热机教学设计。
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热机教学设计
教学目标
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，认识热机效率。
教学重难点
1．汽油机的工作原理及能的转化过程；
2．燃料的热值、热机效率。
教学过程
导入新课
方案一：实验导入：如图在试管中装些水，用橡胶塞塞住试管口，加热使水沸腾，观察现象。
问题：实验过程中能量是怎样转化的？
方案二：问题导入：
人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，你知道汽车、飞机是怎样利用燃料提供的能量工作的吗？
方案三：燃料燃烧时释放大量的内能，如何使这些内能为人类做功服务呢？
如图所示中，a图和b图是常用的交通工具轿车和飞机，c图是军事上用的坦克，d图是把卫星发送上天的火箭，它们有什么共同点呢？
推进新课
一、内燃机
(课件展示)把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，今天我们主要来研究内燃机。
(课件展示)展示内燃机剖面图：让学生明确燃料直接在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。
学生活动：观察汽油机模型，在教师指导下找出汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴、火花塞等各部分构造的位置。(课件展示)
学生操作：利用汽油机活动模型，操作并观察汽油机工作中每一个冲程的工作情况。
教师演示：用多媒体将一个工作循环连续起来展示。(课件展示)
讨论得出：内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。新$课$标$第$一$网
边展示边讲解：每一冲程中气门的开闭、活塞的运动，能量的转化等情况。
学生活动：讨论归纳，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。
根据课件展示，对照汽油机的工作过程，了解柴油机工作中每一冲程的工作情况。
学生活动：讨论归纳，(1)汽油机和柴油机的相同点。(2)汽油机和柴油机的不同点。
二、燃料的热值
类比：联想密度、比热容定义的建立，得出热值的定义。
多媒体展示：一、燃料的热值：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。(课件展示)
思考讨论1：由密度、比热容定义及公式，你能否得出热值的公式、单位及物理意义。
总结得出：热值公式：q＝Qm，单位是焦每千克(J/kg)，物理意义是完全燃烧1kg的某种燃料放出的热量是多少焦耳。(课件展示)
思考讨论2：定义中没有“完全”两字行不行？为什么？
分析得出：不行，因为只有在完全燃烧的情况下才比较不同物质放出热量的多少。
思考讨论3：燃烧过程中能量是如何转化的？化学能转化为内能。
阅读分析：小资料中“一些燃料的热值”，你得出什么结论？
分析得出：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关。
三、热机的效率
思考讨论：用煤气烧开水时，燃烧放出的能量都被水吸收了吗？到哪儿去了？
讨论得出：水只是吸收了一部分，另外壶要吸收热量、向空气中散失热量、还有燃料也不一定完全燃烧损失一部分能量，所以存在热效率的问题。
观察分析：内燃机的能流图，燃烧放出的热量到哪儿去了？
讨论得出：在内燃机中，由于燃烧不完全而损失的能量很小；排出的废气温度较高，要带走很大一部分能量；一部分能量消耗在散热上，还有一部分能量消耗在克服摩擦做功上(如活塞和汽缸间的摩擦、各部件连接处的摩擦等)；所以只有一部分能量能够用来做功。(课件展示)
引入：用来做有用功的那部分能量，与燃料燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。(课件展示)
课堂小结
1．燃料的热值q＝Qm。
2．知道内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成以及各个冲程的具体情况。
3．热机的效率及怎样有效地利用燃料。
板书设计
四、热机
热机燃料的热值定义单位物理意义内燃机定义汽油机工作原理热机效率定义提高的途径
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《热机的效率》教学设计
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《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。
九年级物理“热机热机的效率能量的转化和守恒”复习教学设计
九年级物理“热机热机的效率能量的转化和守恒”复习教学设计
复习目标
1.了解热机的构造、种类、工作原理，能说出热机工作时能的转化。
2.从能量转化的角度认识燃料的热值，会计算燃料完全燃烧时放出的热量。了解热机的效率。
3.能描述能量守恒定律，能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。能进行有关能量转化效率的简单计算。
复习过程
一、板书课题、出示目标（1分钟）
同学们，这节课我们复习热学部分中“内能”。请看复习目标
二、完成学习目标1、2（20分钟）
1.自学指导（15分钟）
认真阅读九年级物理教材P17---P24内容，完成中考突破36页考点1和考点2
2.学生自学
3.学生自学检测
（1）如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在这个过程中，燃料的---能转化为---能，传给水和水蒸气。水蒸气把塞子冲出时，水蒸气的---能转化为塞子的---能。
（2）下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（）。
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
（3）四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
（4）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是（）
（5）在柴油机的压缩冲程中，气体的温度和内能变化情况是（）
A．温度升高，内能增大B．温度降低，内能减小
C．温度不变，内能不变D．温度降低，内能增大
4.学生自学展示，教师精讲与点评（5分钟）
三、完成学习目标3（10分钟）
1.自学指导（8分钟）
认真阅读九年级教材P27---P29内容，完成中考突破P36页考点3
2.学生自学
3.学生自学检测
（1）天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：
①0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放
②水吸收的热量Q吸。
③燃气灶的效率η。
（2）我国是垃圾生产大国，垃圾的掩埋处理将占用大量土地，并污染土壤和水源，为各种菌毒、蚊蝇提供了理想的栖息和繁衍场所．据统计，2012年某市城区生活垃圾达1.4×105t．经测算1t生活垃圾中，有一半为有机可燃物，每焚烧1kg这种有机可燃物放出的热量与完全燃烧1kg干木柴相当．已知干木柴的热值q=1.2×103J／kg，水的比热容c＝4.2×103J／（kg·℃），那么
①若将2012年该市城区生活垃圾全部焚烧，可产生多少热量？
②这些热量若全部被水吸收，可将多少20℃的水烧开？
（3）如图是一种太阳能汽车。太阳光照射到这辆车电池板上的辐射总功率为8×103W，在晴朗的天气，电池板对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供10A的电流。问：
①在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?
②太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?X|k|B|1.c|O|m
③你认为太阳能汽车与我们现在使用的汽车相比，有什么优点?
（4）中考突破P37页1------9
4.学生自学展示，教师精讲与点评（5分钟）
四、当堂训练（15分钟）
中考新突破“能力训练”与“中考经典检测”题目
课后反思
