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1、第十六章 第5课时 热机 教学设计 一、学情分析 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。本节内容是在做功改变物体内能的基础上，建立热机的模型。本节内容的学习要求虽然只是知道级水平，但就其相关知识的外延而言，热机的教学可以和环境保护相联系，作适当的拓展，通过学习认识到热机对文明发展进程的作用和科学技术的发展与进步对人类发展的影响，感悟在发展经济的同时，关注环境保护的重要性。学生已经知道做功和热传递可以改变物体的内能，物体的内能可以转化为机械能。本节课借用Flash课件模拟汽油机和柴油机的工作过程，学生主动参与，认真观察，仔细阅读，积极思考，直观地学习热机的工作原理和内燃机的工
2、作过程，本节课要求学生具备观察、阅读、对比、归纳的能力。二、教学目标（一）知识与技能（1）知道热机的基本工作原理。（2）知道热机工作过程中的能量转化情况，知道四冲程内燃机的工作过程。（二）过程与方法（1）通过了解热机的能量转化情况，关注提高热机效率的方法。（2）通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法 （三）情感态度与价值观（1）使学生经历瓦特发明蒸汽机的过程，激发学生对科学的热爱之情。（2）使学生了解通过直接感知的现象，可以认识无法直接感知的现象。（3）通过探究性活动使学生获得成功的愉悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学生学习的自信心，激发学生学习热情。
3、三、教学重点、难点（一）教学重点（1）四冲程内燃机的工作过程。（二）教学难点（1）难点是工作过程相互关系和动态分析。四、教学方法1、整节课运用了讲授法、讨论法、演示法、练习法等教学方法，把课堂真正还给学生，突出了学生在课堂中的主体地位，充分的发挥了学生的自主能动性。2、多媒体辅助教学法: 在讲解内燃机的工作过程时我充分利用了多媒体，一方面利用视频播放真实的内燃机工作过程，同时又通过动画手段重现该过程，简化结构，放慢进程，突出工作重点。五、教学过程（一）创设情景，设疑激趣，引入新课科学小品：科学家瓦特的故事引入时先讲瓦特发明蒸汽机的故事情境，让几个学生根据情境来排练一个简单的小品，一则可调动学生
4、学习的兴趣，二则让学生在学习知识的同时，对科学家敏锐的观察力和对科学的执着钻研精神有所感染。（二）实验探究，培养能力，新课讲授1、热机（1）热机的原理实验探究：热机原理提出问题：在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？实验现象：塞子被冲出！递进提问：在这个过程中能量转化的情况是什么？ 燃料的化学能转化为内能，又通过做功，把内能转化成机械能.。热机原理：把内能转化为机械能的机器。（5）热机种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机2、内燃机（1）内燃机的种类：汽油机、柴油机（2）汽油机A、汽油机的构造：B、工作过程阅读课本思考问题1：什么是冲程，什么是工作循环，一个工作循环的特
5、征是什么？1、一个冲程（汽缸的一端运动到另一端）2、一个工作循环：（个冲程结束为一个工作循环）3、特征（塞往复两次，曲轴转两周，做一次功）看图片和视频了解各个冲程思考问题2：各冲程的特征1、吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸2、压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩3、做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，4、排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸教师演示：汽油机工作的四个冲程想想议议：1. 在四个冲程中，哪些
6、冲程发生了能量的转化？2. 哪个冲程使汽车获得动力？ 做功冲程3. 哪个冲程排出了汽车的尾气？ 排气冲程注意：1四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。2一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。（3）内燃机的应用A、汽油机的应用汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。B、柴油机的应用柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。（4）讲练结合、走向生活1、四冲程汽油机的一个工作循环由A 、B 、C 、 D 四个冲程组成的.2、四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是 冲程,由内能转化为机械能的是 冲程. 3、汽油机吸入汽缸的是
7、，点火方式 。4、单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性完成的是（ ）A吸气和压缩两个冲程 B压缩和排气两个冲程 C吸气和排气两个冲程 D吸气、压缩和排气三个冲程5、某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功 次.3、燃料的热值（1）定义：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。（2）单位：焦每千克 J/kg（或 J/m3）（3）公式：Q放 = qm（4）讲练结合、走向生活（1）对于燃料的热值, 下列说法中属于正确理解的是 ( )A、燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；B、燃料的热值跟燃料的质量成正比；C、就某种确定的燃料而言, 它的热值是一个确定的值, 跟
8、燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关；D、容易燃烧的燃料热值一定大。（2）现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（ ）A较小的密度 B较小的比热容C较低的沸点 D较大的热值（3）已知干木柴的热值是1.2107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 升高到70？ （5）热机的效率：A、实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。B、课件展示：课本第38页图1227“热机燃料燃烧能量走向示意图”。由图可知，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。C、引导学生
9、由机械效率的定义得出热机效率。定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用表示（即Q有/Q总100）。D、 蒸汽机的效率很低，只有615，内燃机的效率比蒸汽机的高，汽油机的效率为2030，柴油机的效率为3045（三）课堂总结1、热机的原理：把内能转化为机械能的机器。2、汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程3、燃料的热值：是燃料的一种属性。4、热机的效率：用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比。六、教学资源：课件（见精品课程教学资源包课件）七、课时录像、文字实录（见精品课程教学资源包课时实录）八、练习与作业（见精品课程教学资源包练习）
10、九、反思与建议热机是第十六章的第四节课， 经过精心的准备本节课取得了良好的教学效果，对这节课的教学我有如下的心得体会：成功之处： （一）善于利用多媒体、激发学生学习兴趣。热机的教学一直以来是个难点，其结构和工作过程复杂，受教学条件的限制，学生又不能亲眼目睹内燃机的内部的工作过程，仅仅靠老师的讲解很难让学生明白，教材的配图也仅仅能增强学生对结构的理解，对其工作过程还是没有一个直观准确的认识。学生普遍认为学习完之后对本节的内容还是感觉比较模糊，对内燃机工作过程的也不是非常了解。如何降低本课的学习难度，让抽象深奥的内容变得具体、生动、形象、直观，如何提高学生学习的兴趣和信心也是需要重点解决的问题。（
11、二）注重实验、培养学生综合能力。在引入时我通过事先讲解瓦特发明蒸汽机的故事情境，让几个学生根据情境来排练一个简单的小品，一则可调动学生学习的兴趣，二则让学生在学习知识的同时，对科学家敏锐的观察力和对科学的执着钻研精神有所感染。在讲解内燃机的工作过程时我充分利用了多媒体，一方面利用视频播放真实的内燃机工作过程，同时又通过动画手段重现该过程，简化结构，放慢进程，突出工作重点。让学生在初步认识的基础上加深对工作过程的深化理解。同时在讲授时把握各冲程的特点，如进气门和排气门的开合，活塞的运动方向，火花塞的状态等。让学生对内燃机的结构和工作过程都有了准确的认识。在教堂中及时辅以适当的练习，及时让知识在应用中得到深化。节课的整体教学是较为成功的，学生顺利的掌握了需要掌握的知识，也培养学生的求知欲和乐于探索自然现象的能力。同时将学科知识的内容与人类文化的长链联结起来，使学科知识具有整体性和发展性，使文化富有历史感，成为学生探索真理、创造世界的动力。有待完善之处：当然本节课也存在一些不足，如引入时的小品因学生的自由发挥太多，耽误了课堂的宝贵时间。授课的形式还是过于传统等方面都是需要改进的。
