教案背景
1，面向?qū)W生：中學(xué)2，學(xué)科：物理
2，課時(shí)：1
3，學(xué)生課前準(zhǔn)備：
一、準(zhǔn)備器材：儀器：鐵架臺(tái)、試管、膠塞、酒精燈、水。汽油機(jī)實(shí)物模型軟件：汽油機(jī)與柴油機(jī)的課件。
二、預(yù)習(xí)了解
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能：了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率。
2.過程與方法：通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功。利用掛圖或模型講解。利用掛圖或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。通過閱讀“科學(xué)世界現(xiàn)代汽車” 了解汽車的一些常識(shí)。通過學(xué)生討論和教師講解了解燃料的熱值和熱機(jī)的效率。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。通過閱讀“科學(xué)世界現(xiàn)代汽車”擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。
教材分析
本章主要通過四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu)；大致了解內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況；了解內(nèi)燃機(jī)在現(xiàn)代生活，特別是交通方面的應(yīng)用。通過具體分析，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在利用燃料內(nèi)能方面，也不可避免地會(huì)有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面，因此要建立熱機(jī)效率的概念，并與機(jī)械效率作聯(lián)系和類比。“關(guān)心科技發(fā)展的動(dòng)態(tài)，關(guān)注技術(shù)應(yīng)用帶來的社會(huì)進(jìn)步和問題，樹立正確的科學(xué)觀”是義務(wù)教育階段物理課程的價(jià)值表現(xiàn)之一。通過本章的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)人類進(jìn)步起到的作用，同時(shí)要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到它給環(huán)境帶來的污染問題。
教學(xué)重點(diǎn)：汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值。
教學(xué)難點(diǎn)：熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機(jī)的效率。
教之前用百度在網(wǎng)上搜索《熱機(jī)》的相關(guān)教學(xué)材料，找了很多教案和材料作參考，了解到教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，確定課堂教學(xué)形式和方法。然后根據(jù)課堂教學(xué)需要，利用百度搜索關(guān)于熱機(jī)的課件，發(fā)展，對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)等
教學(xué)方法
根據(jù)本節(jié)課教材特點(diǎn)以及初三學(xué)生年齡特點(diǎn)，采取啟發(fā)式教學(xué)法、探究實(shí)驗(yàn)、問題討論相結(jié)合的教學(xué)方法。進(jìn)行開放式教學(xué)，讓學(xué)生在愉快的氛圍中探索新知識(shí)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性
本節(jié)采用探究、觀察、對(duì)比、分析、歸納的學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生獲取知識(shí)，通過思考討論，總結(jié)歸納出有關(guān)知識(shí)。通過學(xué)生參與探究，相互交流，突出學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，將課堂還給學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，同時(shí)讓學(xué)生初步建立應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的意識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)過程
【板書】 熱機(jī)
（一）導(dǎo)入新課
請(qǐng)大家拿出小汽車模型（各人自帶），今天這節(jié)課，我們主要研究小汽車等機(jī)器的“心臟”——熱機(jī)。
（二）新課教學(xué)
1．整體感知
內(nèi)燃機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，完成一個(gè)沖程所用時(shí)間是整個(gè)周期的四分之一。內(nèi)燃機(jī)的能量來源于燃油燃燒時(shí)的化學(xué)能。而1 kg的某種燃料在完全燃燒時(shí)放出的熱量叫做熱值。也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否燃燒均無關(guān)系。有效利用燃料是節(jié)能的重要措施，有效利用燃料的途徑：一是要讓燃料盡可能充分燃燒；二是要減小熱量的損失。
2．教學(xué)互動(dòng)
互動(dòng)1：實(shí)驗(yàn)，引出內(nèi)能可做功。
明確 教師引導(dǎo)學(xué)生分析：酒精燃燒放出熱量(化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給了水，水的內(nèi)能增加使其溫度逐漸升高直至沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣越來越多，對(duì)軟木塞的壓力越來越大，最后將軟木塞推出試管口，這就是水蒸氣膨脹對(duì)軟木塞做功。由這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道，利用內(nèi)能可以做功，熱機(jī)就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
師生互動(dòng)2：內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作過程。
明確 內(nèi)燃機(jī)的主要特點(diǎn)：燃料直接在汽缸內(nèi)燃燒。教師引導(dǎo)學(xué)生觀看模型，教師并演示汽油機(jī)工作中一個(gè)周期的四個(gè)沖程，引導(dǎo)學(xué)生得出：內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，燃?xì)鈱?duì)外做功一次。在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
