北师大版九年级物理上第十章第4节热机教学设计

1、第十章 第4节 热机教学设计 教学题目：热机教学设计理念： 热机是生活中常见的动力机器，生活中汽车更是司空见惯，蒸汽机更是标志着第一次工业革命的开始，十九世纪初展现了一个辉煌的蒸气时代，随着科技的不断进步，电气时代，信息大爆炸时代来临了，为了让学生了解科技对社会、对生活带来的影响，本节课本着从生活走向物理，从物理走向社会的教学理念，在教学中主要运用多媒体向学生展示热机的发展历程，展示日常生活中常见的汽油机和柴油机的工作原理及过程，使他们真正懂得学习物理的重要性，明白学好物理知识对解决实际问题的作用，明白科技对社会、对生活带来的巨大影响。 学情分析：本节课的主要教学内容是热机

2、，我们的学校是一所公路沿线农村中学，汽车很常见，甚至有些学生会驾驶农用车、摩托车等，对日常生活中的热机有一些浅显的认识，由于条件限制，家里没有网络，又不可能到热机生产厂去参观，了解知识面很狭窄。因此，在本节课中，利用多媒体教学，不失为了解信息的一个大通道，它能够让学生很直观的去了解热机的构造及工作过程，再结合教师的讲解，很容易让他们掌握本节课的内容。 教材分析：热机是北师大般九年级物理第十章第四节教学内容，主要教学内容是四冲程内燃机工作原理，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。通过具体分析，使学生认识到汽油机和柴油

3、机利用内能做功，燃料内能有损失，为下一节建立热机效率，热值的概念做准备。教学目标:（一）知识与技能1了解热机发展简史，了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。2通过观察汽油机工作过程，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。3通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。（二）过程与方法1.运用课件中的历史图片向学生展示热机的发展历程，了解科技对社会、对生活，带来的巨大变化。2通过演示实验，了解可以利用内能做功。3.通过阅读、课件了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。4通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，培养自学能力。（三）情感态度与价值观1通过对热机发展简史、汽油

4、机和柴油机的结构以及工作原理的学习，感受到人类对自然科学奥秘孜孜不倦的追求，对美好生活的向往，逐步培养学生崇尚科学、求知探索的兴趣。2通过生各种常见的热机工作时的利弊，呼唤学生节约能源，保护环境的环保意识。重点难点：1教学重点：了解四冲程汽油机的基本工作原理。知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。汽油机和柴油机的主要区别。2教学难点：“飞轮”的作用。整个工作过程中，能量的转移和转化教学方法：讲授法、讨论法、演示实验法、阅读法、多媒体课件演示法。教具学具：铁架台、试管、水、酒精灯、塞子、汽油机模型、柴油机模型。教学过程：【引入新课】教师活动:1.温习历史- 蒸汽机带来的第一次工业革命。展示四幅图片

5、。分别描述蒸汽时代的纺织、交通运输。蒸汽机的动力来源是什么？人类生活发生了怎样的变化?学生活动：观看、思考、感受、回答教师提出的问题。总结：热蒸汽提供了强大动力，人们从繁重的体力劳作中得到解放。设计意图展示图片，用蒸汽机带来的第一次工业革命给人类生活带来巨大变化引入新课，向学生介绍热机简史，引入新课热机。【进行新课】一、热机的发展简史学生活动：猜猜他是谁教师活动：放映瓦特照片1简要.介绍瓦特对蒸汽机改进做出的贡献，向瓦特致敬。设计意图：了解瓦特，感受时代的激情与蒸汽机带来的巨大变化。学生活动：蒸汽机的弊端-大家说一说2蒸汽机还在工厂中大量使用吗？蒸汽机有哪些弊端？目前生产中用什么来代替高温高压

6、的水蒸气呢？学生回答：体积大，要借助锅炉，需要大量人力资源使用它生产，不环保等。教师活动：3展示内燃机图片：内燃机电气时代第二次工业革命1886第一辆汽车（德国：卡尔·本茨）世界最快的汽车（1600km/h)全球最重、最大的轿车 “午夜骑士”加拿大退休矿车重260吨，载重350吨 学生活动：说一说内燃机与蒸汽机比较，优点有哪些。学生试回答：轻便，小型机械斗可以方便使用。设计意图便于通过后续学习对比体现出内燃机的优点，潜移默化中表现出现代科技的不断进步对社会生活的巨大影响。二、热机教师活动：1热机的原理（1）实验演示学生活动：讨论：观察演示实验，讨论并说出发生了哪些能量转化。结果：燃料

