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1、14.1热机一、教学目标（一）知识与技能1通过观察、分析内能转化为机械能的实验，知道热机的概念，初步了解其工作原理。2借助于模型、挂图和动画视频，了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。（二）过程与方法通过了解汽油机和柴油机的构造和工作过程，利用对比的方法来认识这两种内燃机的异同点。（三）情感态度和价值观通过阅读“现代汽车”，了解内能的利用对人类社会发展的重要意义。二、教学重难点本节是由热机、汽油机和柴油机三部分内容组成的，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，通过实验得出内能可以转化为机械能。实际中蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
2、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了解。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了解，所以了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。重点：了解四冲程汽油机的基本工作原理。难点：了解四冲程汽油机的基本工作原理。三、教学策略把内能转化为机械能是内能利用的一个方面，可以通过蒸汽机、内燃机、喷气发动机等应用来引入本节课的主题。通过实验来证明内能可以转化为机械能，得出
3、热机的概念，举例说明生活中热机的应用情况，重点介绍内燃机中的汽油机。利用挂图、模型、视频等认识汽油机的构造，了解汽油机的基本工作原理。学生可以结合课本上的想想议议的问题初学课本内容，请同学根据挂图来介绍每个冲程，其余同学进行补充，重点强调四个冲程中的能量转化、冲程的判断依据等。柴油机的工作原理与汽油机基本相同，可以利用对比的方法来学习柴油机，从构造、工作过程、点火方式等方面与汽油机进行对比。柴油机与汽油机各有优缺点，实际生活中会根据不同的需要使用不同的机器。随着技术的发展，柴油机的一些缺点得到了改进，使用的范围更广泛了。适当介绍其他的热机，了解内能的利用对人类社会发展的重要意义。四、教学资源准
4、备多媒体课件、试管、酒精灯、铁架台、水、火柴、汽油机模型和挂图、柴油机模型和挂图等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景（5分钟）播放超音速汽车，思考汽车是如何获得机械能的？学生观看视频，思考提出的问题。创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。引入新课（5分钟）播放蒸汽机、内燃机、喷气发动机、汽轮机等视频。这些机器在使用时都要使用化石燃料作为能源，燃烧后放出大量的内能，向外输出机械能。它是如何把内能转化为机械能的呢？生活中还有没有类似的实例？学生观看视频，思考如何把内能转化为机械能。结合生活实际来说明。提出问题，引入新课。新课内容（25分钟）利用内能做功演示实验：利用内能来做功。
5、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。请同学来描述实验现象。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，通过热传递将一部分内能转移给水，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？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
6、蒸气液化成的小水滴。通过实验来证明内能可以转化为机械能，引入热机的概念。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。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，了解汽油机和柴油机在实际中的应用。利用实例了解热机。利用实际应用提高学生学习兴趣，产生继续研究的欲望。汽油机阅读课本
7、上有关汽油机的内容，思考下列问题：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，可以直观地看到各冲程活塞运动的方向、两个气门的开闭情况。观察模型，总结汽油机一个工
8、作循环活塞往复几次？曲轴转几圈？对外做功几次？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。同学之间进行补充回答。学生小结各冲程的判断方法，可以观察活塞的运动方向，如果活塞远离火花塞是吸气冲程或做功冲程；如果两个门均关闭则为压缩冲程或做功冲程。汽油机的一个工作循环活塞往复两次，曲轴转两圈，对外做功一次。培养学生的自学能力。培养学生的自学能力和总结能力。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，与汽油机进行对比，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
9、程。柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。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。汽油机柴油机工作过程吸气冲程不同相同压缩冲程不同相同做功冲程不同相同排气冲程说说在实际中你见过哪些地方使用了汽油机，哪些地方使用了柴油机。学生自学，相互讨论后进行总结。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
10、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，并进行交流。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。培养学生的自学能力。巩固利用对比的方式研究问题的方法。利用列表对比的方法加深对汽油机和柴油机的工作过程的了解。物理联系生活。阅读科学世界“现代汽车”，了解汽车的组成以及技术的发展对现代汽车发展的影响。阅读“现代汽车”，了解内能利用技术的进步，对人类社会发展的重要意义。
11、了解内能的利用对人类社会发展的重要意义。总结（5分钟）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可以从结构、工作过程、使用范围等方面进行比较。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。培养学生总结归纳的能力。作业布置课本“动手动脑学物理”第24题。按要求完成。知识巩固。
