小学教学教案

《热机》教学设计。

《热机》教学设计

1教学目标

1.了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理；知道热机中能量的转化；了解人类使用热机的情况和热机对人类发展史上的重要意义。

2、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；利用热机的模型和课件动画演示并探究四冲程汽油机的基本结构和工作原理。

3、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力；通过阅读“科学世界”，扩展学生的知识面，进一步养成热爱科学地情感。

2重点难点JAb88.com

教学重点：四冲程汽油机的基本工作原理；

教学难点：汽油机和柴油机的异同，热机中的能量转化。

3教学过程3.1第一学时教学活动活动1【导入】创设情境，导入新课

1、提问：你见过我们元宵节燃放的钻天猴吗？

2、不少同学也亲手燃放过，它的工作原理实际和公路上行驶的汽车放机原理是类似的，我们这节课就来学习一下它们的工作原理，板书课题----

活动2【讲授】新课讲授

1、演示实验：用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低，能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？

2、讲解常见的热机：

（1）汽油机：最常见的热机，以汽油为燃料，所以把它叫做汽油机。

构造：（出示模型，边指示边讲解）

进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）

冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。

工作原理：（边动作边讲解，并提醒学生注意观察活塞，气门，连杆，曲轴的动作情况）

热机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个过程。（板书：吸气冲程）

活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。（板书：压缩冲程）

压缩结束是虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩过程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动，实现了内能向机械能转化。这是第三个过程。（板书：做功冲程）

做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外，这是最后一个冲程。（板书：排气冲程）

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

3、提问：汽车在开动前，是如何使内燃机启动的？（学生讨论交流）

（2）柴油机：是以柴油作燃料的内燃机

柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。对比汽油机和柴油机的共同点和不同点，讲解柴油机的构造及工作原理。

活动3【练习】巩固应用，拓展新知

教材P45练习1、2题。

活动4【活动】全课小结

1、简述四冲程内燃机的工作过程。

2、回答下列问题：

（1）内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？

（2）内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？

活动5【导入】布置作业

扩展阅读

《热机的效率》教学设计

为了促进学生掌握上课知识点，老师需要提前准备教案，大家应该在准备教案课件了。用心制定好教案课件的工作计划，这对我们接下来发展有着重要的意义！有没有出色的范文是关于教案课件的？为满足您的需求，小编特地编辑了“《热机的效率》教学设计”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

《热机的效率》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1．理解燃料的热值的定义，会描述热值的物理意义。

2．知道热值是燃料一种特性，反映的是燃料的放热本领大小，仅取决于燃料的种类。

3．知道热机的效率及定义，并能提出提高热机效率的方法与措施。

（二）过程与方法

1．通过查表，知道热值是燃料的一种特性。

2．了解热机的效率，感悟到效率是评价投入产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值。

（三）情感态度与价值观

了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染，激发学生的社会责任感。

二、教学重难点

本节内容是内能的改变与利用的拓展与延伸，实际生活中获得内能通常是通过燃料的燃烧，质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量不一定相等。通过介绍相同质量的不同燃料完全燃烧后放出的热量，得出热值的概念。即燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，根据定义可以确定热值的计算式。热值是燃料的一种物理属性，它的大小与燃料的质量、体积、是否完全燃料等因素无关。把公式变形可以得出Q=mq，用于计算一定质量的某种燃料完全燃烧放出的热量。所以燃料的热值是本节教学的一个重点。燃料燃烧放出的热量在实际使用时，不可能完全被利用，为了反映燃料的利用率，可以利用有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，来反映燃料的利用情况。热机同样也存在能量的使用效率问题，热机的效率就是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。在计算热机的效率时，要分清能量的去向，哪些能量是有效利用的，哪些是浪费的，所以热机的效率既是本节教学的重点，也是教学的难点。

教学重点：燃料的热值、热机效率的理解与应用。

教学难点：热机效率的理解和环境保护。

三、教学策略

教师创设情境启发、引导，比如：通过多媒体投影相关图片、放映相关视频。学生自主探究、思考、讨论、交流学习成果。新课程注重学生的主动学习，发挥学生的主体作用，因此，本课在教学的设计上将充分发挥学生的主观能动性，并与实践相结合，通过自己的探索加上教师的引导，使学生的探究一步步走向深入，从中体会到探究的乐趣、知识的魅力、应用的价值，开阔学生的视野，锻炼学生的思维。

