热机与社会发展教学设计公开课

第一篇：热机与社会发展教学设计公开课

《14.4热机与社会发展》教学设计

一、教学目标：

1．知识与技能

（1）知道热机工作过程中的能量转化过程。

（2）了解汽油机的工作原理和工作过程，提高读图能力。2．过程与方法

利用图片或动画，研究并认识汽油机的基本结构、工作原理和工作过程。3．情感态度与价值观

（1）通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识，培养学生通过交流讨论来学习的习惯。

（2）通过介绍热机的发明和发展，树立科学技术是第一生产力的观点。

二、教学重点与难点

重点：热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程，热机效率，热机与环境保护。难点：热机工作过程的能量转化情况，汽油机的构造、工作过程。

三、教学器材：

了解热机的种类教学挂图、示教汽油机模型。

四、教学程序

（一）引入新课

在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热，让学生回答水沸腾时会产生什么现象？这个过量是怎么转化的？

现象：水沸腾时把橡皮塞冲出.这个过程中能量是怎么转化的？

（二）新课教学

1.热机：利用燃料燃烧时获得的内能转变为机械能的机械.热机有哪些种类？

热机的种类繁多，常见的就有外燃机、内燃机。而内燃机主要有汽油机和柴油机.它们有什么共同特点？共同特点：

2、汽油机：汽油机是用汽油作燃料的内燃机，它常应用在汽车、摩托车和小型农业机械上。（1）汽油机的基本构造

展示汽油机模型。边指示边讲解：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。引导学生阅读课本P83大致了解各部分的作用。（2）工作原理设问：

① 什么过程叫一个冲程？

汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程

② 汽油机有几个冲程？这些冲程的工作过程怎样？（3）汽油机工作原理

多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧（做功）、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。

汽油机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环分为四个冲程，一个循环完成又重新进行另一个循环且不断循环下去。

四个冲程分解逐一探究，交流讨论贯穿始终。〈吸气冲程〉

启发学生思考：进气门、排气门开闭情况怎样？活塞向下运动产生了什么效果？这一冲程要让学生明白：空气和汽油的混合物是被吸入气缸的。〈压缩冲程〉

思考：能量怎样转化？学生思考回答，师生共同总结。

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，机械能转化为内能。〈做功冲程〉

思考：什么时候点燃燃料？燃料点燃后能量怎样转化？

师生总结：压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。〈排气冲程〉

思考：活塞靠什么运动？运动产生了什么效果？

做功冲程结束，进气门关闭，排气门打开,活塞靠曲轴上飞轮惯性的带动而继续向上运动，把废气排出气缸。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

3、热机的效率

讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？真正能转变为对外做有用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：

议一议：怎样提高热机的效率？

使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；

在热机的设计和制造上采用先进的技术；

注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。

引导：虽然热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。

4、热机与环境

引导学生阅读课本P84。了解热机给环境带来的危害，以及怎样控制热机对环境造成的污染废气污染

①排出的废气温度较高。使城市温度升高，会形成“热岛效应”。

②废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，形成酸雨，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。噪声污染

怎样控制热机对环境造成的污染

（1）改进燃烧设备，消除烟尘，减少废气污染；（2）在排气管上安装消声器，减少噪声污染；

（3）充分利用污染少和无污染的能源，发展新能源汽车是当务之急。

（三）小结：师生共同总结。

（四）课堂练习

课堂作业：课本86页1、2。

课后作业：

1、请同学们调查当地汽车对环境的污染情况，并提出治理污染的意见。

2、阅读课本P85“STS”了解热机发展简史和我国的科技发展情况；

五、板书设计

14.4 热机与社会发展

一、热机 1.热机种类 2.热机的共同特点

二、汽油机

1.汽油机的应用和构造 2.汽油机工作原理

三、热机的效率

四、热机与环境

第二篇：《热机》教学设计与反思

《热机》教学设计与反思

一、教学目标：

1、知识与技能：

（1）知道热机中能量的转化

（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理（3）了解汽油机和柴油机的主要区别

2、过程与方法：

（1）学生通过观察汽油机和柴油机的工作过程，能够简单的描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力。

（2）通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识。

二、教学重、难点

1、重点：汽油机的工作过程

2、难点：汽油机和柴油机的做功冲程的认识

三、教具准备多媒体课件

四、教学过程设计

（一）创设情境，导入新课引入新课：

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？

（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（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。

五、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

六、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？

七、教学反思

这节课上下来效果还是很不错的，但有少数学生在学习内燃机的结构和区分四个冲程上有点吃力。热机的教学一直以来是教学过程中的一个难点，主要是由于学生很难有机会亲眼看一看内燃机的内部的工作过程，仅仅靠文字性的叙述和教师反复的讲解无法给学生留下深刻的印象，教材的配图或者教学挂图等静态图片也仅仅能增强学生对结构的理解，在学生的大脑里，内燃机工作过程的印象仍然是模糊的。如何才能让学生直观地看到内燃机的工作过程呢？以前都是用挂图，枯燥无味，多媒体手段的应用提供了一个很好的平台，使用网络可以搜索到大量与课程相关的媒体课件。教学中，能够使课堂教学手段更加丰富，教学过程更加直观，教学效率得到提高，充分体现了现代教育的优越性

第三篇：热机_教学设计

热机

●教学目标

1．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，认识热机效率． 2．过程与方法

（1）通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．

（2）利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．

（3）通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率． 3．情感态度与价值观

（1）通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．（2）通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．