師生互動(dòng)3：燃料的熱值。
明確 教師提出問題：燃料的種類很多，固體燃料有木柴、煤等，液體燃料有汽油、柴油等，氣體燃料有煤氣、天然氣等。根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量是不是相同？學(xué)生討論后得出：不同。教師進(jìn)一步引導(dǎo)后得出：燃料燃燒的本質(zhì)是發(fā)生了化學(xué)變化，在燃燒的過程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)放出熱量是不同的。物理學(xué)中，把1 kg的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。引導(dǎo)學(xué)生瀏覽書上的一些燃料的熱值，使他們知道熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)。
師生互動(dòng)4：有效利用燃料。
明確 從家用煤爐怎樣節(jié)能談起，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際來討論，然后得出結(jié)論：一是要讓燃料盡可能燃燒充分；二是要減小熱量的散失。
師生互動(dòng)5：學(xué)生討論怎樣提高燃料的利用率。
明確 讓學(xué)生討論，內(nèi)燃機(jī)中的燃料燃燒放出的熱量是否能全部用來做功？學(xué)習(xí)討論后，教師引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況提高燃料利用率。
3．達(dá)標(biāo)反饋
（1）柴油機(jī)四個(gè)沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 C 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 B 。
A．吸氣沖程 B．壓縮沖程
C．做功沖程 D．排氣沖程
（2）一桶煤油用掉一半，剩下的煤油 (D)
A．密度和熱值不變，比熱容減為原來的一半
B．比熱容和密度不變，熱值減為原來的一半
C．熱值和比熱容不變，密度減為原來的一半
D．密度、熱值、比熱容都不變
（3）酒精的熱值是3.0×107J/kg，由此可知 (D)
A．無論采用何種方式燃燒1 kg酒精，都可得到3.0×107J熱量
B．如果燃燒1 kg的燃料時(shí)，得到3.0×107J的熱量，這種燃料一定是酒精
C．每1 kg的酒精燃燒放出3.0×107J的熱量
D．1 kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J
（4）現(xiàn)代火箭使用液態(tài)氫作燃料，是因?yàn)樗哂?(B)
A．較輕的質(zhì)量 B．較大的熱值
C．較特殊的密度 D．較大的熱量
（5）以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的各種機(jī)械，在人類生產(chǎn)、生活中應(yīng)用極為廣泛，從輪船、火車到拖拉機(jī)、摩托車等，它的動(dòng)力大多來源于內(nèi)燃機(jī)，它們雖然在構(gòu)造上略有差異，但工作原理都是一樣的。下列對(duì)內(nèi)燃機(jī)的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是 (C)
A．內(nèi)燃機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置
B．內(nèi)燃機(jī)用水冷卻，是因?yàn)樗谋葻崛荽?br>C．它排出的廢氣無污染，是一種環(huán)保型的機(jī)器
D．內(nèi)燃機(jī)靠產(chǎn)生的高溫、高壓氣體做功
4．課堂小結(jié)
（1）內(nèi)容總結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了汽油機(jī)的一個(gè)循環(huán)，知道內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程阻成以及各個(gè)沖程的具體情況，另外學(xué)習(xí)了熱值這個(gè)新的物理量和怎樣有效的利用燃料。
（2）方法歸納
本課通過以實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的綜合啟式發(fā)教學(xué)，提高我們將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的能力。
（三）布置作業(yè)
1．簡單的研究鞭炮的工作原理。
2．自制簡易小火箭。
（四）板書設(shè)計(jì)
熱 機(jī)
一、汽油機(jī)的四沖程
A．吸氣沖程
B．壓縮沖程(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)
C．做功沖程(內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能)
D．排氣沖程
二、熱值：1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
單位：J/kg
三、有效利用燃料的途徑：
教學(xué)反思
講完《熱機(jī)》這節(jié)課后，針對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)我仔細(xì)回顧了教學(xué)的全過程，有了如下的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。
一、本課的知識(shí)點(diǎn)主要是探究改變內(nèi)能的兩種方法以及汽油機(jī)的工作原理，知識(shí)本質(zhì)是讓學(xué)生理解機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化并能舉例說明。但在本課探究中我沒有能留足時(shí)間讓學(xué)生更清晰的理清四沖程汽油機(jī)的能量轉(zhuǎn)化，沒有將能量的轉(zhuǎn)化與熱機(jī)進(jìn)一步結(jié)合起來講解。課后覺得可以從以下三個(gè)方面再講的清楚些：1、四沖程汽油機(jī)或柴油機(jī)的工作原理是燃料和氧的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成活塞的機(jī)械能，活塞的機(jī)械能再傳遞給曲軸、鏈條、輪胎等，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。2、進(jìn)氣沖程和排氣沖程沒有能量轉(zhuǎn)化，壓縮沖程是活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成燃料和氧的內(nèi)能，做功沖程是反過來，燃料和氧的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成活塞的機(jī)械能。3、四個(gè)沖程中，燃料和氧的內(nèi)能的增加始于壓縮沖程；活塞運(yùn)動(dòng)的全部機(jī)械能（四個(gè)沖程活塞的運(yùn)動(dòng)）均由做功沖程燃料和氧的內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來。

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