人教版九年級物理下冊《處不在的能量第十六章 熱和能四、熱機》教案_8

1、14.1熱機教學設計一、教學目標（一）知識與技能1通過觀察、分析內能轉化為機械能的實驗，知道熱機的概念，初步了解其工作原理。2借助于模型動畫視頻，了解汽油機和柴油機的構造和工作過程。（二）過程與方法通過了解汽油機和柴油機的構造和工作過程，利用對比的方法來認識這兩種內燃機的異同點。（三）情感態(tài)度和價值觀通過閱讀“現(xiàn)代汽車”，了解內能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。二、教學重難點本節(jié)是由熱機、汽油機和柴油機三部分內容組成的，它是前一章內能知識的實際應用。內能在實際中主要用于加熱物體和做功，熱機就是把內能轉化為機械能的應用，通過實驗得出內能可以轉化為機械能。實際中蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等

2、都是熱機在實際中的應用，內能的應用對社會的進步、人類的發(fā)展具有重大意義。汽油機和柴油機是內燃機在生活中應用廣泛的兩種機器，它們是如何把內能轉化為機械能的？為什么它們能連續(xù)工作？要解決這些問題，就必須對四沖程汽油機的結構及工作原理有一定的了解。雖然汽油機和柴油機在實際中應用廣泛，但學生對其工作原理還不是很了解，所以了解四沖程汽油的基本工作原理既是本節(jié)重點，也是本節(jié)的難點。重點：了解四沖程汽油機的基本工作原理。難點：了解四沖程汽油機的基本工作原理。三、教學策略把內能轉化為機械能是內能利用的一個方面，可以通過蒸汽機、內燃機、噴氣發(fā)動機等應用來引入本節(jié)課的主題。通過實驗來證明內能可以轉化為機械能，得出

3、熱機的概念，舉例說明生活中熱機的應用情況，重點介紹內燃機中的汽油機。利用掛圖、模型、視頻等認識汽油機的構造，了解汽油機的基本工作原理。學生可以結合課本上的想想議議的問題初學課本內容，請同學根據掛圖來介紹每個沖程，其余同學進行補充，重點強調四個沖程中的能量轉化、沖程的判斷依據等。柴油機的工作原理與汽油機基本相同，可以利用對比的方法來學習柴油機，從構造、工作過程、點火方式等方面與汽油機進行對比。柴油機與汽油機各有優(yōu)缺點，實際生活中會根據不同的需要使用不同的機器。隨著技術的發(fā)展，柴油機的一些缺點得到了改進，使用的范圍更廣泛了。適當介紹其他的熱機，了解內能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義。四、教學資源準

4、備多媒體課件、試管、酒精燈、鐵架臺、水、火柴、汽油機模型和掛圖、柴油機模型和掛圖等。五、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖創(chuàng)設情景（5分鐘）播放超音速汽車，思考汽車是如何獲得機械能的？學生觀看視頻，思考提出的問題。創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學生的興趣和求知欲。引入新課（5分鐘）播放蒸汽機、內燃機、噴氣發(fā)動機、汽輪機等視頻。這些機器在使用時都要使用化石燃料作為能源，燃燒后放出大量的內能，向外輸出機械能。它是如何把內能轉化為機械能的呢？生活中還有沒有類似的實例？學生觀看視頻，思考如何把內能轉化為機械能。結合生活實際來說明。提出問題，引入新課。新課內容（25分鐘）利用內能做功演示實驗：利用內能來做功。

5、利用課本所示的實驗裝置，利用橡膠塞塞緊試管口，用酒精燈加熱試管中的水，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。請同學來描述實驗現(xiàn)象。塞子為什么會飛出去？它的機械能從哪來的？酒精燃燒釋放出熱量，通過熱傳遞將一部分內能轉移給水，水的內能增加，溫度升高，產生的水蒸氣也越來越多，是水蒸氣對塞子做功。為什么在塞子附近會出現(xiàn)“白氣”呢？學生觀察實驗。學生結合觀察的實驗，回憶實驗現(xiàn)象。試管內出現(xiàn)大量氣泡；試管塞會被水蒸氣沖出去；在試管口附近會出現(xiàn)大量“白氣”。學生思考，塞子飛出去說明有其他物體對它施加的力做了功，機械能增大。試管內產生的高壓水蒸氣對塞子做了功，把水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能。水蒸氣對外做功，內能減少，溫度降低，水

6、蒸氣液化成的小水滴。通過實驗來證明內能可以轉化為機械能，引入熱機的概念。熱機你生活中還見過內能轉化為機械能的實例嗎？人們把各種利用內能做功的機械叫熱機。熱機的能量轉化是把內能轉化為機械能。生活中還有哪些熱機？燃料直接在發(fā)動機汽缸內燃燒產生動力的熱機，叫做內燃機。內燃機分為兩大類：汽油機和柴油機。投影汽車和貨車的圖片。這些運輸工具的心臟就是汽油機和柴油機。學生舉例，如水燒開時，壺蓋會被頂起來。裝有半瓶水的熱水瓶瓶塞有時會“跳”出來等。蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。觀察圖片，了解汽油機和柴油機在實際中的應用。利用實例了解熱機。利用實際應用提高學生學習興趣，產生繼續(xù)研究的欲望。汽油機閱讀課本