●教学重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值． ●教学难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率． ●教学过程：

一、引入新课

1．提问：火箭、飞机、汽车是怎样获得动能的？ 2．演示：课本135页图16.4-1 3．提问：实验中有哪些能量转换？用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热了？能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能。

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？

二、进行新课

（一）热机：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能变成机械能。热机种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等等。

（二）内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。

(1)汽油机：最常见的内燃机，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 ①构造：

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：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。

③能的转化。汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？

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。（有条件可利用flash课件让学生理解汽油机的工作原理。）

(2)柴油机：柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；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：

a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； b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）；

c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）；

d点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。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）；

e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）燃料的热值：1．概念：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

2．热值的单位：焦每千克，符号是J／ｋｇ．

①炉灶的变迁，从大土砖灶到红砖砌的“节能灶”，到蜂窝煤炉，到液化气灶，每次改进都能使燃料燃烧更充分，既节省了燃料，又减少了废气(烟)污染。

②．指导学生阅读139页课本小资料，认识不同燃料的热值。

（四）内燃机的能量转化与热机的效率

1、引导学生讨论：内燃机中燃料燃烧放出的能量有几种去向?归纳：

概念：用来做有用功那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

2、引导学生从节能和环保角度分析有效利用燃料的方法，探讨提高热机效率的途径。

3．蒸气机的效率很低，只有6％＿15％。内燃机中燃料是在机器内部燃烧的不需要庞大的锅炉，而且燃料混合物可以燃烧提比较充分，所以内燃机的效率比蒸汽机的高，汽油机的效率为20％至30％，柴油机的效率为30％至40％。热机的效率是热机性能的一个重要指标。在设计和制造上，要不断改进和革新，经减少各种能量损失，提高效率。在使用上，要正确使用,注意保养。

在内燃机中，由于燃料不完全面损失的能量很小。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擦做功上

注意：在热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

三、小结（略）

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？

板书设计：

第四节

热机

(1)汽油机：①构造。②工作原理。③能的转化。(2)柴油机：

①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；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：工作过程上：压缩情况不同点火方式不同用途方面：

第四篇：《热机》教学设计

第十六章《热和能》教学设计

第四节

热机

设计教师：王莉云

【教学目标】知识与技能：

1、了解四冲程汽油机的工作原理；

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；

3、通过能量的转化和转移，认识效率。过程与方法：

1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；

2、利用模型和课件动画演示并讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理；

3、通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。情感态度与价值观：

1、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力；

2、通过阅读“科学世界

现代汽车”扩展学生的知识面。

【教学重点】了解四冲程汽油机的基本工作原理。【教学难点】热值、热机的效率

【教学准备】酒精灯、铁架台、试管、塞子、水【教学程序】

一、复习内能：

1、改变内能的方法有哪些？

2、发生热传递的条件是什么？物体发生热传递后，能量有什么变化？

3、做功改变内能实质是什么能量发生转化？

二、实验引入：

演示课本P135 图16.4－1的实验，引导学生观察现象，分析原因：酒精燃烧的化学能→水蒸气的内能→塞子运动的机械能说明：这个实验，展示了人类利用内能的过程。热机就是应用之一。热机——把内能转化为机械能的机器。

三、热机和种类及原理：

1、热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机、喷气发动机等。

2、提出问题：为什么热机可以提供动力？（燃烧燃料获得内能，利用内能做功）

热机的原理：把内能转化为机械能。

四、内燃机：

汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，用在汽车上的动力机械，就是内燃机。内燃分有汽油机和柴油机。

教师展示汽油机和柴油机的活动模型，引导学生了解它们的结构及各部件的配合。

教师利用课件演示四冲程汽油机工作过程，并分步讲解：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

提出问题让学生思考：①吸气冲程为什么能把混合物吸进气缸？②压缩冲程中能量是如何转化的？③做功冲程是能量是如何转化的？④排气冲程中为什么能将废气排出？

指导学生阅读“科学世界——现代汽车”

五、燃料的热值

1、要求学生说出家里使用哪种主要燃料，并讨论用木柴、煤炭、液化石油气烧水做饭，消耗量一样吗？为什么？

2、燃料燃烧中能量如何转化？

3、热值——1kg燃料完全燃烧放出的热量

单位：焦/千克（J/kg）

4、指导学生看热值表，对常用燃料的热值有一定的了解。

5、燃料完全燃烧产生的热量计算：Q=qm或Q=qV

六、热机的效率：

1、引导学生讨论日常生活中的热效率：①用煤气灶烧开水时，煤气能完全燃烧吗？②煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？③什么叫热效率？

2、利用教材图16.4－6所示的内燃机的能流图启发学生思考：在内燃机中燃料燃烧产生的热量到哪里去了？

3、引出热机的效率：

4、启发学生从热机的能量损失寻找提高热机效率的途径。【板书设计】第四节

热机

1、热机：把内能转化为机械能的机械

2、热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机、喷气发动机

3、内燃机的四个冲程：吸气冲程：

压缩冲程：机械能→内能做功冲程：内能→机械能排气冲程：

4、热值：1kg燃料完全燃烧放出的热量单位：焦/千克（J/kg）

5、燃料完全燃烧产生的热量计算：Q=qm或Q=qV

6、热机的效率：

【教学反思】_____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

第五篇：《热机》教学设计

第四节

热机

设计教师：袁升平