四、教学资源准备

多媒体课件。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

（5分钟）

利用多媒体投影图片：

图片（1）斯蒂芬森及其简介。

图片（2）蒸汽机及其结构。

图片（3）黑烟滚滚蒸汽机车。

图片（4）环境被污染的图片。

（师）它们的利用率高吗？让我们一起来揭开它神秘的面纱吧。

学生回答：使用蒸汽机黑烟滚滚，不但污染环境，而且效率低，我们应该积极探索新技术。

运用多媒体展示让内容形象直观，激趣导入，提高学生学习的自觉性和探究的主动性。

新课教学

（30分钟）

（多媒体展示）水壶烧水。

（师）可以用哪些燃料烧水？

（师）烧开同一壶水，所需各种燃料的质量一样吗？

（师）总结：所需的质量是不一样的。

学生讨论。

图文并茂加上老师的讲解，让枯燥的知识生动化，让学生直观的感受不同的燃料的热值是不同的。

（多媒体展示）燃料的热值的定义、物理意义、公式、单位。

（师）查表格，热值最大的是哪种物质？其物理意义是什么？

（师）观察热值表，你还有什么收获？

思考并讨论问题，学生回答问题，总结出热值是物质的一种物理属性。

掌握燃料的热值的有关概念、公式、单位及其特性。

（多媒体展示）例．某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少千克干木柴完全燃烧放出的热量（天然气热值为7.5×107J/m3，干木柴热值为107J/kg）

（师）点评学生的作答。

分组讨论思考。让学生在黑板上详细作答。

通过讲解例题，让学生基本上学会应用公式并解题。

（多媒体展示）图片展示热机总能量的流向情况，得出热机效率的定义，并展示常见热机的效率。

（师）如何提高热机效率？

总结提高热机效率的方法：

（1）制造上采用先进的技术；

（2）尽可能使燃料充分燃烧；

（3）尽量减少各种热量损失（利用废气来供热）；

（4）在热机的设计和制造过程中尽量减小摩擦等阻力。

分组讨论思考，交流思想，得出结论。

培养学生的总结归纳能力，拓展思维。

（师）介绍科学·技术·社会中的热机发展历史。

学生进一步理解热机效率提高的必要性。

培养学生的环保意识。

课堂小结

（5分钟）

（师）总结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关？

3．如何提高热机的效率？这样做又有哪些积极意义？

学生总结所学知识，认识到热值是物质的一种物理属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧等无关；知道提高热机效率的几种方法。

通过总结巩固知识。

作业布置

课本“动手动脑学物理”第1～3题。

按要求完成。

知识巩固。

热机教案设计

第十四章内能的利用
第1节热机
【教学目标】
1、知识与技能
●了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。
●知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。
●知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
2．过程与方法
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。
●通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。
3．情感态度与价值观
●通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。
●通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，扩展学生的知识面，养成学生的环保意识。
●了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
【教学重点】热机的工作原理和汽油机的工作过程
【教学难点】汽油机和柴油机的异同点和能量转化
【教学准备】
教师准备：PPT课件、flash动画（汽油机和柴油机工作过程）、试管、水、橡皮塞、酒精灯、铁架台、火柴、四冲程汽油机模型（J2255型）和柴油机模型等。
学生每组准备：四冲程汽油机模型（J2255型）、四冲程柴油机模型
【教学过程】
教学过程
教学内容教师活动学生活动
一、创设情境，激趣导入

【创设情境】同学们，汽车已经是我们现代生活中不可缺少的交通工具，18世纪第一辆汽车问世时，速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经是声速的几倍，达到了1678千米每小时。
世界上第一辆汽车
世界上最快的汽车
你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课要学习的知识——热机，将会揭开它神秘的面纱。
板书课题：§14.1热机
（设计意图：设置问题悬念，让学生感受热机的威力，诱发学生强烈的探索欲望，由生活走向物理。）倾听讲述。

