人教版高中物理选修- 活塞式内燃机-“衡水赛”一等奖

人教版选修2-2《活塞式内燃机》教学设计

一、教学背景

1.面向学生：职高学生

2.学科：物理

3.课时：1

4.学生课前准备：课前预习了解复习九年级所学的热机内容

二、教学课题

高中物理人教版选修2-2，第四章第二节《活塞式内燃机》

三、学生分析

学生在九年级已经学习过关于热机的基本知识和汽油机、柴油机构造，工作的基本原理，能量转化过程，优缺点等

四、对应策略：

将学生已经在初中学习过的内容已提问回顾的形式进行知识展现，并加深该部分知识点的理解和认识。并且将机车参数理解，曲轴转数涉及到的功能计算作为学生重点突破内容

五、教学目标

知识与技能

1.了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.知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道火箭发动机的原理

5.了解发动机的各项参数的物理意义

过程与方法

1.通过热机的发展历程了解人类生产生活的进步

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

情感态度与价值观

1.通过各种型号的发动机所对应的的机车使学生更加热爱生活

2.通过学生对内燃机在生产生活中的应用，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。

重点、难点

重点：认识汽油机的各个冲程，弄清楚各个冲程的作用

难点：理解汽油机四冲程的主要工作关系及飞轮转数与做功能量的计算关系

教学过程

（一）引入

瓦特改进了蒸汽机之后使蒸汽机得到了广泛的应用，为了提高热机的效率，人们是从哪些方面入手来进行的呢？

（二）进行新课

一、从外燃到内燃

1.活塞式内燃机如何能够提升热机效率的

2.广义上内燃机的分类及应用

二、活塞内燃机

3.学生通过四冲程原理图回顾四冲程汽油机的组成部件的名称及作用

学生讨论回顾进气门、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮并能介绍其功能

冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫一个冲程

在分析过程设置下列问题：

a.吸气冲程：燃气为什么进入气缸

b.压缩冲程：产生什么结果？能量转化如何？

c.做功工程：燃气为什么能够做功？能量转化如何？

d.排气冲程：有什么作用

通过教师引导，学生讨论得出：吸气冲程活塞下行，气缸内气体的体积增大，压强减小，大气压将混合燃料（或空气）压进气缸。压缩冲程将燃气压缩，同时温度提升，机械能转化为内能。做功冲程燃料燃烧产生高温高压的气体，内能大大增加，因此能推动活塞做功，内能转化为机械能。排气冲程排除的废气温度很高，损耗一部分内能。四个冲程只有做功冲程是燃气对活塞做功

4.学生回顾冲程的定义及四冲程的过程并填写表格

5.介绍影响发动机功率的原因及压缩比的概念

6.介绍单缸和多缸发动机的构造及应用

7.通过例题的讨论分析，独立计算出结果

例题：四冲程活塞内燃机的飞轮转速为300r/min。如果做功冲程中燃气对活塞的平均压强为502,求这个内燃机的功率。

分析：四缸四冲程内燃机的飞轮每转一周，有两个做功冲程。设燃气对活塞平均作用力为F、压强为2×120cm2×=3600J

内燃机的功率为

2×120cm2×=3600J

内燃机的功率为

P=W/t=W×n=3600J/r×300r/60s=18000w=18w

三、活塞内燃机的主要技术指标

四、燃油标号