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第14章 2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 14.1 熱機(jī)教案 （新版）新人教版(III) 課題 熱機(jī) 教 學(xué) 目 標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．了解人類“利用內(nèi)能做功”的歷史發(fā)展進(jìn)程，了解四沖程內(nèi)燃機(jī)的基本工作原理和工作過程。 2．通過觀察汽油機(jī)工作過程的動(dòng)畫，知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化。 3．通過觀察、對(duì)比汽油機(jī)和柴油機(jī)的模型和工作過程，了解二者的異同。 （二）過程與方法 1．通過演示實(shí)驗(yàn)，了解可以利用內(nèi)能做功，學(xué)會(huì)通過閱讀和傾聽學(xué)習(xí)。 2．通過閱讀“科學(xué)世界”，了解現(xiàn)代汽車的一些常識(shí)，培養(yǎng)自學(xué)能力。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過對(duì)熱機(jī)發(fā)展簡史、汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作過程的學(xué)習(xí)，感受到人類對(duì)美好事物孜孜不倦的追求，逐步培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣。 2．了解生活中各種常見的熱機(jī)工作時(shí)的利弊，喚起學(xué)生節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 1．教學(xué)重點(diǎn)：①了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。 ②知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化。 ③汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別。 2．教學(xué)難點(diǎn)：①“飛輪”的作用。 ②整個(gè)工作過程中，能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。 教學(xué)方法 講授法、討論法、演示實(shí)驗(yàn)法、多媒體課件演示法。 教具學(xué)具 內(nèi)能做功演示器、汽油機(jī)模型、柴油機(jī)模型。 教學(xué)過程 引入 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 引 入 課 題 ： 猜 猜 它 是 誰 讓學(xué)生猜一猜它是誰。 1． 它來之前 向?qū)W生展示五幅圖片，分別描述古代人農(nóng)耕、織布、車水、行路、行船。 提出：古人如何獲得動(dòng)力？ 設(shè)答：人們的耕、織、運(yùn)、作、行等活動(dòng)，依靠畜力、風(fēng)力、甚至人力。 2．它來了，帶來一場(chǎng)革命 向?qū)W生展示五幅圖片。分別描述蒸汽時(shí)代的紡織、火車、輪船，熱蒸汽為我們提供了強(qiáng)大的推力，把人們從繁重的體力勞作中解放出來。 觀看、思考、感受、回答教師提出的問題。 展示圖片，用熱機(jī)的出現(xiàn)給人類生活帶來巨大變化引入新課，向?qū)W生介紹熱機(jī)簡史，為學(xué)習(xí)熱機(jī)做準(zhǔn)備。 新 課 講 授 一、熱機(jī)發(fā)展簡史 1．向瓦特致敬：介紹瓦特對(duì)蒸汽機(jī)改進(jìn)做出的貢獻(xiàn)。 2．讓學(xué)生說一說蒸汽機(jī)的弊端。 學(xué)生回答：笨重，只能用于大型機(jī)器；不夠環(huán)保。 3．展示內(nèi)燃機(jī)圖片，讓學(xué)生說一說與蒸汽機(jī)比較，它都有哪些優(yōu)點(diǎn)。 學(xué)生回答：輕巧；相對(duì)環(huán)保。 二、熱機(jī) 1．熱機(jī)的原理 （1）實(shí)驗(yàn)演示 討論：實(shí)驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化的情況。 結(jié)果：燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣；水蒸氣把塞子沖出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。 （2）什么是熱機(jī) 利用內(nèi)能做功的機(jī)械。 2．熱機(jī)的種類 迄今為止，已經(jīng)出現(xiàn)的熱機(jī)有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。 三、內(nèi)燃機(jī) 1．分類：展示摩托車和重型卡車的圖片。根據(jù)所使用燃料分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。 2．汽油機(jī) (1)觀看汽油機(jī)剖面圖，介紹進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、活塞、汽缸、連桿、曲軸等重點(diǎn)結(jié)構(gòu)。 (2)什么是沖程？ 