第十三章 第三節(jié) 內(nèi)燃機(jī)-（教案）2023-2024學(xué)年九年級(jí)上冊(cè)物理滬科版（安徽）

教案：第十三章第三節(jié)內(nèi)燃機(jī)20232024學(xué)年九年級(jí)上冊(cè)物理滬科版（安徽）一、教學(xué)內(nèi)容1.內(nèi)燃機(jī)的組成部分：活塞、氣缸、氣門(mén)、火花塞等。2.內(nèi)燃機(jī)的工作原理：燃料在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)曲軸連桿機(jī)構(gòu)將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3.內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。4.內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。二、教學(xué)目標(biāo)1.了解內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理，能說(shuō)出內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程及其特點(diǎn)。2.能解釋內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，并能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。3.培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力、動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程及其作用，內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。2.教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造、工作原理及其能量轉(zhuǎn)化。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：內(nèi)燃機(jī)模型、掛圖、視頻播放設(shè)備。2.學(xué)具：筆記本、彩色筆、學(xué)習(xí)資料。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：展示汽車(chē)內(nèi)燃機(jī)工作視頻，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和作用。2.知識(shí)講解：（1）介紹內(nèi)燃機(jī)的組成部分，如活塞、氣缸、氣門(mén)、火花塞等。（2）講解內(nèi)燃機(jī)的工作原理，通過(guò)模型展示燃料在氣缸內(nèi)燃燒的過(guò)程。（3）闡述內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程及其特點(diǎn)，如吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3.例題講解：分析內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，以實(shí)際問(wèn)題為例，解釋化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程。4.隨堂練習(xí)：（1）根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，繪制內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)圖。①燃料在氣缸內(nèi)燃燒后，能量如何轉(zhuǎn)化？②內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中，能量轉(zhuǎn)化為什么形式？5.小組討論：分組討論內(nèi)燃機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和不足，并提出改進(jìn)措施。六、板書(shū)設(shè)計(jì)1.內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造：活塞、氣缸、氣門(mén)、火花塞等。2.內(nèi)燃機(jī)的工作原理：燃料在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。3.內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。4.內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.繪制內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)圖。①內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程分別是什么？②內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程是怎樣的？③請(qǐng)舉例說(shuō)明內(nèi)燃機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和不足。八、課后反思及拓展延伸2.拓展延伸：研究?jī)?nèi)燃機(jī)的未來(lái)發(fā)展，如新能源內(nèi)燃機(jī)、混合動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)等，探討其在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中的作用。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程及其特點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。這四個(gè)沖程構(gòu)成了內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)，是內(nèi)燃機(jī)正常工作的重要組成部分。下面將對(duì)這四個(gè)沖程的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的解析。1.吸氣沖程：吸氣沖程是內(nèi)燃機(jī)的第一個(gè)沖程，也是活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始。在這個(gè)沖程中，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力降低，氣門(mén)開(kāi)啟，外界空氣通過(guò)進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸。這個(gè)過(guò)程中，燃料混合氣也在進(jìn)氣道中與空氣混合。吸氣沖程的特點(diǎn)是氣缸內(nèi)壓力降低，氣門(mén)開(kāi)啟，活塞下行。2.壓縮沖程：壓縮沖程是內(nèi)燃機(jī)的第二個(gè)沖程，也是活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始。在這個(gè)沖程中，活塞上行，氣缸內(nèi)壓力逐漸升高，氣門(mén)關(guān)閉，將進(jìn)氣道與氣缸隔絕。在這個(gè)過(guò)程中，燃料混合氣被壓縮，溫度和壓力升高。壓縮沖程的特點(diǎn)是氣缸內(nèi)壓力升高，氣門(mén)關(guān)閉，活塞上行。3.做功沖程：做功沖程是內(nèi)燃機(jī)的第三個(gè)沖程，也是活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始。在這個(gè)沖程中，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力突然降低，氣門(mén)關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，燃燒燃料混合氣。在這個(gè)過(guò)程中，燃料混合氣的燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動(dòng)活塞下行，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。做功沖程的特點(diǎn)是氣缸內(nèi)壓力突然降低，氣門(mén)關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞下行。4.排氣沖程：排氣沖程是內(nèi)燃機(jī)的第四個(gè)沖程，也是活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始。在這個(gè)沖程中，活塞上行，氣缸內(nèi)壓力升高，氣門(mén)開(kāi)啟，將燃燒后的廢氣通過(guò)排氣道排出氣缸。在這個(gè)過(guò)程中，廢氣被排出，為下一個(gè)工作循環(huán)的吸氣沖程做準(zhǔn)備。排氣沖程的特點(diǎn)是氣缸內(nèi)壓力升高，氣門(mén)開(kāi)啟，活塞上行。內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程是內(nèi)燃機(jī)正常工作的基礎(chǔ)，理解并掌握這四個(gè)沖程的特點(diǎn)對(duì)于理解內(nèi)燃機(jī)的工作原理和解決實(shí)際問(wèn)題具有重要意義。繼續(xù)：內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程及其特點(diǎn)在內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)中，每個(gè)沖程都有其特定的功能和特點(diǎn)，這對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。下面將繼續(xù)詳細(xì)解析內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程。1.吸氣沖程：在這個(gè)沖程中，活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)壓力降低，氣門(mén)開(kāi)啟，使得混合氣得以進(jìn)入氣缸。在這個(gè)過(guò)程中，進(jìn)氣道與氣缸之間的壓力差使得混合氣被吸入氣缸。吸氣沖程的目的是為了為下一個(gè)壓縮沖程提供燃料混合氣。2.壓縮沖程：壓縮沖程開(kāi)始時(shí)，活塞從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，隨著活塞的上升，氣缸內(nèi)的混合氣被進(jìn)一步壓縮，壓力和溫度也隨之升高。這個(gè)過(guò)程對(duì)于提高燃燒效率和增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率非常重要。壓縮沖程的結(jié)束標(biāo)志著燃料混合氣被壓縮至極限，為下一個(gè)做功沖程的熱能轉(zhuǎn)化做準(zhǔn)備。3.做功沖程：做功沖程是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中最關(guān)鍵的沖程。在這個(gè)沖程中，活塞從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，火花塞點(diǎn)火，燃燒燃料混合氣。燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。做功沖程的壓力和溫度峰值是整個(gè)工作循環(huán)中的最高點(diǎn)，也是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的主要來(lái)源。4.排氣沖