小學教學教案

《熱機》教學設計。

《熱機》教學設計

1教學目標

1.了解四沖程汽油機的基本結構和工作原理；知道熱機中能量的轉(zhuǎn)化；了解人類使用熱機的情況和熱機對人類發(fā)展史上的重要意義。

2、通過演示實驗使學生了解可以利用內(nèi)能來做功；利用熱機的模型和課件動畫演示并探究四沖程汽油機的基本結構和工作原理。

3、通過演示實驗培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力；通過閱讀“科學世界”，擴展學生的知識面，進一步養(yǎng)成熱愛科學地情感。

2重點難點JAb88.com

教學重點：四沖程汽油機的基本工作原理；

教學難點：汽油機和柴油機的異同，熱機中的能量轉(zhuǎn)化。

3教學過程3.1第一學時教學活動活動1【導入】創(chuàng)設情境，導入新課

1、提問：你見過我們元宵節(jié)燃放的鉆天猴嗎？

2、不少同學也親手燃放過，它的工作原理實際和公路上行駛的汽車放機原理是類似的，我們這節(jié)課就來學習一下它們的工作原理，板書課題----

活動2【講授】新課講授

1、演示實驗：用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內(nèi)能的利用率較低，能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒，來獲得更大的動力？

2、講解常見的熱機：

（1）汽油機：最常見的熱機，以汽油為燃料，所以把它叫做汽油機。

構造：（出示模型，邊指示邊講解）

進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，介紹各部分的功能）

沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程。

工作原理：（邊動作邊講解，并提醒學生注意觀察活塞，氣門，連桿，曲軸的動作情況）

熱機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)又分為四個沖程。

開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關閉。工作時，活塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個過程。（板書：吸氣沖程）

活塞運動到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉，混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強增大。這是第二個沖程。（板書：壓縮沖程）

壓縮結束是雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮過程結束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能轉(zhuǎn)化。這是第三個過程。（板書：做功沖程）

做功沖程結束，活塞繼續(xù)由下向上運動，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外，這是最后一個沖程。（板書：排氣沖程）

此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環(huán)。

3、提問：汽車在開動前，是如何使內(nèi)燃機啟動的？（學生討論交流）

（2）柴油機：是以柴油作燃料的內(nèi)燃機

柴油機與汽油機有共同的地方，也有不同之處。對比汽油機和柴油機的共同點和不同點，講解柴油機的構造及工作原理。

活動3【練習】鞏固應用，拓展新知

教材P45練習1、2題。

活動4【活動】全課小結

1、簡述四沖程內(nèi)燃機的工作過程。

2、回答下列問題：

（1）內(nèi)燃機的四個沖程順序能顛倒嗎？為什么？

（2）內(nèi)燃機一個工作循環(huán)活塞往復運動幾次？曲軸轉(zhuǎn)動幾周？

活動5【導入】布置作業(yè)

擴展閱讀

《熱機的效率》教學設計

為了促進學生掌握上課知識點，老師需要提前準備教案，大家應該在準備教案課件了。用心制定好教案課件的工作計劃，這對我們接下來發(fā)展有著重要的意義！有沒有出色的范文是關于教案課件的？為滿足您的需求，小編特地編輯了“《熱機的效率》教學設計”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

《熱機的效率》教學設計

一、教學目標

（一）知識與技能

1．理解燃料的熱值的定義，會描述熱值的物理意義。

2．知道熱值是燃料一種特性，反映的是燃料的放熱本領大小，僅取決于燃料的種類。

3．知道熱機的效率及定義，并能提出提高熱機效率的方法與措施。

（二）過程與方法

1．通過查表，知道熱值是燃料的一種特性。

2．了解熱機的效率，感悟到效率是評價投入產(chǎn)出比的基本方法，并了解不同熱機的效率值。

（三）情感態(tài)度與價值觀

了解熱機的使用對社會的貢獻與帶來的環(huán)境污染，感受到自然科學的發(fā)展和先進技術的應用在推進社會發(fā)展的同時，也造成了環(huán)境污染，激發(fā)學生的社會責任感。

