空”部分的 教材内容，完成下列要求： (1)简述我国火箭发展简史；(2)知道火箭发动机原理。 教师借助介绍火箭发动机的机会，介绍我国航天人的 艰苦奋斗精神，激励学生努力学习科学知识，提高自己的 科学素养。 汽油机的工作过程是本 节课的重难点，教学时可以 采用灵活多样的方式。除了 让学生观察讨论教材提供的 图文内容外，还可以采用汽 油机模型辅助讲解，或采用 视频动画辅助讲解。 借
8、助“神舟”十一号发 射成功的场景，激发学生的 爱国热情和献身科学事业的 精神。 三、反思总结。 1.请学生反思自己本节课的学习情况，谈谈收获和体会。 2.讨论教材第 28页“物理在线”中的内容，总结汽油机和 柴油机的相同点和不同点。 汽油机 柴油机 相同点 吸气、压缩、做功、排气四冲程活塞式内燃机 进气方式 汽油与空气组成 的混合气 空气 构造上 火花塞 喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 不 同 点 优点 轻便 便宜、功率大、 效率高 3.布置课后作业。 作业：(1)家庭实验室：制作热风车。 (2)完成教材第 28页“自我评价”第 1、2 小题。 教学小结 【板书设计】 第 2节 内燃机 (一
9、)什么是内燃机 活塞式内燃机的定义：燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功。 (二)汽油机的工作过程 1.一个冲程。 2.四冲程汽油机一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 3.汽油机的四个冲程。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 主要作用 汽油与空气的混合 物被吸入 压缩燃气，温度 升高 点燃，燃气燃烧， 推动活塞做功 排出做功后的废 气 完成动力 利用飞轮的惯性 利用飞轮的惯性 燃气做功 利用飞轮的惯性 能量转化 / 机械能转化为内 能 内能转化为机械 能 / (三)飞向太空 火箭发动机原理。 【教学探讨与反思】 本节重点是汽油机的工作过程，可以通过列表的方式帮助学生总结。对于柴油机的原理只是在“物理 在线”栏目中简单介绍，因为柴油机和汽油机有很多类似之处，所以可以设计好表格，让学生在自学讨论 的基础上完成对柴油机知识的学习。