7、上有關汽油機的內容，思考下列問題：1四沖程汽油機包括哪些主要部件？2什么是沖程？3汽油機一個工作循環(huán)有幾個沖程？各個沖程的名稱分別是什么？4在四個沖程中，壓縮沖程和做功沖程各發(fā)生了怎樣的能量轉化？5哪個沖程實現(xiàn)了內能轉化為機械能，使汽車獲得動力？6如何根據四沖程汽油機的簡圖判斷出沖程的名稱？判斷的依據是什么？展示汽油機各沖程的掛圖。汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。這四個沖程中內能和機械能的相互轉化發(fā)生在壓縮沖程和做功沖程。出示汽油機模型，對照模型介紹各部件的名稱，演示各沖程，可以直觀地看到各沖程活塞運動的方向、兩個氣門的開閉情況。觀察模型，總結汽油機一個工

8、作循環(huán)活塞往復幾次？曲軸轉幾圈？對外做功幾次？學生帶著問題閱讀課本，自學汽油機的內容。結合掛圖和課本內容，回答自學時提出的思考題。同學之間進行補充回答。學生小結各沖程的判斷方法，可以觀察活塞的運動方向，如果活塞遠離火花塞是吸氣沖程或做功沖程；如果兩個門均關閉則為壓縮沖程或做功沖程。汽油機的一個工作循環(huán)活塞往復兩次，曲軸轉兩圈，對外做功一次。培養(yǎng)學生的自學能力。培養(yǎng)學生的自學能力和總結能力。柴油機柴油機是另外一種常見的內燃機，它與汽油機有很多相似之處，但也有不同之處，請閱讀課本柴油機的相關內容，與汽油機進行對比，說出汽油機和柴油機的異同。給出柴油機的結構示意圖和實物模型。用動畫演示柴油機的工作過

9、程。柴油機對空氣的壓縮程度比汽油機更高，因此在做功沖程中氣體的壓強也大于汽油機，因而可以輸出更大的功率。柴油機較笨重、工作噪聲大，多用于大型機械，但隨著技術的進步，體積、噪聲和污染等方面缺點逐步得到改善，柴油機也開始小型化了，得到更多的應用。完成汽油機和柴油機的工作過程的相同點和不同點的表格。汽油機柴油機工作過程吸氣沖程不同相同壓縮沖程不同相同做功沖程不同相同排氣沖程說說在實際中你見過哪些地方使用了汽油機，哪些地方使用了柴油機。學生自學，相互討論后進行總結。相同點：汽油機和柴油機都有四個沖程，名稱相同；壓縮沖程和做功沖程能量轉化相同。不同點：結構不同，汽油機有火花塞，柴油機是噴油嘴；點火方式不

10、同，汽油機是點燃式，柴油機是壓燃式；汽油機在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸入的是空氣；用途上不同，汽油機輕便，可用于小型機械，如小汽車等，柴油機較笨重，但輸出功率較大，可用于大型機械，如坦克、載重汽車等。學生完成表格，并進行交流。學生舉例說明，汽油機應用與小汽車、割草機等；柴油機應用于載重汽車、坦克、大型發(fā)電機等。培養(yǎng)學生的自學能力。鞏固利用對比的方式研究問題的方法。利用列表對比的方法加深對汽油機和柴油機的工作過程的了解。物理聯(lián)系生活。閱讀科學世界“現(xiàn)代汽車”，了解汽車的組成以及技術的發(fā)展對現(xiàn)代汽車發(fā)展的影響。閱讀“現(xiàn)代汽車”，了解內能利用技術的進步，對人類社會發(fā)展的重要意義。了解內能的利用對人類社會發(fā)展的重要意義?？偨Y（5分鐘）課堂小結：1通過這節(jié)課你學到了什么？2什么是熱機？列舉常見的一些熱機。3什么是沖程？汽油機一個工作循環(huán)有幾個沖程？曲軸轉幾圈？活塞往復幾次？對外做功幾次？4柴油機與汽油機有哪些相同點和不同點？5列舉實際中哪些地方使用汽油機和柴油機？學生梳理本節(jié)課本知識內容。1本節(jié)主要學習了熱機、汽油機和柴油機，研究了汽油機和柴油機的工作過程、工作原理等。2熱機是將內能轉化為機械能的機器，熱機在生活中應用廣泛，例如內燃機、蒸汽機、噴氣發(fā)動機等。3汽油機中活塞從汽缸的一端運動到另一端叫一個沖程