7、燃烧时化学能转化为内能，通过热传递传给水和水蒸气，水蒸气对塞子做功，把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。设计意图：用实验阐述热机的工作原理。教师活动：（2）通过实验你知道什么是热机？学生活动：回答问题：利用内能做功的机械。设计意图：知道热机的定义教师活动2热机的种类：放映PPT图片蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。学生活动：观察图片回答：热机有哪些种类，分别用在哪些方面？学生总结：已经出现的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。可用于发电、火车运输、船舶运输、空中运输、军用，工业生产等各个行业。设计意图：了解生活中有哪些热机，分别用在哪些方面。三、内燃机教师活动：1分类：

8、展示摩托车、家用汽油机汽车、柴油机汽车宝马X5、重型卡车、汽油机、柴油机的图片。根据所使用燃料分为汽油机和柴油机两大类。学生活动：试说出不同种类内燃机的大致用途。设计意图：了解不同种类内燃机的大致用途2汽油机教师活动：放映汽油机剖面图学生活动：（1）观看汽油机剖面图，了解进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。教师活动：(2)什么是冲程？介绍：活塞在汽缸内从一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。设计意图：了解汽油机的结构学生活动：（3）阅读课本，了解四冲程汽油机的工作原理。学生阅读，思考，尝试描述汽油机的工作过程。教师活动：（4）播放汽油机工作过程的动画，放慢播放速度，边放映

9、，边请学生解说。设计意图：通过彩图和辅助动画，学生能大致了解汽油机的工作过程。让学生解说，既是对阅读效果的考察，又能培养学生的语言表达能力。学生活动：（5）想一想：思考并回答教师的问题在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？哪个冲程使汽车获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？依靠飞轮惯性完成的冲程是：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程。现代汽车里的马达（motor）起什么作用？提示：马达是一个电动机，依靠电力转动的机器，作用与摩托启动杆、老式汽车手摇把、小拖拉机手摇把作用相同。教师活动：教师适当引导，让学生自己回答。设计意图：为了提高学生的学习兴趣，设置了这

10、样一个有趣的问题，激发学生的求知欲。问题设置成递进关系，为发动机“第一次启动”服务，既解决了初动力不能由机器自己解决的问题，又间接复习了惯性知识，激发了学生的求知欲，使物理走向生活，何乐而不为呢！3柴油机教师活动：（1）柴油机的工作原理播放动画，让学生看到柴油机和汽油机在构造、工作过程上是大致相同的。学生活动：观看图片和视频，了解柴油机的各部分结构和工作过程。（2）学生观察，柴油机在构造上的不同，会引起哪些变化？对比汽油机，分析柴油机的工作特点。总结：主要区别是：结构上的不同：柴油机：的汽缸顶部有一个喷油嘴。汽油机：汽缸顶部没有火花塞。吸气冲程上不同：柴油机：吸入物质也只有空气.汽油机：吸入空

11、气和汽油混合物。点火方式不同：在压缩冲程结束时柴油机：压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧。(压燃式）汽油机：用火花塞直接对空气和汽油混合物点火。（点燃式）柴油机燃烧室顶端有一个喷油嘴，柴油直接喷入。设计意图：对比学习可以使学生对两种内燃机的特点了解得更加清楚。教师活动：4汽油机与柴油机的优缺点学生活动：倾听教师讲述汽油机与柴油机的优缺点。汽油机：质量小、结构简单、转速高、结构简单、制造成本低、使用维修方便。汽油机主要用于小型汽车。 质量大，笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车、轮船上等大功率机械上。 柴油机比汽油机热效率高30%，从节约能源、降低燃

12、料成本角度上讲，柴油机的推广使用具有重大意义。学生活动：思考，柴油机为什么效率高些？教师活动：小结【课堂小结】教师活动：引导学生总结：学生活动：这节课我们学到了什么？设计意图：学生总结，提高学生的归纳总结能力。【课堂检测】练习反馈练习1四冲程内燃机的一个工作循环有 个冲程，曲轴转动 周，活塞往复 次，对外做功 次，其他冲程靠飞轮的 完成。2在内燃机的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于（ ）A吸气冲程和压缩冲程B压缩冲程和做功冲程C做功冲程和排气冲程D吸气冲程和排气冲程3在汽油机压缩冲程中，工作物质被压缩，汽缸中的（ ）A压强增大，温度降低 B压强减小，温度升高C压强增大，温度升高 D压强减小，温度降低4汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）A柴