10.4 热机 教学设计 2026-2027学年物理北师大版九年级全一册

10.4 热机 教案

课题	10.4 热机	课型	新授课
课时	1课时	教材版本	北师大版九年级全一册
教学方法	实验演示、讲授法、类比法、讨论法	教学用具	试管、胶塞、酒精灯、铁架台、汽油机模型、多媒体课件

 

一、核心素养目标

1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。

2.了解汽油机的构造和工作过程。

3.知道柴油机的构造和工作过程。

4.认识火箭，知道我国航天事业的发展。

二、教学重难点

教学重点：汽油机四冲程工作过程及能量转化；汽油机与柴油机的异同比较。

教学难点：汽油机四冲程中各冲程气门开闭、活塞运动方向的判断；"4、2、2、1"规律的灵活运用。

三、教学过程

（一）情境导入（4分钟）

【设计意图】通过生活中的交通工具引发思考，激发学生探究热机工作原理的兴趣，同时以演示实验建立直观的感性认识。

【教师活动】同学们，我们每天都能看到汽车在公路上行驶，也听说过火箭发射升空的壮观场景。这些交通工具到底是靠什么获得巨大的机械能，驱动它们运动起来的呢？今天我们就来学习热机的工作原理。

【学生活动】观察汽车、火箭等交通工具的图片，思考它们获得机械能的来源。

【教师活动】首先，我们来看一个演示实验。在试管内装些水，用胶塞塞住管口，用酒精灯加热。请同学们仔细观察实验现象，思考这个过程中能量的转化。

【学生活动】认真观察演示实验，记录实验现象：水沸腾后，胶塞被冲出，试管口出现"白雾"。

试管实验装置示意图

【教师活动】请同学们思考：这个实验中有哪些能量转化？胶塞为什么会被冲出去？

【学生活动】积极思考并回答：酒精燃烧释放化学能；水吸收热量，内能增加；水蒸气膨胀，将内能转化为胶塞的机械能，推动胶塞飞出。

胶塞冲出实验现象

【知识点】试管实验的能量转化：燃料的化学能→水的内能→塞子的机械能。

 

【过渡语】这个简单的实验实际上揭示了热机工作的基本原理——将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。那么，实际的热机是如何实现这一转化的呢？接下来我们正式学习热机的种类。

（二）新知探究

【设计意图】依次探究热机种类、汽油机、柴油机和火箭四个知识点，由浅入深、层层递进，使学生全面掌握热机的相关知识。

探究一：热机的种类（8分钟）

【设计意图】先建立热机的整体概念，再分类介绍，帮助学生从宏观上把握热机家族的面貌。

【教师活动】在物理学中，将燃料燃烧产生高温高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。热机工作时，能量转化是：内能转化为机械能。

【知识点】热机的定义：将燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器。能量转化：内能→机械能。

【教师活动】热机的发展经历了漫长的过程。最早的实用热机是蒸汽机，它是工业革命的标志。随着科技发展，人们又发明了内燃机和喷气发动机。

【学生活动】了解蒸汽机、内燃机、喷气发动机等热机的发展历程，认识科学技术是不断进步发展的。

【教师活动】内燃机是燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。根据燃料不同，分为汽油机和柴油机。喷气发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机。

【学生活动】阅读教材，梳理热机的分类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、喷气发动机（空气喷气发动机、火箭喷气发动机）。

汽油机实物图