二、教學重難點

本節(jié)內(nèi)容是內(nèi)能的改變與利用的拓展與延伸，實際生活中獲得內(nèi)能通常是通過燃料的燃燒，質(zhì)量相同的不同燃料完全燃燒放出的熱量不一定相等。通過介紹相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒后放出的熱量，得出熱值的概念。即燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比，根據(jù)定義可以確定熱值的計算式。熱值是燃料的一種物理屬性，它的大小與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃料等因素無關。把公式變形可以得出Q=mq，用于計算一定質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量。所以燃料的熱值是本節(jié)教學的一個重點。燃料燃燒放出的熱量在實際使用時，不可能完全被利用，為了反映燃料的利用率，可以利用有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，來反映燃料的利用情況。熱機同樣也存在能量的使用效率問題，熱機的效率就是用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。在計算熱機的效率時，要分清能量的去向，哪些能量是有效利用的，哪些是浪費的，所以熱機的效率既是本節(jié)教學的重點，也是教學的難點。

教學重點：燃料的熱值、熱機效率的理解與應用。

教學難點：熱機效率的理解和環(huán)境保護。

三、教學策略

教師創(chuàng)設情境啟發(fā)、引導，比如：通過多媒體投影相關圖片、放映相關視頻。學生自主探究、思考、討論、交流學習成果。新課程注重學生的主動學習，發(fā)揮學生的主體作用，因此，本課在教學的設計上將充分發(fā)揮學生的主觀能動性，并與實踐相結合，通過自己的探索加上教師的引導，使學生的探究一步步走向深入，從中體會到探究的樂趣、知識的魅力、應用的價值，開闊學生的視野，鍛煉學生的思維。

四、教學資源準備

多媒體課件。

五、教學過程

教學環(huán)節(jié)

教師活動

學生活動

設計意圖

導入新課

（5分鐘）

利用多媒體投影圖片：

圖片（1）斯蒂芬森及其簡介。

圖片（2）蒸汽機及其結構。

圖片（3）黑煙滾滾蒸汽機車。

圖片（4）環(huán)境被污染的圖片。

（師）它們的利用率高嗎？讓我們一起來揭開它神秘的面紗吧。

學生回答：使用蒸汽機黑煙滾滾，不但污染環(huán)境，而且效率低，我們應該積極探索新技術。

運用多媒體展示讓內(nèi)容形象直觀，激趣導入，提高學生學習的自覺性和探究的主動性。

新課教學

（30分鐘）

（多媒體展示）水壺燒水。

（師）可以用哪些燃料燒水？

（師）燒開同一壺水，所需各種燃料的質(zhì)量一樣嗎？

（師）總結：所需的質(zhì)量是不一樣的。

學生討論。

圖文并茂加上老師的講解，讓枯燥的知識生動化，讓學生直觀的感受不同的燃料的熱值是不同的。

（多媒體展示）燃料的熱值的定義、物理意義、公式、單位。

（師）查表格，熱值最大的是哪種物質(zhì)？其物理意義是什么？

（師）觀察熱值表，你還有什么收獲？

思考并討論問題，學生回答問題，總結出熱值是物質(zhì)的一種物理屬性。

掌握燃料的熱值的有關概念、公式、單位及其特性。

（多媒體展示）例．某個家庭預計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出多少熱量，相當于多少千克干木柴完全燃燒放出的熱量（天然氣熱值為7.5×107J/m3，干木柴熱值為107J/kg）