教師：活塞在汽缸內(nèi)從一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程。 了解瓦特，感受那個(gè)時(shí)代的激情。 觀察圖片，回答老師的問題。 對(duì)比分析內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。 觀察演示實(shí)驗(yàn)，并思考發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化。 討論，說出實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化。 知道熱機(jī)的定義。 了解熱機(jī)的種類。 了解不同種類內(nèi)燃機(jī)的大致用途。 觀看圖片，認(rèn)清各部分結(jié)構(gòu)的名稱。 我們?cè)谙硎芸萍及l(fā)展給我們生活帶來的巨大變化的同時(shí)，更要尊重科學(xué)，敬仰推動(dòng)科技發(fā)展的人。這樣學(xué)生才會(huì)向往“將來成為他們那樣的人”。 提高學(xué)生對(duì)已有事物的質(zhì)疑能力。 用課本中的實(shí)驗(yàn)，簡潔、直觀地闡述熱機(jī)的工作原理。 學(xué)生是第一次學(xué)習(xí)這種復(fù)雜的機(jī)器，沒有必要講的結(jié)構(gòu)都可以不講。但馬達(dá)和飛輪作為第一次啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)力源與保證發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)工作的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，有必要說出它們大致的位置，便于學(xué)生思考、以解決后面的疑惑。 （3）學(xué)生閱讀課本，了解四沖程汽油機(jī)的工作過程。 （4）播放汽油機(jī)工作過程的動(dòng)畫，放慢播放速度，邊放映，邊請(qǐng)學(xué)生解說。 （5）想一想 ①在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？ 答題要點(diǎn)：壓縮沖程發(fā)生了機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，獲得了溫度較高的混合氣體；做功沖程發(fā)生了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，汽車從做功沖程中獲得的機(jī)械能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了壓縮沖程中消耗的機(jī)械能。 ②哪個(gè)沖程使汽車獲得動(dòng)力？ 答題要點(diǎn)：做功沖程獲得了動(dòng)力。 ③哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？ 答題要點(diǎn)：排氣沖程。 ④老式摩托在啟動(dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿，這是為什么？ 答題要點(diǎn)：提供第一次啟動(dòng)時(shí)的初動(dòng)力，主要完成吸氣和壓縮沖程。當(dāng)做功沖程如約發(fā)生后，其余的沖程就依靠飛輪的慣性完成了。 依靠飛輪慣性完成的沖程是：吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程。 ⑤現(xiàn)代汽車?yán)锏鸟R達(dá)（motor）起什么作用？ 答題要點(diǎn)：是一個(gè)電動(dòng)機(jī)，依靠電力轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)器。當(dāng)馬達(dá)幫助發(fā)動(dòng)機(jī)完成吸氣和壓縮沖程，假如做功沖程能如約完成，馬達(dá)就完成啟動(dòng)任務(wù)了。過去的老式汽車都是靠手搖完成第一次啟動(dòng)的?，F(xiàn)在，一些簡單的農(nóng)機(jī)，比如小拖拉機(jī)，在啟動(dòng)時(shí)，還有用手搖方式啟動(dòng)的。 教師適當(dāng)加以引導(dǎo)，讓學(xué)生自己回答，關(guān)鍵之處教師重申放大。 3．柴油機(jī) （1）柴油機(jī)的工作過程 播放動(dòng)畫，讓學(xué)生看到柴油機(jī)和汽油機(jī)在構(gòu)造、工作過程上是大致相同的。 （2）學(xué)生觀察，柴油機(jī)在構(gòu)造上的不同，會(huì)引起哪些變化？ ①柴油機(jī)燃燒室頂端有一個(gè)噴油嘴，柴油直接噴入。 ②吸入物質(zhì)不同，吸氣沖程只吸入空氣。 ③沒有火花塞，如何點(diǎn)燃？壓縮點(diǎn)燃。 4．汽油機(jī)與柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) ①汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。 ②柴油機(jī)比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機(jī)、火車輪船上。 ③柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車的推廣使用具有重大意義。 5．學(xué)生閱讀“科學(xué)世界”，了解現(xiàn)代汽車。 6．介紹現(xiàn)代燃料，重點(diǎn)講各種燃料燃燒后排出的廢氣對(duì)環(huán)境的影響。 