課題

熱機

教

學

目

標

（一）知識與技能

1．了解人類“利用內能做功”的歷史發(fā)展進程，了解四沖程內燃機的基本工作原理和工作過程。

2．通過觀察汽油機工作過程的動畫，知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉化。

3．通過觀察、對比汽油機和柴油機的模型和工作過程，了解二者的異同。

（二）過程與方法

1．通過演示實驗，了解可以利用內能做功，學會通過閱讀和傾聽學習。

2．通過閱讀“科學世界”，了解現(xiàn)代汽車的一些常識，培養(yǎng)自學能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1．通過對熱機發(fā)展簡史、汽油機的結構以及工作過程的學習，感受到人類對美好事物孜孜不倦的追求，逐步培養(yǎng)學生崇尚科學、愛科學、學科學的興趣。

2．了解生活中各種常見的熱機工作時的利弊，喚起學生節(jié)約能源，保護環(huán)境的意識。

重點

難點

1．教學重點： = 1 \* GB3 ①了解四沖程汽油機的基本工作原理。

= 2 \* GB3 ②知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉化。

= 3 \* GB3 ③汽油機和柴油機的主要區(qū)別。

2．教學難點： = 1 \* GB3 ①“飛輪”的作用。

= 2 \* GB3 ②整個工作過程中，能量的轉移和轉化。

教學方法

講授法、討論法、演示實驗法、多媒體課件演示法。

教具學具

內能做功演示器、汽油機模型、柴油機模型。

教學過程

引入

教師活動

學生活動

設計意圖

引

入

課

題

：

猜

猜

它

是

誰

讓學生猜一猜它是誰。

1．它來之前

向學生展示五幅圖片，分別描述古代人農耕、織布、車水、行路、行船。

提出：古人如何獲得動力？

設答：人們的耕、織、運、作、行等活動，依靠畜力、風力、甚至人力。

2．它來了，帶來一場革命

向學生展示五幅圖片。分別描述蒸汽時代的紡織、火車、輪船，熱蒸汽為我們提供了強大的推力，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，用熱機的出現(xiàn)給人類生活帶來巨大變化引入新課，向學生介紹熱機簡史，為學習熱機做準備。

新

課

講

授

一、熱機發(fā)展簡史

1．向瓦特致敬：介紹瓦特對蒸汽機改進做出的貢獻。

2．讓學生說一說蒸汽機的弊端。

學生回答：笨重，只能用于大型機器；不夠環(huán)保。

3．展示內燃機圖片，讓學生說一說與蒸汽機比較，它都有哪些優(yōu)點。

學生回答：輕巧；相對環(huán)保。

二、熱機

1．熱機的原理

（1）實驗演示

討論：實驗中能量轉化的情況。

結果：燃料燃燒時化學能轉化為內能，傳給水和水蒸氣；水蒸氣把塞子沖出去，水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能。

（2）什么是熱機

利用內能做功的機械。

2．熱機的種類

迄今為止，已經出現(xiàn)的熱機有蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。

三、內燃機

1．分類：展示摩托車和重型卡車的圖片。根據所使用燃料分為汽油機和柴油機兩大類。

2．汽油機

(1)觀看汽油機剖面圖，介紹進氣門、排氣門、火花塞、活塞、汽缸、連桿、曲軸等重點結構。

(2)什么是沖程？

教師：活塞在汽缸內從一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

了解瓦特，感受那個時代的激情。

觀察圖片，回答老師的問題。

對比分析內燃機的優(yōu)點。

觀察演示實驗，并思考發(fā)生了哪些能量轉化。

討論，說出實驗中能量的轉化。

知道熱機的定義。

了解熱機的種類。

了解不同種類內燃機的大致用途。

觀看圖片，認清各部分結構的名稱。

我們在享受科技發(fā)展給我們生活帶來的巨大變化的同時，更要尊重科學，敬仰推動科技發(fā)展的人。這樣學生才會向往“將來成為他們那樣的人”。

提高學生對已有事物的質疑能力。

用課本中的實驗，簡潔、直觀地闡述熱機的工作原理。

學生是第一次學習這種復雜的機器，沒有必要講的結構都可以不講。但馬達和飛輪作為第一次啟動時的動力源與保證發(fā)動機連續(xù)工作的關鍵結構，有必要說出它們大致的位置，便于學生思考、以解決后面的疑惑。

（3）學生閱讀課本，了解四沖程汽油機的工作過程。

（4）播放汽油機工作過程的動畫，放慢播放速度，邊放映，邊請學生解說。

（5）想一想

= 1 \* GB3 ①在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉化？

答題要點：壓縮沖程發(fā)生了機械能向內能的轉化，獲得了溫度較高的混合氣體；做功沖程發(fā)生了內能向機械能的轉化，汽車從做功沖程中獲得的機械能，遠遠超過了壓縮沖程中消耗的機械能。

