人教版初中物理第十四章第一节热机_天津市

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视频标签：热机

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视频课题：人教版初中物理第十四章第一节热机_天津市 - 津南区

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人教版初中物理第十四章第一节热机_天津市 - 津南区

《热机》教学设计

一、学情分析
学生已经具备了内能、机械能的概念，有了八年级机械能可以相互转化的基础。本章在此基础上进一步讨论内能的实际应用——热机。热机是一种广泛使用的动力设备，教材重点分析了汽油机和柴油机的构造、工作过程和优缺点。初三学生的抽象逻辑思维能力提高，独立判断性明显发展，记忆力逐步发展到以理解记忆为主。学习的独立性和自觉性增强，因此了解四冲程汽油机的基本原理既是本节的重点，也是本节的难点。
二、学习内容分析
热机这节的内容与现代技术连接紧密，侧重于如何实现内能的利用。内容主要由热机、汽油机、柴油机三部分组成。主要对汽油机和柴油机的构造、工作过程和优缺点三方面进行具体的讲述，其中汽油机的剖析最为详尽。教材首先给出了火箭汽车的图片，从汽车怎样获得机械能引入新课，结合上一章内能的学习，引导学生猜想到可能是内能转化为机械能。在学生有了初步的猜想以后，再通过演示实验直接证明内能可以转化为机械能，直观展示了热机中能量转化的基本过程，印证学生的猜想，介绍蒸汽机的基本工作原理。最后进一步引起热机的概念，并对其进行分类和具体的介绍。
三、教学目标
1.知识与技能：知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。了解汽油机和柴油机的构造、工作原理和优缺点。
2. 过程与方法：本节课通过多媒体课件和视频直观展现热机的工作过程，让学生在观察中理解汽油机和柴油机的工作原理。通过学生课前自己寻找有关热机对环境影响的材料，让学生学会客观的评价事物，懂得爱护和保护环境。
3.情感态度与价值观：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。培养学生学以致用的能力与精神。
四、重难点分析
根据初三年级学生特点及本班学生的知识能力水平，结合对教材的剖析，我认为了解四冲程汽油机的基本工作原理既是本节的重点又是本节的难点。
五、信息技术及其他学习资源的应用
为帮助学生理解本节课的内容，使用视频及多媒体课件再现热机的工作过程。
六、教学流程图
按流程图的形式呈现本节课的设计思路。
七、教学过程
1. 引入新课：引语——汽车已经会成为现代生活中不可缺少的一部分。18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。那汽车是如何获得机械能的能？（播放内能转化为机械能的视频）
2. 进行新课：
HWOCRTEMP_ROC50 (1)热机的概念：
观看视频后学生回答，所见现象的能量是如何转化的。

观察水沸腾后会出现现象，在这个过程中，水蒸气膨胀对外做功，能减少，橡皮塞获得能，能转化为能。
我们把转化为的机器叫热机。内燃机是热机的一种。内燃机根据燃料的不同分为机和机。
引导学生思考，如果将试管换成坚硬的气缸，把橡胶塞换成与连杆相连的活塞，那就做成了一个简单的蒸汽机。播放蒸汽机的视频，让学生观察蒸汽机有什么缺点。
学生讨论回答：蒸汽机在运行过程中要燃烧大量的燃料，从而产生很多的浓烟，污染了环境，运行速度慢。启发学生如果将高温高压的水蒸气，直接换成油燃料在气缸内燃烧，那么就产生了内燃机。引出热机的概念。（板书：热机）
过渡：热机中最常见的就是内燃机，介绍内燃机根据燃烧的燃料不同，分为汽油机和柴油机。（板书：内燃机的分类——汽油机和柴油机。）
(2)汽油机的工作原理：
观看汽油机的工作视频。帮助学生认识，冲程——活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。四冲程汽油机一个工作循环四个冲程的名称——吸气、压缩、做功排气。仔细观看视频，结合学案相互讨论，完成汽油机的工作原理。
汽油机的工作过程。

做功冲程：在压缩冲程末尾时，产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压的燃气推动活塞向运动，并通过连杆带动曲轴转动。能转化为能。汽车获得动力。

排气冲程：进气门，排气门，活塞向运动，
把排出气缸。活塞又向下运动，开始下一个工作循环。

教师针对学生的完成情况利用图片进行理解性的指导，学生讨论得出一个工作循环活塞往复两次，曲轴（飞轮）转动两周对外做功一次。压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，汽车在做功冲程获得动力。（板书：一个工作循环的四个冲程——吸气、压缩做功、排气。）
(3)柴油机的工作原理：
利用多媒体图片简单的介绍汽油机的工作原理。引导学生对比汽油机、柴油机在结构和工作过程中有什么不同和相同之处。学生互相讨论得出：a．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。b ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。c ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。d ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
(4) 内燃机的应用：
客观评价内燃机的优缺点，从汽油机和柴油机的燃油利用率引出环保的话题。学生根据课前找的资料进行交流。
(5) 小结本节课的内容：
(6) 课堂练习：
1. 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，右图中表示做功冲程的是（）

2.下面是汽油机工作的四个冲程，其中将机械能转化为能的是（    ）
A.吸气冲程   B.排气冲程    C.做功冲程    D.压缩冲程
3. 美国《大众科学》杂志评出06—07年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的_________冲程，在第六冲程中发生的物态变化是__________。
八、教学反思
     热机是“内能的利用”的第一节，本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。热机本质上是将化学能转换为内能，再由内能转化为机械能的能量转化器。
本节课从汽车如何获得机械能引入新课，贴合学生的认识渠道，有助于引发学生的学习兴趣。接着，播放 “用酒精灯给密闭在试管中的水加热，活塞被喷飞”的视频，提问学生会看到什么现象，分析活塞飞出过程中的能量转化情况。采用转换的方法引导学生将试管换成坚硬的气缸，把橡胶塞换成与连杆相连的活塞，那就做成了一个简单的蒸汽机。播放蒸汽机的视频，让学生观察蒸汽机有什么缺点。学生讨论回答：蒸汽机在运行过程中要燃烧大量的燃料，从而产生很多的浓烟，污染了环境，运行速度慢。启发学生如果将高温高压的水蒸气，直接换成油燃料在气缸内燃烧，那么就产生了内燃机。引出热机的概念。整个过程逻辑清晰严密，贴近学生生活实际，激发了学生的学习欲望。通过了解从蒸汽机到内燃机的历史，帮助学生感受物理学给人类带来的巨大作用及艰辛的演变道路，树立科学的价值观：再通过热机工作原理的讲解，帮助学生深入地了解热机，由于本节内容热机属于知识性内容，不易进行实验操作演示，固我结合了视频，PPT帮助学生进行理解重点和难点。，弥补了传统教学在本节内容教学的不直观，不容易理解的困难。通过学生对比汽油机和柴油机的结构及工作原理的相同和不同点，培养学生的观察能力和分析问题的能力。结合环保，让学生谈热机的优缺点，教会学生客观的认识事物，帮助学树立远大的志向，努力克服改正热机的不足，造福于人类。最后的课堂练习，重温重难点，了解学生本节课的目标达成情况，帮助学生消化吸收所学的内容。整节课设计周密，条理清楚，时时关注学生的学习动态，学生乐于参与。
   当然本堂课还是有一些不足的，课件的处理不到位，没有将视频导入到PPT里，导致来回转换很麻烦。学生活动的程度不够激烈。对于本节课的设计还应该再丰富些，再放开些，对热机的外延再和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展联系得更紧密些，课堂气氛会更活跃，学生的知识和认识会更开阔。



附：
1．教学流程图示意

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