學(xué)生閱讀，思考，嘗試描述汽油機(jī)的工作過程。 思考并回答教師的問題。 通過閱讀分析，回答教師的問題。 回答教師提出的問題。 觀看教師提供的圖片，思考，分析，并嘗試回答教師提出的問題。 思考，并回答教師提出的問題。了解現(xiàn)代汽車的第一次啟動(dòng)。 觀看圖片和視頻，了解柴油機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)和工作過程。 對(duì)比汽油機(jī)，分析柴油機(jī)的工作特點(diǎn)。 傾聽教師講述汽油機(jī)與柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。 思考，柴油機(jī)為什么效率高些？ 閱讀“科學(xué)世界”，了解現(xiàn)代汽車。 關(guān)注熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。 通過彩圖和輔助動(dòng)畫，學(xué)生能大致了解汽油機(jī)的工作過程。讓學(xué)生解說，既是對(duì)閱讀效果的考察，又能培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。 “第一次啟動(dòng)”的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，主要目的有三個(gè)：1．說明第一次啟動(dòng)的動(dòng)力從哪里來？2．滿足喜愛汽車知識(shí)的學(xué)生的求知欲；3．描述汽車發(fā)展的一個(gè)片段，貼近生活。 對(duì)比學(xué)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)兩種內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)了解得更加清楚。 現(xiàn)在，汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，內(nèi)燃機(jī)的大量使用給我們的環(huán)境帶來了不小的壓力。了解它，并有愿望去改造它，是這節(jié)課應(yīng)該埋到學(xué)生心里的一顆種子。 課堂小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)： 1．學(xué)生用拳頭和胳膊表演并敘述四個(gè)沖程。 2．壓縮沖程和做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化。 3．注意汽油機(jī)和柴油機(jī)的不同之處。 學(xué)生總結(jié)。 提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力。 練 習(xí) 反饋練習(xí) 1．四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán) 有 個(gè)沖程，曲軸轉(zhuǎn) 動(dòng) 周，活塞往復(fù) 次，對(duì)外做功 次，其他沖程靠飛輪的 完成。 2．在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，存在著機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，也存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程，這兩個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程存在于（ ） A．吸氣沖程和壓縮沖程 B．壓縮沖程和做功沖程 C．做功沖程和排氣沖程 D．吸氣沖程和排氣沖程 3．在汽油機(jī)壓縮沖程中，工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中的（ ） A．壓強(qiáng)增大，溫度降低 B．壓強(qiáng)減小，溫度升高 C．壓強(qiáng)增大，溫度升高 D．壓強(qiáng)減小，溫度降低 4．汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，下列敘述中正確的是（ ） A．柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入的是空氣 B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的 C．柴油機(jī)里推動(dòng)活塞做功的燃?xì)獾膲簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高 D．在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)的溫度比柴油機(jī)的高 參與練習(xí)，完成題目。 參與練習(xí)，完成題目。 通過習(xí)題討論，深化對(duì)熱機(jī)的認(rèn)識(shí)。 檢測(cè)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況。 板書設(shè)計(jì) 第1節(jié) 熱機(jī) 一、熱機(jī) 1．熱機(jī)的原理 2．熱機(jī)的種類 二、內(nèi)燃機(jī) 1．汽油機(jī) ①工作循環(huán)： ②沖程中的能量轉(zhuǎn)化 2．柴油機(jī)：柴油機(jī)的工作過程。與汽油機(jī)有哪些不同。 3．汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。 課后反思