篇一：九年级物理14.1《热机》
14.1热机
一、教材分析
能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。它广泛渗透在各门学科中，并和各种产业及日常生活息息相关。这部分内容对于学生树立科学的世界观、联系生活生产实际、形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。
《热机》教学内容属于本章应用性的知识，它与生产、生活有密切的关系。本节内容是在做功改变物体内能的基础上，建立热机的模型。本节内容的学习要求虽然只是知道和了解水平，但就其相关知识的外延而言，热机的教学是学习后两节的知识铺垫，而且这部分内容具有较强的综合性，应该注意和本课程其他部分的联系，注意和其他学科的融合，注意可再生能源的开发、环境保护等可持续发展观念的体现。
通过学习认识到热机对文明发展进程的作用和科学技术的发展与进步对人类发展的影响，感悟在发展经济的同时，关注环境保护的重要性。
学生已经知道做功和热传递可以改变物体的内能，物体的内能可以转化为机械能。本节课借用Flash课件模拟汽油机和柴油机的工作过程，学生主动参与，认真观察，仔细阅读，积极思考，直观地学习热机的工作原理和内燃机的工作过程，本节课要求学生具备观察、阅读、对比、归纳的能力。 二、教学目标知识与技能
（1）知道热机的的概念，初步了解热机的工作原理。 （2）了解汽油机的构造和工作过程 （2）了解柴油机的构造和工作过程。 2、过程与方法
通过了解热机的能量转化情况，关注提高热机效率的方法。 3、情感、态度与价值观
通过“内燃机对环境的污染”的社会调查，增强环保意识。 三、教学重点和难点
重点：四冲程内燃机的工作过程。
难点：难点是工作过程相互关系和动态分析。 四、教具：
1、演示实验器材：酒精灯、饮料瓶、试管夹、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、小风车、酒精、电子打火器等。 2、自制PPT幻灯片、Flash课件。 五、教学思路设计 1、本设计的依据和理由：
本设计的知识内容包括热机的工作原理、四冲程内燃机的工作过程两个部分。
本设计的思路是：通过泰坦尼克号电影片段引入蒸汽机，结合教材17页演示实验，解释实验中能量的转化过程（内能转化机械能），建立热机的概念，通过教师演示饮料瓶酒精点燃喷出软木塞实验，认识蒸汽机和内燃机的不同。借助flash课件，通过讨论、分析和阅读，学习汽油机和柴油机的工作原理以及四冲程内燃机的工作过程。 2、突出重点的策略和理由：
利用flash课件演示四冲程汽油机和柴油机的工作过程，通过观察、分析和阅读知道汽油机和柴油机的异同。
3、突破难点的策略和理由：
通过阅读、对比和课件演示来认识汽油机工作的四个冲程，特别是能量的转化情况其中主要部件的运动情况和作用。 六、教学流程 1、流程图
建立动态模
型
2、流程图说明 活动I：演示实验1、2
分析其中能量的转化过程，分析蒸汽机与内燃机的不同 活动II：实物展示
实物展示，认识内燃机结构名称 活动II：实物展示
模拟演示四冲程内燃机的工作过程，关注主要部件的运动情况和作用及能量的转化情况，识别内燃机的四个冲程。 活动III：阅读 分析
阅读课本相关内容，结合课件演示分析、比较汽油机和柴油机工作过程的异同。 情景II：资料展示
展示学生课前收集的关于各种热机的资料。 活动IV：讨论
讨论提高热机效率的方法和热机的发展对环境的影响。 3、教学的主要环节
本设计可分为三个主要的教学环节： 第一环节，实验观察，建立热机的概念。
第二环节，阅读课本，结合有关课件、资料，认识四冲程内燃机的工作过程。 第三环节，讨论分析，结合课件演示分析、比较汽油机和柴油机工作过程的异同。
七、教案示例
14.2热机
一、教学目标 1、知识与技能
（1）知道热机的的概念，初步了解热机的工作原理。 （2）了解汽油机的构造和工作过程 （2）了解柴油机的构造和工作过程。 2、过程与方法
通过了解热机的能量转化情况，关注提高热机效率的方法。 3、情感、态度与价值观
通过“内燃机对环境的污染”的社会调查，增强环保意识。 二、教学重点和难点
重点： 四冲程内燃机的工作过程。
难点： 难点是工作过程相互关系和动态分析。 关键点：能量的转化过程和四个冲程的识别。 三、教具：
1、演示实验器材：酒精灯、饮料瓶、试管夹、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、小风车、酒精、电子打火器等。
（一）创设情境，导入新课 引入新课：
教师播放电影《泰坦尼克号》片段，引导学生观察泰坦尼克号冒着黑烟的巨大烟囱引出蒸汽机，然后再通过图片介绍当时蒸汽机应用已经非常的广泛，简单的介绍蒸汽机的发展历史。
教师演示实验：教科书14.1-1，用酒精灯加热大试管中的水（大约装13试管的水），水加热时产生大量的水蒸气，橡皮塞受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气对橡皮塞做功，内能转化为机械能。（橡皮塞不能塞得太紧，否则炸裂试管）
分析论证
引导学生讨论分析上述实验过程，酒精燃烧释放的能量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸汽。水蒸气越来越多，对活塞的压力越来越大，最后将瓶塞推出试管口，这就是水蒸气对瓶塞做功。同时，水蒸气的内能减少，水蒸气液化成小水滴，试管口刻印观察到大量的“白雾”
教师演示改进实验：
将瓶塞换成小风车，水沸腾后产生的水蒸气推动风车旋转。帮助学生进一步认识蒸汽机的原理。
进一步分析论证：
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？
教师演示实验II：
饮料瓶中装入少量酒精（3～5毫升），用电子打火器点燃饮料瓶中的酒精，酒精燃烧产生高温高压蒸汽，瞬间将橡皮塞喷出，注意和实验Ⅰ现象比较。 （二）进行新课：
教师设问：什么叫热机呢？
将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器，统称为热机。 课件展示：各种现代交通工具（让学生说说感受） (1)汽油机
最常见的热机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机 汽油机：用汽油作燃料的内燃机
①构造（实物、课件展示，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②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） 内燃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。这是第一个冲程 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 压缩冲程
压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，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的转化。这是第三个冲程 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 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能量的转化：
问：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？
学生回答后总结：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、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。
在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠飞轮的惯性能来完成 打开课件，让学生理解汽油机的工作原理。 (2)柴油机
柴油机：用柴油作燃料的热机。
柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。课件演示
①柴油机与汽油机的相同点：都是热机；一个工作循环都要经历四个冲程 ②柴油机与汽油机的不同点：
构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；
工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；
压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；点火方式不同（汽油机靠火花塞点火，这种方式称为点燃式。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油
嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；
用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。 三、小结
1、柴油机和汽油机的工作原理
吸气冲程、压缩冲程（机械能转化为内能）、做功冲程（内能转化为机械能）、排气冲程。 2、简述柴油机和汽油机的区别 四、布置作业
（l）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？
五、课外拓展
利用课余时间做关于“内燃机对环境的污染”的社会调查
篇二：14.1 热机
九年级（物理）教案
篇三：【初中物理】14.1热机
14.1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1 kg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1 kg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
7（3）酒精的热值是3.0×10J/kg，由此可知(D)
7A．无论采用何种方式燃烧1 kg酒精，都可得到3.0×10J热量
7B．如果燃烧1 kg的燃料时，得到3.0×10J的热量，这种燃料一定是酒精
7C．每1 kg的酒精燃烧放出3.0×10J的热量
7D．1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10J
（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：1 kg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
《14.1热机课件》出自：百味书屋
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