热机

一、教学目标
（一）知识与技能
1．了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2．从能量转化的角度认识燃料的热值。
3．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
4．通过能量的转化和转移认识效率。
（二）过程与方法
1．培养应用已有知识解决实际问题的能力。
2．培养学生的创新意识。
3．培养学生观察和分析问题的能力。
（三）情感态度与价值观
1．通过演示实验，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生实事求是的科学态度。
2．提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
3．培养学生的主人翁责任感和环保意识。
二、教学重点
汽油机的工作原理和热值的概念是重点。
三、教学难点
汽油机的基本工作原理的理解是难点。
四、教学方法
本节课内容为新授课。本课采用以实验为主导的综合启发式教学，初步渗透探究式学习方法。
五、教具学具
试管、水、酒精灯、铁架台、汽油机模型、火柴、金属网等。
六、教学步骤
（一）导入新课
请大家拿出小汽车模型（各人自带），今天这节课，我们主要研究小汽车等机器的“心脏”——热机。
（二）新课教学
1．整体感知
内燃机是内能转化为机械能的机器，内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。内燃机在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次，完成一个冲程所用时间是整个周期的四分之一。内燃机的能量来源于燃油燃烧时的化学能。而1kg的某种燃料在完全燃烧时放出的热量叫做热值。也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否燃烧均无关系。有效利用燃料是节能的重要措施，有效利用燃料的途径：一是要让燃料尽可能充分燃烧；二是要减小热量的损失。
2．教学互动
互动1：实验，引出内能可做功。
明确教师引导学生分析：酒精燃烧放出热量(化学能转化为内能)，通过热传递将一部分内能转移给了水，水的内能增加使其温度逐渐升高直至沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气越来越多，对软木塞的压力越来越大，最后将软木塞推出试管口，这就是水蒸气膨胀对软木塞做功。由这个实验我们知道，利用内能可以做功，热机就是把内能转化为机械能的装置。
互动2：内燃机的基本结构和工作过程。
明确内燃机的主要特点：燃料直接在汽缸内燃烧。教师引导学生观看模型，教师并演示汽油机工作中一个周期的四个冲程，引导学生得出：内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次。在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。
互动3：燃料的热值。
明确教师提出问题：燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量是不是相同？学生讨论后得出：不同。教师进一步引导后得出：燃料燃烧的本质是发生了化学变化，在燃烧的过程中燃料的化学能转化为内能。相同质量的不同燃料燃烧时放出热量是不同的。物理学中，把1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。引导学生浏览书上的一些燃料的热值，使他们知道热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关。
互动4：有效利用燃料。
明确从家用煤炉怎样节能谈起，引导学生结合实际来讨论，然后得出结论：一是要让燃料尽可能燃烧充分；二是要减小热量的散失。
互动5：学生讨论怎样提高燃料的利用率。
明确根据教科书中让学生讨论，内燃机中的燃料燃烧放出的热量是否能全部用来做功？学习讨论后，教师引导鼓励学生根据当地的实际情况提高燃料利用率。
3．达标反馈
（1）柴油机四个冲程中，内能转化为机械能的是C机械能转化为内能的是B
A．吸气冲程B．压缩冲程
C．做功冲程D．排气冲程
（2）一桶煤油用掉一半，剩下的煤油(D)
A．密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B．比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C．热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D．密度、热值、比热容都不变
（3）酒精的热值是3.0×107J/kg，由此可知(D)
A．无论采用何种方式燃烧1kg酒精，都可得到3.0×107J热量
B．如果燃烧1kg的燃料时，得到3.0×107J的热量，这种燃料一定是酒精
C．每1kg的酒精燃烧放出3.0×107J的热量
D．1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
（4）现代火箭使用液态氢作燃料，是因为它具有(B)
A．较轻的质量B．较大的热值
C．较特殊的密度D．较大的热量
（5）以内燃机为动力的各种机械，在人类生产、生活中应用极为广泛，从轮船、火车到拖拉机、摩托车等，它的动力大多来源于内燃机，它们虽然在构造上略有差异，但工作原理都是一样的。下列对内燃机的有关叙述中，错误的是(C)
A．内燃机是内能转化为机械能的装置
B．内燃机用水冷却，是因为水的比热容大
C．它排出的废气无污染，是一种环保型的机器
D．内燃机靠产生的高温、高压气体做功
4．课堂小结
（1）内容总结
本节课我们学习了汽油机的一个循环，知道内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程阻成以及各个冲程的具体情况，另外学习了热值这个新的物理量和怎样有效的利用燃料。
（2）方法归纳
本课通过以实验为主导的综合启式发教学，提高我们将科学技术应用于日常生活和社会的能力。
（三）布置作业
1．简单的研究鞭炮的工作原理。
2．自制简易小火箭。
（四）板书设计
四、热机
一、汽油机的四冲程
A．吸气冲程
B．压缩冲程(机械能转化为内能)
C．做功冲程(内能转化机械能)
D．排气冲程
二、热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
单位：J/kg
三、有效利用燃料的途径
一是让燃料尽可能充分燃烧
二是要减小热量的损失