（師）點評學生的作答。

分組討論思考。讓學生在黑板上詳細作答。

通過講解例題，讓學生基本上學會應用公式并解題。

（多媒體展示）圖片展示熱機總能量的流向情況，得出熱機效率的定義，并展示常見熱機的效率。

（師）如何提高熱機效率？

總結提高熱機效率的方法：

（1）制造上采用先進的技術；

（2）盡可能使燃料充分燃燒；

（3）盡量減少各種熱量損失（利用廢氣來供熱）；

（4）在熱機的設計和制造過程中盡量減小摩擦等阻力。

分組討論思考，交流思想，得出結論。

培養(yǎng)學生的總結歸納能力，拓展思維。

（師）介紹科學·技術·社會中的熱機發(fā)展歷史。

學生進一步理解熱機效率提高的必要性。

培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。

課堂小結

（5分鐘）

（師）總結：

1．通過這節(jié)課你學到了什么？

2．燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關？

3．如何提高熱機的效率？這樣做又有哪些積極意義？

學生總結所學知識，認識到熱值是物質(zhì)的一種物理屬性，只與燃料的種類有關，與燃料的質(zhì)量、是否完全燃燒等無關；知道提高熱機效率的幾種方法。

通過總結鞏固知識。

作業(yè)布置

課本“動手動腦學物理”第1～3題。

按要求完成。

知識鞏固。

熱機教案設計

第十四章內(nèi)能的利用
第1節(jié)熱機
【教學目標】
1、知識與技能
●了解四沖程內(nèi)燃機的基本構造和工作原理。
●知道四沖程內(nèi)燃機的工作過程和能量轉(zhuǎn)化情況。
●知道柴油機與汽油機在構造和工作過程中的異同點。
●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。
2．過程與方法
●通過演示實驗使學生了解可以利用內(nèi)能來做功。
●利用動畫、圖片或模型講解四沖程內(nèi)燃機的基本結構和工作過程。
●通過分析汽油機和柴油機的構造及工作過程的異同，學習分析和比較的研究方法。
3．情感態(tài)度與價值觀
●通過演示實驗養(yǎng)成學生觀察和分析問題的能力。
●通過閱讀“科學世界”，了解現(xiàn)代汽車的一些常識，擴展學生的知識面，養(yǎng)成學生的環(huán)保意識。
●了解這些內(nèi)燃機在生產(chǎn)和生活中的應用，提高學生將科學技術應用于日常生活和社會的意識。
【教學重點】熱機的工作原理和汽油機的工作過程
【教學難點】汽油機和柴油機的異同點和能量轉(zhuǎn)化
【教學準備】
教師準備：PPT課件、flash動畫（汽油機和柴油機工作過程）、試管、水、橡皮塞、酒精燈、鐵架臺、火柴、四沖程汽油機模型（J2255型）和柴油機模型等。
學生每組準備：四沖程汽油機模型（J2255型）、四沖程柴油機模型
【教學過程】
教學過程
教學內(nèi)容教師活動學生活動
一、創(chuàng)設情境，激趣導入

【創(chuàng)設情境】同學們，汽車已經(jīng)是我們現(xiàn)代生活中不可缺少的交通工具，18世紀第一輛汽車問世時，速度只有數(shù)千米每小時，而目前最快的汽車速度已經(jīng)是聲速的幾倍，達到了1678千米每小時。
世界上第一輛汽車
世界上最快的汽車
你想知道汽車是如何獲得這么大的機械能的嗎？我們這節(jié)課要學習的知識——熱機，將會揭開它神秘的面紗。
板書課題：§14.1熱機
（設計意圖：設置問題懸念，讓學生感受熱機的威力，誘發(fā)學生強烈的探索欲望，由生活走向物理。）傾聽講述。