= 2 \* GB3 ②哪個沖程使汽車獲得動力？

答題要點：做功沖程獲得了動力。

= 3 \* GB3 ③哪個沖程排出了汽車的尾氣？

答題要點：排氣沖程。

= 4 \* GB3 ④老式摩托在啟動時，需踏動啟動桿，這是為什么？

答題要點：提供第一次啟動時的初動力，主要完成吸氣和壓縮沖程。當做功沖程如約發(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 \* GB3 ⑤現(xiàn)代汽車里的馬達（motor）起什么作用？

答題要點：是一個電動機，依靠電力轉動的機器。當馬達幫助發(fā)動機完成吸氣和壓縮沖程，假如做功沖程能如約完成，馬達就完成啟動任務了。過去的老式汽車都是靠手搖完成第一次啟動的。現(xiàn)在，一些簡單的農機，比如小拖拉機，在啟動時，還有用手搖方式啟動的。

教師適當加以引導，讓學生自己回答，關鍵之處教師重申放大。

3．柴油機

（1）柴油機的工作過程

播放動畫，讓學生看到柴油機和汽油機在構造、工作過程上是大致相同的。

（2）學生觀察，柴油機在構造上的不同，會引起哪些變化？

= 1 \* GB3 ①柴油機燃燒室頂端有一個噴油嘴，柴油直接噴入。

= 2 \* GB3 ②吸入物質不同，吸氣沖程只吸入空氣。

= 3 \* GB3 ③沒有火花塞，如何點燃？壓縮點燃。

4．汽油機與柴油機的優(yōu)缺點

= 1 \* GB3 ①汽油機轉速高，結構簡單，質量輕，造價低廉，運轉平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。

= 2 \* GB3 ②柴油機比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機、火車輪船上。

= 3 \* GB3 ③柴油發(fā)動機與汽油發(fā)動機相比，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)動機轎車的推廣使用具有重大意義。

5．學生閱讀“科學世界”，了解現(xiàn)代汽車。

6．介紹現(xiàn)代燃料，重點講各種燃料燃燒后排出的廢氣對環(huán)境的影響。

學生閱讀，思考，嘗試描述汽油機的工作過程。

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。

觀看圖片和視頻，了解柴油機的各部分結構和工作過程。

對比汽油機，分析柴油機的工作特點。

傾聽教師講述汽油機與柴油機的優(yōu)缺點。

思考，柴油機為什么效率高些？

閱讀“科學世界”，了解現(xiàn)代汽車。

關注熱機與環(huán)境保護之間的關系。

通過彩圖和輔助動畫，學生能大致了解汽油機的工作過程。讓學生解說，既是對閱讀效果的考察，又能培養(yǎng)學生的語言表達能力。

“第一次啟動”的環(huán)節(jié)設計，主要目的有三個：1．說明第一次啟動的動力從哪里來？2．滿足喜愛汽車知識的學生的求知欲；3．描述汽車發(fā)展的一個片段，貼近生活。

對比學習可以使學生對兩種內燃機的特點了解得更加清楚。

現(xiàn)在，汽車已經走進千家萬戶，內燃機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)課應該埋到學生心里的一顆種子。

課堂小結

引導學生總結：

1．學生用拳頭和胳膊表演并敘述四個沖程。

2．壓縮沖程和做功沖程中能量的轉化。

3．注意汽油機和柴油機的不同之處。

學生總結。

提高學生的歸納總結能力。

練

習

反饋練習

1．四沖程內燃機的一個工作循環(huán)

有      個沖程，曲軸轉

動     周，活塞往復   次，對外做功     次，其他沖程靠飛輪的     完成。

2．在內燃機的一個工作循環(huán)中，存在著機械能轉化為內能的過程，也存在著內能轉化為機械能的過程，這兩個能量轉化的過程存在于（     ）

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．在汽油機壓縮沖程中，工作物質被壓縮，汽缸中的（    ）
 A．壓強增大，溫度降低
 B．壓強減小，溫度升高

C．壓強增大，溫度升高

D．壓強減小，溫度降低

4．汽油機和柴油機相比較，下列敘述中正確的是（   ）

A．柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入的是空氣

B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的

C．柴油機里推動活塞做功的燃氣的壓強比汽油機里的高

D．在壓縮沖程末，汽油機汽缸內的溫度比柴油機的高

參與練習，完成題目。

參與練習，完成題目。

通過習題討論，深化對熱機的認識。

檢測教學目標達成情況。

板書設計

第1節(jié)  熱機

一、熱機

1．熱機的原理

  2．熱機的種類

二、內燃機

  1．汽油機

   = 1 \* GB3 ①工作循環(huán)：

   = 2 \* GB3 ②沖程中的能量轉化

  2．柴油機：柴油機的工作過程。與汽油機有哪些不同。

3．汽油機和柴油機的優(yōu)缺點。

課后反思