物理人教版第1节 热机教学设计

《热机》教案设计

【教材分析】

本节分三个教学板块：（1）利用内能来做功；（2）蒸汽机；（3）形形色色的热机。

在借助老师演示“用水蒸气推开活塞”让学生讨论交流其中的能量转化情况。讲授和讨论蒸汽机的构造和原理。最后让学生了解现代社会中的形形色色的热机。

【教学设想】

通过演示“用水蒸汽推开活塞”的工作过程，学生讨论并画出热机中的能量转化及转移情况，理解热机的工作原理。再通过视频展示和讨论的方式让学生们进一步掌握蒸汽机的工作过程。最后展示可视材料（视频资料或图片），结合学生收集种种热机图片或模型，让学生了解现代社会中形形色色的热机。

【教学目标】

◆知识与能力

1．理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。

2．了解历史上和现实社会中的几种热机。

◆过程与方法

1．通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。

2．经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。

◆情感、态度与价值观

通过了解蒸汽机的发展历程，感悟物理学具有认识世界、改变世界的功能。

【教学重难点及突破】

◆重点

认识热机的工作原理。

◆难点

分析蒸汽机的工作过程。

◆教学突破

通过视频展示并类比“用水蒸汽推开活塞”工程过程，理解蒸汽机工作过程及原理。

【教学准备】

◆教师准备

视频材料（各种热机图片等）、试管、水、橡胶塞、玻璃细管、风车、酒精灯、打火机、铁架台等。

◆学生准备

各种热机图片等。（教师可以课前让学生收集一些利用到热机的机械或机器图片，以备学生们课堂交流展示。）

【教学设计】

一、出示图片，提出问题，引入新课

多媒体展示教材本章开始蒸气火车的图片，以及教材第17页第一段，18世纪第一辆汽车每小时只能跑跑几千米，到现在的汽车甚至能超过声速，通过两者比较，提出问题——汽车是如何获得机械能的？

提出问题：汽车是如何获得机械能的？它的物理原理是什么？

点拨：为了解释这两个问题，请同学们仔细观察老师下面要做的演示实验。

二、进行新课

（一）利用内能来做功

1．演示实验：“用水蒸气推开活塞”如图14-1-1所示。

说明：应注意调节试管内的水量，不能太少，否则实验缺乏动力。课前一定要演示几遍，控制好酒精灯火焰和试管的粗细。

2．学生讨论演示实验中的能量转化或转移情况。

燃料燃烧——化学能转化为内能；

火焰的内能转移到试管，试管转移到水，产生水蒸气——内能的转移；

水蒸气冲飞试管活塞——内能转化为机械能。

3．热机定义：是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。

学生讨论交流热机中的能量转化与转移过程。

4．小结：热机中的能量转化或转移过程。

化学能→内能→机械能

（二）热机

阅读自学，认识“热机”

（1）教师提出问题，引导学生自学阅读课本第18页介绍“热机”的部分：

A．什么是热机？

B．热机的种类有哪些？

（2）学生阅读、思考后交流自学成果，得出结论：

①热机是将燃料燃烧时的化学能转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能的机器。

②常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

③热机工作时先将化学能转化为内能，又把内能转化为机械能。

[说明：从水节气推开活塞的实验中受到的启示，人们利用内能做功制造了热机，使学生体会工业化社会的出现有赖于热机的发明和改进。激发学生热爱科学的情感。]

（三）汽油机

1．阅读自学，了解“内燃机”。

（1）教师引导学生自学教材18～19页关于汽油机的内容图片，提出问题：

①什么是内燃机？

②常见的内燃机有哪两种？

③什么是汽油机和柴油机？

（2）学生阅读自学、思考讨论后得出结论：

①内燃机是一种燃料在汽缸内燃烧的热机。

②常见的内燃机有汽油机和柴油机。

③汽油机就是在汽缸内燃烧汽油的内燃机。

2．借助模型和课件，自学讨论，探究“汽油机的构造和工作原理”。

（1）先让学生自己对照课本第18页图14.1-3，认识汽油机构造；教师展示汽油机的模型，让学生逐一说出各部分的构造名称；然后先播放一段动画课件，让学生观察汽油机工作的四个冲程，并体会其中的能量转化；再让学生阅读课本第19页图14.1-4“汽油机的四个工作过程”，具体详细的自学汽油机四个冲程的工作情况。

（2）学生阅读自学、思考讨论后交流学习结果。

（3）教师点拨总结，得出结论：

汽油机工作的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

（四）柴油机

阅读自学，了解“柴油机”。

（1）教师引导学生自学教材19～20页关于汽油机的内容图片，提出问题：

①什么是柴油机？

②柴油机有什么特征。

（2）学生阅读自学、思考讨论后得出柴油机在生活中的应用：

主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车上。

三、反思总结，布置思考题

检查学生的练习情况，请同学总结本节课的主要内容，教师再做适当的补充。

【析书设计】

第1节  热机

（一）利用内能来做功

1．热机定义：是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。

2．热机中的能量转化或转移过程。

化学能→内能机→械能

（二）蒸汽机

1．瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件，设计了通过活塞

直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。

2．往复式蒸汽机。

（三）形形色色的热机

1．内燃机

（1）汽油机。（2）柴油机。

2．喷气发动机。

3．火箭发动机等。

【教学探讨与反思】

本节的重点是掌握热机中的能量转化情况，可以结合教学开始的演示实验辅助讲解。另外一个教学目标让学生了解蒸汽机的发展历程，感悟物理学具有认识世界、改变世界的功能。在教学的过程中，就配合一定得视频资料展示人类热机的发展史完成这一教学目标。