熱機

一、教學目標
（一）知識與技能
1．了解四沖程汽油機的基本工作原理。
2．從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。
3．了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。
4．通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認識效率。
（二）過程與方法
1．培養(yǎng)應用已有知識解決實際問題的能力。
2．培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。
3．培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力。
（三）情感態(tài)度與價值觀
1．通過演示實驗，激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。
2．提高學生將科學技術應用于日常生活和社會的意識。
3．培養(yǎng)學生的主人翁責任感和環(huán)保意識。
二、教學重點
汽油機的工作原理和熱值的概念是重點。
三、教學難點
汽油機的基本工作原理的理解是難點。
四、教學方法
本節(jié)課內(nèi)容為新授課。本課采用以實驗為主導的綜合啟發(fā)式教學，初步滲透探究式學習方法。
五、教具學具
試管、水、酒精燈、鐵架臺、汽油機模型、火柴、金屬網(wǎng)等。
六、教學步驟
（一）導入新課
請大家拿出小汽車模型（各人自帶），今天這節(jié)課，我們主要研究小汽車等機器的“心臟”——熱機。
（二）新課教學
1．整體感知
內(nèi)燃機是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器，內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中，活塞往復運動兩次，曲柄轉(zhuǎn)動兩周，燃氣對外做功一次，完成一個沖程所用時間是整個周期的四分之一。內(nèi)燃機的能量來源于燃油燃燒時的化學能。而1kg的某種燃料在完全燃燒時放出的熱量叫做熱值。也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否燃燒均無關系。有效利用燃料是節(jié)能的重要措施，有效利用燃料的途徑：一是要讓燃料盡可能充分燃燒；二是要減小熱量的損失。
2．教學互動
互動1：實驗，引出內(nèi)能可做功。
明確教師引導學生分析：酒精燃燒放出熱量(化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)，通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給了水，水的內(nèi)能增加使其溫度逐漸升高直至沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣越來越多，對軟木塞的壓力越來越大，最后將軟木塞推出試管口，這就是水蒸氣膨脹對軟木塞做功。由這個實驗我們知道，利用內(nèi)能可以做功，熱機就是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
互動2：內(nèi)燃機的基本結構和工作過程。
明確內(nèi)燃機的主要特點：燃料直接在汽缸內(nèi)燃燒。教師引導學生觀看模型，教師并演示汽油機工作中一個周期的四個沖程，引導學生得出：內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。在一個工作循環(huán)中，活塞往復運動兩次，曲柄轉(zhuǎn)動兩周，燃氣對外做功一次。在壓縮沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
互動3：燃料的熱值。
明確教師提出問題：燃料的種類很多，固體燃料有木柴、煤等，液體燃料有汽油、柴油等，氣體燃料有煤氣、天然氣等。根據(jù)你的經(jīng)驗，相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時放出的熱量是不是相同？學生討論后得出：不同。教師進一步引導后得出：燃料燃燒的本質(zhì)是發(fā)生了化學變化，在燃燒的過程中燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時放出熱量是不同的。物理學中，把1kg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。引導學生瀏覽書上的一些燃料的熱值，使他們知道熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關。
互動4：有效利用燃料。
明確從家用煤爐怎樣節(jié)能談起，引導學生結合實際來討論，然后得出結論：一是要讓燃料盡可能燃燒充分；二是要減小熱量的散失。
互動5：學生討論怎樣提高燃料的利用率。
明確根據(jù)教科書中讓學生討論，內(nèi)燃機中的燃料燃燒放出的熱量是否能全部用來做功？學習討論后，教師引導鼓勵學生根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況提高燃料利用率。
3．達標反饋
（1）柴油機四個沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是C機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是B
A．吸氣沖程B．壓縮沖程
C．做功沖程D．排氣沖程
（2）一桶煤油用掉一半，剩下的煤油(D)
A．密度和熱值不變，比熱容減為原來的一半
B．比熱容和密度不變，熱值減為原來的一半
C．熱值和比熱容不變，密度減為原來的一半
D．密度、熱值、比熱容都不變
（3）酒精的熱值是3.0×107J/kg，由此可知(D)
A．無論采用何種方式燃燒1kg酒精，都可得到3.0×107J熱量
B．如果燃燒1kg的燃料時，得到3.0×107J的熱量，這種燃料一定是酒精
C．每1kg的酒精燃燒放出3.0×107J的熱量
D．1kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J
（4）現(xiàn)代火箭使用液態(tài)氫作燃料，是因為它具有(B)
A．較輕的質(zhì)量B．較大的熱值
C．較特殊的密度D．較大的熱量
（5）以內(nèi)燃機為動力的各種機械，在人類生產(chǎn)、生活中應用極為廣泛，從輪船、火車到拖拉機、摩托車等，它的動力大多來源于內(nèi)燃機，它們雖然在構造上略有差異，但工作原理都是一樣的。下列對內(nèi)燃機的有關敘述中，錯誤的是(C)
A．內(nèi)燃機是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置
B．內(nèi)燃機用水冷卻，是因為水的比熱容大
C．它排出的廢氣無污染，是一種環(huán)保型的機器
D．內(nèi)燃機靠產(chǎn)生的高溫、高壓氣體做功
4．課堂小結
（1）內(nèi)容總結
本節(jié)課我們學習了汽油機的一個循環(huán)，知道內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程阻成以及各個沖程的具體情況，另外學習了熱值這個新的物理量和怎樣有效的利用燃料。
（2）方法歸納
本課通過以實驗為主導的綜合啟式發(fā)教學，提高我們將科學技術應用于日常生活和社會的能力。
（三）布置作業(yè)
1．簡單的研究鞭炮的工作原理。
2．自制簡易小火箭。
（四）板書設計
四、熱機
一、汽油機的四沖程
A．吸氣沖程
B．壓縮沖程(機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)
C．做功沖程(內(nèi)能轉(zhuǎn)化機械能)
D．排氣沖程
二、熱值：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
單位：J/kg
三、有效利用燃料的途徑
一是讓燃料盡可能充分燃燒
二是要減小熱量的損失