教科版九年级物理 第二章1.热机教案

第二章 改变世界的热机
本章概述
教学内容 第1节 热机 第2节 内燃机 第3节 热机效率
课程标准 3.1.1 了解能量及其存在的不同形式。 描述各种各样的能量和生产、生活的联系。 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 3.5.2 从能量的转化和转移的角度认识效率
本章框架
教材分析 本章是在前面学习内能概念的基础上,进一步讨论内能的转化和实际应用的工具——热机。通过对四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时能量的转化与转移情况;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用.通过具体分析,使学生认识到在利用燃料的内能方面,不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,因此要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。通过本章的学习,使学生了解内燃机的发展对人类进步起到正面作用的同时,要使学生认识到它给环境带来的负面污染问题.在本章学习中,充分发挥学生来自于经验或兴趣方面的知识,让他们积极地参与教学活动,对提高教学效果会起到很大的作用。学生来自于生活的经验和体验,会使他们更多地关注技术，关注社会的发展。
学情分析 学生已经有了一定的生活经验，并且可以分析一些简单直观的现象，教师的主要任务是做好引导和点拨，本章主要采用学生观察图片、动画，听从教师讲解，通过对图片、动画的观察、讨论、归纳得出结论，应用多媒体演示和汽油机模型引起学生的注意力，联系实际问题，调动学生的积极性。
第1节 热机
素养目标
1．知道利用内能能够做功；知道热机的工作原理。
2．了解蒸汽机是怎样工作的及生活中形形色色的热机。
3．观察蒸汽吹动纸风轮转动的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的过程。
4．通过使学生了解热机的发展史，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
重点难点
重点：认识热机工作过程的能量转化。
难点：建立热机效率的概念。
教学过程
新课导入
情境导入1
课件展示图片
飞驰的汽车 高速的列车
飞行的客机 航行的舰船
汽车、列车、客机、舰船等在各自领域大显神威，它们是如何获得机械能的呢？
学了这节内容,问题便会迎刃而解。从而引入新课。
情境导入2
这节课，我们就一起来学习探究《第一节　热机》。（板书设计）
实验导入
实验装置如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开， 让学生思考是什么能量让软木塞冲出去的？
提示：燃料在燃烧时将化学能转化为水和水蒸气的内能；水蒸气把软木塞冲开时将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能。从而引入新课。
课堂探究
一、利用内能来做功
活动1：自主阅读教材P20～21的内容，独立思考并完成：
1．改变物体内能的方式有做功和热传递两种，各举一个生活应用的实例：摩擦生热、烤火。
2．实验探究热机的原理
如图所示，在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个纸做的小叶轮。加热试管使水沸腾，细心观察你会发现叶轮转动，在此过程中是燃料的化学能转化为叶轮的机械能。
3．热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
二、蒸汽机
活动2：请同学们阅读教材第21页，“蒸汽机”第一自然段，完成下列填空题：
利用蒸汽做功，可追溯到古希腊时期。但直到1769年，瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了 泠凝器 、 蒸气汽缸 等部件，设计了通过活塞直线运动带动 飞轮 圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。(冷凝器　蒸汽汽缸　飞轮)
活动3：请同学们讨论交流教材图2－1－5所示的蒸汽机的原理图，完成下列填空题：
当滑块滑到图示位置时，蒸汽从进气口通过左气路进入汽缸，推动活塞向 右 运动，汽缸内的废气从排气口排出。当滑块滑到左端时，蒸汽从进气口通过右气路进入汽缸，推动活塞向 左 运动，汽缸内的废气从排气口排出，可见这种蒸汽机是利用锅炉发出的高压蒸汽进入汽缸中膨胀，推动活塞 往复 运动对外做功，因此这种热机又叫往复式蒸汽机。
三、形形色色的热机
活动3：阅读并讨论教材第22页“形形色色的热机”部分，列举热机的种类。
蒸汽机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机等。
学生活动：出示自己收集的各种热机图片或模型，然后交流分类。
可以结合后面的补充材料，通过视频展示，让学生认识随着热机的改进和新型热机的出现，使人类的发展历程经历了革命性的变化，感悟物理学具有认识世界、改变世界的功能。
板书设计
第1节 热机
1.利用内能来做功
燃烧(化学能)――供给水和水蒸汽――水蒸汽对外做功（内能转化成机械能）
2.蒸汽机
瓦特 曲轴 直线变圆周运动
3.形形色色的热机
轮机 内燃机 喷气发动机 火箭发动机
当堂检测
1.下列能量转化的实例中，将内能转化为机械能的是（ B ）
A．太阳能电池发电 B．水蒸气把壶盖顶起
C．电灯发光 D．弹弓将石头弹出
2.热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法不正确的是（　B　）
A．热机是把内能转化为机械能的装置
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性
D．热机的大量使用会造成环境污染
3.下列所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（ A ）
4.燃料燃烧是一种化学变化，在这个过程中是化学能转化为内能。
5.热机的种类主要有蒸汽机、轮机、内燃机、喷气式发动机等。
6.蒸汽机是最早的热机，__瓦特__改进、完善了蒸汽机，使蒸汽机成为带动其它机器运转的__动力___机器。
教学反思
备课资源
1.热机的原理、发展史
热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器。
热机在人类生活中发挥着重要的作用。现代化的交通运输工具都靠它提供动力.热机的应用和发展推动了社会的快速发展,也不可避免地损失部分能量,并对环境造成一定程度的污染。
热机的发展史：蒸汽机→蒸汽轮机→内燃机→喷气发动机→火箭发动机。