14.3 热机 教案（表格式） 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第三节热机教学目标物理观念:了解热机的工作原理,知道四冲程内燃机工作时的能量转化,能体会内能的利用在人类社会发展中的重要意义。科学思维:通过模型、图片了解汽油机和柴油机的构造。科学探究:能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。科学态度与责任:能了解能量转化的意义,体会热机对于人类文明进程的推动作用。知道内燃机工作时有废气污染,树立环保意识。教学重难点教学重点:知道四冲程内燃机工作原理及能量转化。教学难点:能了解能量转化的意义,体会热机对于人类文明进程的推动作用。教学准备教师准备:课件、汽油机和柴油机的图片及模型、铁架台、酒精灯、带橡胶塞的试管等。学生准备:蜡烛、纸杯、细铁丝、文具小刀等。教学过程教学环节设计意图一、创设情境导入新课视频导入1:老师播水壶烧开水后水蒸气顶起壶盖的视频。师引导提问:是水把壶盖顶起来?生:水蒸气。师:该过程能的转化是什么?学源于思,思源于疑。创造情景,引导学生带着疑问、满怀兴趣地去学习新内容生:内能转化为机械能。师:据说瓦特就是受这个现象启发,而改变了世界,他的贡献就是……生:发明了蒸汽机。师:让我们沿着前人的足迹,开始探索之旅。情境导入2:我们开始做个实验,请大家细心观察,并注意以下几个问题:①实验中有哪些能量转换?②用酒精灯给试管中的水加热,有哪些物体吸热?教师按图示器材演示实验。师生共同分析:酒精燃烧释放的内能被水吸收,水沸腾后变成水蒸气推动塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功,实验过程中能的转化跟我们这堂课要学习的热机是一样的。什么是热机?什么是内燃机?二、新课讲解探究新知探究点一热机和内燃机指导学生带问题阅读课本P45第一段。1.发动机:把其他能量转化为机械能的机器。

2.热机:能将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的发动机。

常见的热机:蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。

3.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。

4.拓展思考:为什么内燃机大行其道,而蒸汽机逐渐被淘汰?师生共同讨论分析蒸汽机和内燃机的工作过程,达成共识:蒸汽机:燃料燃烧释

放的内能水和水蒸气转化为机械能内燃机:燃料在气缸内燃

烧释放的内能转化为机械能总结:内燃机的燃料直接在气缸内燃烧,减少了热量散失;比蒸汽机减少了中间热传递环节,减少了能量浪费,提高了能量利用率。探究点二汽油机1.学生完成课本P45“迷你实验室”中的实验,没条件的就寻找视频播放代替。使学生获得燃料燃烧可以做功的初步印象。2.冲程:汽油机工作时,活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程。3.汽油机的构造(1)指导学生观察课本P46图14—18a图,初步感知汽油机的构造。(2)借助于汽油机模型或挂图,尝试指出各部分的位置及说出名称。(3)共同讨论各部分的功能作用,老师适时点拨:曲轴连杆能够将活塞的上下运动转变为外部飞轮的转动,为外部机器提供动力。提高学生自学及解决问题能力通过对比归纳,既明事理,又练思维从内容上由浅到深,从教学过程设置上由感性认识上升到理论高度,学生能够全方位、多角度去认知结合图片或模型去认识汽油机3.汽油机的工作过程(1)让学生仔细阅读课本P46图14-16,注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况,详细了解汽油机的工作原理。阅读完后交流讨论,完成填空:①吸气冲程:旋转的曲轴通过连杆带动活塞,使活塞从气缸上部向下运动,进气阀开启,汽油和空气的混合气体通过进气道进入气缸内。

②压缩冲程:两个气阀关闭,活塞在曲轴带动下,从气缸下部向上运动,缸内混合气体被压缩,机械能转化为内能,因此,内能增加、温度升高、压强增大。

③做功冲程:压缩冲程结束后做功冲程开始时,气缸顶部的火花塞发出电火花,缸内气体爆发性燃烧,高温高压的气体迅速膨胀,推动活塞向下运动,对外做功,内能转化为机械能。

④排气冲程:曲轴因惯性继续转动使活塞上升,排气阀打开,将燃烧后的废气排出气缸外。

(2)老师播放汽油机工作过程的视频,直观演示汽油机的工作过程。(3)交流讨论,完成表格填空:环节进气阀排气阀活塞气缸内气体能的转化曲轴转圈数吸气冲程汽油和空气的混合气体进入气缸—半圈压缩冲程做功冲程排气冲程—4.老师点拨强调(1)每个工作循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,四个冲程按图示模式循环往复。(2)一个工作过程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。(3)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。所以汽油机工作之前,先通过外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程,之后汽油机才能自己运转。探究点二柴油机1.老师:柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。请阅读课本P46~47“柴油机”部分内容。交流讨论汽油机跟柴油机的不同之处,并填写下面表格:汽油机柴油机构造吸入气体压缩程度点火方式输出功率应用场景2.学生活动:老师点名同学接力上台,结合图片或模型,指认柴油机的构造并复述柴油机的工作过程。识记内容,强调当堂记住反复强调,将前面课本上较凌乱的知识使用表格给予条理化,使重点内容更加突出、明确内容上来源于课本,但形式和要求高于教材,要求学生之间交流协作,相互改进3.分小组交流讨论并畅想:如果没有内燃机,我们今天的交通出行状况。4.调研并制作神奇的“走马灯”(1)观看走马灯制作的视频。(2)阅读课本P48“学科综合”部分,按要求或上面视频调研并制作走马灯。5.阅读课本P48“科学书屋”。此项可设置在课前、课中、课后,根据情况灵活处理三、归纳概括课堂小结学生讨论发言,梳理本节知识要点,老师随时补充。(“课堂小结”内容见PPT课件)培养学生归纳总结的意识和能力板书设计第三节热机一、热机和内燃机1.发动机:把其他能量转化为机械能的机器。2.热机:将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的发动机。3.内燃机:燃料直接在发动机气缸燃烧产生动力的热机。二、汽油机1.冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。2.构造:进气阀,排气阀,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴、进气道、排气道。3.四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。三、柴油机1.跟汽油机不同之处2.跟汽油机相同之处教学反思多媒体手段的应用无疑为本节课提供了一个很好的平台,通过课件将静态的图片变成了动态的实物,使学生能够看清楚内燃机每一个冲程的工作情况,学生直观感受到内燃机的工作过程,加深了对内燃机工作原理的理解,突破了教学难点,加深对做功和压缩冲程的理解,教学效率得到提高。教学时,教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍,重点讲述汽油机的四个冲程,通过视频、图片及模型对四个冲程逐一进行介绍,使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解。在讲解柴油机时,教师可以采用对比的方法,结合柴油机