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《热机》

——唐凤

【教学目标】

(一)知识目标

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效率。

(二)能力目标

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)情感体验目标

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。

【教学重点】

汽油机的工作原理和热值的概念是重点。

【教学难点】

汽油机的基本工作原理的理解是难点。

【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。

【教具学具】

试管、水、酒精灯、铁架台、汽油机模型、火柴、金属网等。

【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(教科书中图15.4-1)，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 根据教科书中图15.4-6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。

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

【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。