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1、热机整体教学设计：热机是人类利用内能的一种重要机械，了解热机的工作原理对于理解热机的构造及工作过程会有很大帮助。热机通过燃烧燃料获得内能，并将内能转化为机械能，因而可以将这一过程通过简单实验再现，化抽象为形象，可以降低学生在理解上的难度。同时，对于汽油机和柴油机的构造和工作过程的介绍，应用模型和图片或电脑动画也将起到很好的教学效果。教学分析：（1）教材分析本节主要通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃机的主要结构；大致了解内燃机工作时，能量的转化与转移情况；了解内燃机在现代生活，特别是交通方面的应用。（2）教法建议通过实验来展示热机的工作原理，借助模型和图片来认识汽油机的构造的工作过程
2、，将复杂的原型简化和形象化。（3）学情分析汽车等交通工具对于学生而言有较多的接触，也知道它们都需要燃烧燃料，但对于它们的动力提供装置热机中的内燃机却不一定清楚，尤其是对其内部构造及工作原理则更是陌生。（4）学法建议在学习的过程中要多联系生活实际，从生活中去发现物理，同时在进行实验的过程中应仔细观察，尝试进行分析归纳，找出生活实例及物理实验中所体现的共同点，学会根据事物的本质进行分类。教学目标：知识与技能：1了解四冲程汽油机的构造及工作原理；2从能量转化的角度认识热机的工作过程；3了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。过程与方法：1通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；2利用模型和课件动画
3、演示并讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。情感态度与价值观：培养学生乐于探究机械中的物理学道理的良好习惯。教学重点、难点：1重点：热机的工作原理，四冲程汽油机的工作过程。2难点：四冲程热机的工作冲程的异同点和能量转化。课时设计：1课时教学过程：一、导入部分多媒体展示蒸汽机、汽车、飞机等图片，提出问题：它们是如何获得动力的？二、新授部分课堂演示实验也可将上述装置进行改进，如下图，增加趣味性针对实验提出问题：请同学们交流讨论：分析以上实验过程中能量是如何转化或转移的？引导学生分析以下过程：酒精燃烧：化学能转化为内能加热水：火焰的内能传递给水（热传递）水蒸气将塞子冲出（或者叶轮转动）：内能转化为机
4、械能（做功）教师对学生的分析给予肯定。教师：由上分析可知，活塞或叶轮的机械能是如何获得的？学生：是通过燃烧燃料获得内能，内能再转化为机械能而来的。教师：汽车运动时所具有的机械能又是如何获得的？你能根据以上实验作一联想吗？说说你的看法？学生：我觉得和上述过程是一样的，汽车行驶时也要燃烧燃料，只不过所用的燃料种类不同而已。教师：你分析得很好，那么，我们是否可以得出这样的结论：其实现代的飞机、火箭及古老的蒸汽机等工作时机械能也是通过这种方式得到呢？学生：可以教师：我们把像这种通过燃烧燃料获得内能并把内能转化为机械能的装置，统称为热机。刚才的实验就向我们揭示了热机的工作原理。教师：请同学们再想想，生活
5、中还有什么设备是利用了这个原理来工作的。（学生交流讨论）学生：节日燃放的焰火等教师：请同学们再阅读教材相关的部分教师：通过以上的探讨，我们已经知道了热机的工作原理。热机的种类非常多，但有一种是离我们较近的，甚至可能我们天天都和它有接触，这就是内燃机。播放汽车图片并展示汽油机模型教师：同学们现在所见的汽车，需要燃烧燃料，你知道现代汽车使用的燃料主要有哪些吗?学生：汽油、柴油。教师：对，现代汽车里都安装有能够将汽油或柴油燃烧后所获得的内能转化为机械能装置，它们分别叫做汽油机和柴油机。教师：汽油机和柴油机由于工作时燃料都是在密闭的气缸内燃烧的，所以它们又统称为内燃机。当然，内燃机也属于热机的一种。下
6、面，我们就以汽油机为例来了解内燃机的构造及工作过程。教师展示汽油机模型，并结合多媒体投影，介绍汽油机各部分构造的名称：教师：知道了汽油的基本构造，下面让我们来分析汽油机是如何工作的。教师对照投影图片，介绍名词：冲程教师继续对照投影图片引导学生认识汽油机一个工作循环的四个冲程：吸气冲程：如图甲所示，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。压缩冲程：如图乙所示，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。做功冲程：如图丙所示，在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运
7、动，并通过连杆带动曲轴转动。排气冲程：如图丁所示，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。教师：这四个冲程合称为汽油机的一个工作循环，汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。在开始运转时，要靠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，以后汽油机才能自己工作。教师：请同学们思考，从能量转化的角度分析压缩冲程和做功冲程中能量的转化过程。学生：压缩冲程：活塞对混合气体做功，机械能转化为内能，混合气体内能增加，温度升高。学生：做功冲程：燃气对活塞做功，燃气的内能转化为机械能，燃气的内能减少，温度降低。教师：同学们分析得很好，特
8、别注意的还有：汽油机吸气冲程中吸入气缸内的是汽油和空气的混合气；分析汽油机工作过程时要注意各冲程活塞运动的方向和进气门与排气门开闭的情况。教师：汽油机就是这样，各冲程按一定的顺序循环进行，便不断地将燃烧燃料获得的内能转化成机械能，从而为我们的生活服务。教师：柴油机也是我们常见的内燃机之一，它使用的燃料是柴油，由于使用的燃料的不一样，则在构造上和工作过程中与汽油机都有一定的差别，由于时间关系，关于它们之间的异同点这节课我们不能向大家介绍了，但我想同学们利用课外时间去搜集相关的资料，找出汽油机与柴油机的异同点，下节课和大家一起分享，好不好？三、小结部分请同学们回忆：1汽油机工作过程中能量的转化过程
9、：2汽油机的基本构造主要包含：3汽油机一个循环依次包含哪几个冲程：四、作业部分1内燃机有四个工作冲程，如图是内燃机的_冲程，活塞下降时，燃气内能_（选填“减少”或“增加”）。2下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中的补充正确的是( ) A做功冲程 内能转化为机械能 压缩冲程 机械能转化为内能B压缩冲程 内能转化为机械能 做功冲程 机械能转化为内能C做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能D压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能3如图展示的是航天飞机发射时的壮观情景。航天飞机发射升空时，燃料通过燃烧将 能转化为燃气的
10、内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的 能。4一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功_次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3107J/kg)参考答案：1做功减少 2D 3化学；机械 430；8.6107（J）五、板书设计1热机的原理：燃烧燃料获得内能并把内能转化为机械能2热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机 柴油机）、蒸汽轮机、喷气发动机3汽油机的基本构造：4汽油机（内燃机）的四个冲程：吸气冲程：压缩冲程：机械能内能做功冲程：内能机械能排气冲程：六、教学反思通过实验来展示热机的工作原理可以将抽象的问题形象化，使学生参与到实验情境中，从而帮助学生从本源上理解热机的工作原理。但为达到更好的实验效果，可以对实验器材进行改进，降低实验的危险性，提高实验的趣味性，增强实验的可视性。7 / 7
人教版初中物理九年级上册教案第14章第1节《热机》
