第1节 热机
教学目标
1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2.能说出柴油机与汽油机在构造和工作过程中的不同。
3.通过能量的转化和转移认识热机的工作过程。
4.通过阅读科学世界“现代汽车”扩展学生的知识面。
教学重点
汽油机的工作原理及能的转化过程
教学难点
四冲程汽油机的基本工作原理
教学过程
一、引入课题
教师演示教材实验，引导学生观察现象，分析原因：酒精燃烧的化学能→水蒸气的内能→塞子运动的机械能。说明：这个实验，展示了人类利用内能的过程，热机就是应用之一。
二、新课讲授
1.基本概念
热机：利用内能做功的机器。
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。
最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机，我们首先介绍汽油机。
2.汽油机的构造和基本原理
（1）构造（多媒体出示模型，边指示边讲解）
进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程
（2）工作原理
（边动作边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况。）
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程，开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程
活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。
压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
（3）能的转化
教师：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？学生回答后总结：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩，这样内燃机就可连续工作下去了。
3.柴油机与汽油机的相同点和不同点
柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。
（1）柴油机与汽油机的相同点
都是内燃机，一个工作循环都要经历四个冲程。
（2）柴油机与汽油机的不同点
构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。
工作过程上：吸入的气体不同。（汽油机吸入的是汽油与空气的混合物；柴油机吸入的只是空气）。
压缩情况不同（柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多，所以比汽油机压强更大，温度更高）。
点火方式不同。（汽油机靠火花塞点火，叫做点燃式；柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧，这种方式称为压燃式）。
用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
三、课堂小结
1.概念：热机 内燃机 冲程
2.汽油机的构造和工作原理。
3.柴油机与汽油机的异同。
四、反馈练习
1.汽油机的一个工作循环是排气，吸气，压缩，_______这四个冲程组成的，其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。
2.汽油机吸入气缸的物质是 （ ）
A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油
3.克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。
五、板书设计
14.1 热机
1.基本概念：
热机 内燃机 冲程
2.汽油机的四冲程：
A．吸气冲程
B．压缩冲程（机械能转化为内能）
C．做功冲程（内能转化机械能）
D．排气冲程
3. 柴油机与汽油机的异同
