14.1热机 教学设计 ----2024-2025学年人教版物理九年级上学期

教学设计 课题 热机 课型 新授课 复习课□ 试卷讲评课 其它课□ 一、教学内容分析 本节是由热机、汽油机和柴油机三局部内容组成的，它是前一章内能知识的实际应用。内能在实际中主要用于加热物体和做功，热机就是把内能转化为机械能的应用，通过实验得出内能能够转化为机械能。实际中蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都是热机在实际中的应用，内能的应用对社会的进步、人类的发展具有重大意义。汽油机和柴油机是内燃机在生活中应用广泛的两种机器，它们是如何把内能转化为机械能的？为什么它们能连续工作？要解决这些问题，就必须对四冲程汽油机的结构及工作原理有一定的理解。虽然汽油机和柴油机在实际中应用广泛，但学生对其工作原理还不是很理解，所以理解四冲程汽油的基本工作原理既是本节重点，也是本节的难点。 二、学情分析 热机是一种广泛使用的动力设备，通过本节内容的学习，学生不仅可以学到一些有用的实际知识，还可以了解物理知识对解决实际问题的重要作用。但-T 是学生没有接触过实际的汽油机、柴油机，对理解其工作原理难度较大，因此教学中要多利用教具模型、课件、图片、视频资料，让学生获得一些感性认识。 三、学习目标 1、通过对现象的分析，认识热机的工作原理。 2、了解热机的种类及内燃机的基本结构和工作原理。 3、能说出内燃机工作过程中的能量转化。 重难点： 1、通过对现象的分析，认识热机的工作原理。 2、了解热机的种类及内燃机的基本结构和工作原理。 四、评价任务 1.通过观察实验、现象分析完成目标1。 2.通过读图、分析四个冲程工作过程完成目标2。 3.通过改变内能的知识分析压缩、做功冲程分析现象完成目标3。 五、教学评活动过程 教师活动 学生活动 环节一：引入新课 出示最早的汽车、超音速汽车图片，思考汽车是如何获得机械能的？出示课题及学习目标 观看视频并思考热机能量来源 设计意图：创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。 环节二: 新课学习 一、利用内能做功 演示实验：利用内能来做功。 利用课本所示的实验装置，利用橡胶塞塞紧试管口，用酒精灯加热试管中的水，观察发生的现象。 请同学来描绘实验现象。 塞子为什么会飞出去？它的机械能从哪来的？ 酒精燃烧释放出热量，通过热传递将一局部内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生的水蒸气也越来越多，是水蒸气对塞子做功。 为什么在塞子附近会出现“白气”呢？ 热机 你生活中还见过内能转化为机械能的实例吗？ 人们把各种利用内能做功的机械叫热机。热机的能量转化是把内能转化为机械能。 生活中还有哪些热机？ 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为两大类：汽油机和柴油机。 投影汽车和货车的图片。这些运输工具的心脏就是汽油机和柴油机。 汽油机 阅读课本上相关汽油机的内容，思考以下问题： 1．四冲程汽油机包括哪些主要部件？ 2．什么是冲程？ 3．汽油机一个工作循环有几个冲程？各个冲程的名称分别是什么？ 4．在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化？ 5．哪个冲程实现了内能转化为机械能，使汽车获得动力？ 6．如何根据四冲程汽油机的简图判断出冲程的名称？判断的依据是什么？ 展示汽油机各冲程的挂图。 汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。这四个冲程中内能和机械能的相互转化发生在压缩冲程和做功冲程。 出示汽油机模型，对照模型介绍各部件的名称，演示各冲程，能够直观地看到各冲程活塞运动的方向、两个气门的开闭情况。 柴油机 柴油机是另外一种常见的内燃机，它与汽油机有很多相似之处，但也有不同之处，请阅读课本柴油机的相关内容，与汽油机实行比照，说出汽油机和柴油机的异同。 给出柴油机的结构示意图和实物模型。 用动画演示柴油机的工作过程。 