物理人教版（2024）第2节 热机表格教学设计

这是一份物理人教版（2024）第2节 热机表格教学设计，共6页。教案主要包含了新课引入，讲授新课，课堂小结，板书设计等内容，欢迎下载使用。
第2节 热机
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.了解可以利用内能来做功，知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种。
2.了解四冲程汽油机和柴油机的构造。
3.了解内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
重点难点
重点：四冲程汽油机的基本工作原理；汽油机和柴油机的异同。
难点：四冲程汽油机的基本工作原理。
教学方法
学生对于热机有一定的生活经验，比如汽车、摩托车中的应用等都比较常见，所以本节课更容易激发学生学习和研究的兴趣和求知欲。本节会从实际应用的角度，对热机进行介绍，并详细描述内燃机的工作流程。
热机的工作过程及原理比较难想象，理解起来有一定的难度，应该借助实验演示和视频分析，帮助学生理解热机的四冲程，形成清晰的认知过程。
教学准备
铁架台、铁夹、酒精灯、试管夹、试管、橡皮塞、汽油机模型、柴油机模型
教学过程
一、新课引入
很多人在谈论汽车时，不在乎汽车的外形有多酷，汽车的价格有多少，而看重的是这辆车跑得有多快。你知道汽车是如何获得机械能的吗？
二、讲授新课
知识点一 热机
演示实验：在试管内装些水，用软木塞塞住管口。将水加热一段时间，观察现象。
问题：会看到什么现象？塞子被推出的能量来自哪里？
参考答案：看到塞子被试管内的热气推出，试管口有“白雾”生成。能量转化：燃料燃烧时，化学能转化为内能；软木塞冲出时，内能转化为机械能。
引出概念：这个实验虽然简单，却展示了蒸汽机的工作原理，即利用内能做功。像这种利用内能做功的机器，称为热机，本节我们来学习热机。
图片举例：
热机的种类很多，蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。你们知道生活中哪些地方用到热机了吗？鼓励学生回答，展示图片，讲述热机发展过程。
蒸汽机车
内燃机车
火电站的汽轮机
喷气发动机
自主学习：阅读课本，了解什么是内燃机，内燃机的分为哪几类？
总结：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。内燃机为为柴油机和汽油机两大类。
知识点二 汽油机
根据燃料的不同，将内燃机分为汽油机和柴油机，我们首先来分析汽油机的工作原理及能量转化。
1.汽油机的构造：
观察汽油机的剖面图，试着找出气缸、进气门、排气门、 活塞、连杆、曲轴、火花塞等各部分的位置。认识过程中简要介绍其作用。
2.汽油机的冲程
自主学习：阅读课本汽油机部分，思考什么叫一个冲程，四冲程汽油机的工作过程是怎样的？
演示操作：
利用汽油机模型进行操作，仔细观察汽油机的四个冲程中进气门、排气门、活塞的运动情况，填写下表。总结各个冲程的工作特点。
冲程名称
进气门开闭情况
排气门开闭情况
活塞运动情况
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程

吸气冲程 压缩冲程

做功冲程 排气冲程
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。
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。
做功冲程：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。
排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
归纳总结：
（1）活塞在气缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
（2）工作循环：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
思考讨论：
（1）在四个冲程中，哪些冲程发生能量的转化？
（2）哪个冲程获得动力？
（3）一个工作循环由四个冲程组成，每个工作循环活塞往复运动 次，曲轴和飞轮转动 周，对外做 次功。
答案：（1）压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能。
（2）做功冲程获得动力，其他冲程靠飞轮惯性完成。（3）一个工作循环由四个冲程组成，每个工作循环活塞往复运动二次，曲轴和飞轮转动二周，对外做一次功。
知识点三 柴油机
问题导入：有些载重汽车、轮船、火车、坦克中会用到另一种内燃机——柴油机，它的工作原理是怎样的？
1.柴油机的构造：
观察柴油机的剖面图，看看柴油机由哪些部分构成。将柴油机和汽油机的剖面图对比观察，比较柴油机与汽油机的构造什么不同。
不同：柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
2.柴油机的工作冲程：
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
3. 汽油机和柴油机的异同点比较
请分析比较汽油机和柴油机的相同点和不同点，并完成下表。

种类
汽油机
柴油机
相同点
都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程
不
同
点
构 造
火花塞
喷油嘴
燃 料
汽油
汽油
吸入气体
汽油和空气混合物
空气
点火方式
点燃式
压燃式
拓展阅读：引导学生阅读课本“现代汽车”，了解汽车的组成及技术发展。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。
四、板书设计
第2节 热机
一、热机
1.概念
2.种类
二、汽油机
1.构造
2.工作冲程：吸气、压缩、做功、排气
三、柴油机
比较汽油机与柴油机异同
教学设计反思
本节课主要采用让学生观察演示实验、实物模型、多媒体图片、视频播放等直观教学方法,增加学生的感性认识，启发学生的思考，同时注重联系实际，让学生将所学热机的知识应用到实际中，解决实际问题。