柴油机对空气的压缩水准比汽油机更高，所以在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而能够输出更大的功率。 柴油机较笨重、工作噪声大，多用于大型机械，但随着技术的进步，体积、噪声和污染等方面缺点逐步得到改善，柴油机也开始小型化了，得到更多的应用。 完成汽油机和柴油机的工作过程的相同点和不同点的表格。 学生观察实验。 学生结合观察的实验，回忆实验现象。试管内出现大量气泡；试管塞会被水蒸气冲出去；在试管口附近会出现大量“白气”。 学生思考，塞子飞出去说明有其他物体对它施加的力做了功，机械能增大。试管内产生的高压水蒸气对塞子做了功，把水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成的小水滴。 学生举例，如水烧开时，壶盖会被顶起来。装有半瓶水的热水瓶瓶塞有时会“跳”出来等。 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 观察图片，理解汽油机和柴油机在实际中的应用。 学生带着问题阅读课本，自学汽油机的内容。 结合挂图和课本内容，回答自学时提出的思考题。同学之间实行补充回答。 学生小结各冲程的判断方法，能够观察活塞的运动方向，假如活塞远离火花塞是吸气冲程或做功冲程；假如两个门均关闭则为压缩冲程或做功冲程。 学生自学，相互讨论后实行总结。 相同点：汽油机和柴油机都有四个冲程，名称相同；压缩冲程和做功冲程能量转化相同。 不同点：结构不同，汽油机有火花塞，柴油机是喷油嘴；点火方式不同，汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；用途上不同，汽油机轻便，可用于小型机械，如小汽车等，柴油机较笨重，但输出功率较大，可用于大型机械，如坦克、载重汽车等。 学生完成表格，并实行交流。 学生举例说明，汽油机应用与小汽车、割草机等；柴油机应用于载重汽车、坦克、大型发电机等。 设计意图：通过实验来证明内能能够转化为机械能，引入热机的概念。利用实例理解热机。 利用实际应用提升学生学习兴趣，产生继续研究的欲望。培养学生的自学水平。 培养学生的自学水平和总结水平。巩固利用比照的方式研究问题的方法。 利用列表比照的方法加深对汽油机和柴油机的工作过程的理解。 物理联系生活。理解内能的利用对人类社会发展的重要意义。 环节三：课堂小结 1．通过这节课你学到了什么？ 2．什么是热机？列举常见的一些热机。 3．什么是冲程？汽油机一个工作循环有几个冲程？曲轴转几圈？活塞往复几次？对外做功几次？ 4．柴油机与汽油机有哪些相同点和不同点？ 5．列举实际中哪些地方使用汽油机和柴油机？ 学生梳理本节课本知识内容。 1．本节主要学习了热机、汽油机和柴油机，研究了汽油机和柴油机的工作过程、工作原理等。 2．热机是将内能转化为机械能的机器，热机在生活中应用广泛，例如内燃机、蒸汽机、喷气发动机等。 3．汽油机中活塞从汽缸的一端运动到另一端叫一个冲程，一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。一个工作循环曲轴转两圈，活塞往复两次，对外做功一次。 4．能够从结构、工作过程、使用范围等方面实行比较。 5．汽油机轻便，可用于小型机械，如小汽车等；柴油机较笨重，可用于大型机械，如坦克、载重汽车等。 六、板书设计 热机 一、热机原理及种类 二、汽油机 三、柴油机 七、作业与拓展学习设计 基础性作业：课本“动手动脑学物理”第2～4题。 拓展性作业：查阅资料，了解热机的发展史。 八、特色学习资源分析、技术手段应用说明（结合教学特色和实际撰写） 播放热机工作过程的视频，让学生观看学习。 9、 教学反思与改进 这节课有部分学生在学习内燃机的工作原理和区分四个冲程上有点吃力。 热机的教学一直以来是教学过程中的一个难点，主要是由于学生很难有机会亲眼看一看内燃机的内部的工作过程，仅仅靠文字性的叙述和教师反复的讲解无法给学生留下深刻的印象，教材的配图或者教学挂图等静态图片也仅仅能增强学生对结构的理解，在学生的大脑里，内燃机工作过程的印象仍然是模糊的。多媒体手段的应用提供了一个很好的平台，使用网络可以搜索到大量与课程相关的媒体课件。教学中，能够使课堂教学手段更加丰富，教学过程更加直观，教学效率得到提高。 学科网（北京）股份有限公司 $$