沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 热机教案

这是一份沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 热机教案，共6页。教案主要包含了ppt3，ppt4，ppt5，ppt6，ppt7，ppt8，ppt9、10，ppt11等内容，欢迎下载使用。
课 题
第十四章 第3节 热机
课型
新授课
教学目标
1.能准确说出热机的定义，区分热机与其他发动机的本质区别，并列举出热机的常见种类；
2.详细描述汽油机的构造，包括气缸、活塞、火花塞等主要部件的名称及作用，理解其工作原理是通过燃烧汽油产生高温高压气体推动活塞做功；
3.清晰阐述汽油机四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）的具体过程，包括各冲程中气门的开闭状态、活塞的运动方向以及能量转化情况，并掌握一个工作循环中活塞往复次数、曲轴转动圈数、冲程数量和做功次数的规律；
4.对比汽油机和柴油机在燃料、构造、吸气冲程吸入物质、点火方式、优缺点及应用场景等方面的异同；
5.结合实例说明热机工作过程中的能量转化，如燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能，并能分析类似热机工作原理的现象中的能量变化。
教学重点
详细描述汽油机的构造，包括气缸、活塞、火花塞等主要部件的名称及作用，理解其工作原理是通过燃烧汽油产生高温高压气体推动活塞做功；清晰阐述汽油机四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）的具体过程，包括各冲程中气门的开闭状态、活塞的运动方向以及能量转化情况；对比汽油机和柴油机在燃料、构造、吸气冲程吸入物质、点火方式、优缺点及应用场景等方面的异同。
教学难点
清晰阐述汽油机四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）的具体过程，包括各冲程中气门的开闭状态、活塞的运动方向以及能量转化情况。
教学方式
讲授法、讨论法、分组实验探究法、ppt演示法。
教具
多媒体 、热机的相关实验器材
教学过程设计
教师活动预设
学生活动预设
设计目的
【ppt3】图片引入：
通过列车风驰电掣、舰船劈波斩浪、飞机凌空穿云的场景提问 “你知道下列机械是如何获得机械能的吗”，进而解释这些机械依靠发动机工作，而发动机是将其他能量转化为机械能的机器，引发学生对能量转化的思考。
【ppt4】
在发动机的基础上，给出热机的定义 ——“将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的发动机”，并介绍内燃机是 “燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机”。
【ppt5】
首先定义 “用汽油做燃料的内燃机叫做汽油机”，随后给出汽油机的实例，一般的交通工具使用的是汽油机，比如小型汽车、快艇、摩托车等”，并配上快艇、摩托车、汽车的图片，让学生对汽油机的应用有直观认识。接着通过提问 “汽油机是怎样工作的呢？” 引发学生探究欲。
【ppt6】
以 “燃气内能的转化” 为主题开展实验探究，介绍实验装置包含酒精蒸汽和空气的混合气体、橡胶塞、电火花，说明实验操作 “在圆筒内加入适量酒精，用橡胶塞塞紧筒口，筒内形成酒精蒸气和空气的混合气体。用电火花点火”，描述实验现象 “橡胶塞跳出（注意操作安全）”，最后分析实验 “由实验可见，混合气体燃烧产生高温高压的燃气对橡胶塞做功，将燃气的内能转变为橡胶塞的机械能”，为理解汽油机工作原理奠定基础。
【ppt7】
阐述汽油机的原理 “利用气缸内燃烧汽油产生高温高压气体推动活塞做功”，并说明其构造，展示 “四冲程汽油机的构造原理图”，标注出火花塞、气缸、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆等关键部件，帮助学生认识汽油机的结构组成。
【ppt8】
通过表格形式详细说明汽油机主要部件的作用，让学生明确各部件的功能。
【ppt9、10】
定义 “活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程”，说明 “多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的”，并播放 “四缸汽油机原理模拟视频”，为后续学习冲程细节做铺垫。
【ppt11】
详细讲解吸气冲程，包括阀门状态 “进气门打开、排气门关闭”，活塞运动方向 “向下运动”，气缸内的物质 “汽油和空气的混合物”，清晰呈现吸气冲程的特点。
【ppt12】
阐述压缩冲程的情况，阀门状态为 “进气门关闭、排气门关闭”，活塞运动方向是 “向上运动”，燃料混合物的变化为 “压强增大，温度升高”，做功情况是 “活塞对气缸内的气体燃料做功”，能量转化为 “活塞的机械能转化为燃料的内能”，明确该冲程的关键信息。
【pp13】
介绍做功冲程，阀门状态 “进气门关闭、排气门关闭”，活塞运动方向 “向下运动”，点火过程为 “在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动”，做功情况是 “燃料对活塞做功”，能量转化是 “燃料的内能转化为活塞等机械的内能”，突出该冲程的核心作用。
【pp14】
说明排气冲程，阀门状态 “进气门关闭、排气门打开”，活塞运动方向 “向上运动”，排气过程为 “向上运动的活塞将燃料产生的废气排出气缸”，完整呈现排气冲程的过程。
【pp15】
总结汽油机一个工作循环中的相关规律，包括 “活塞往复运动 2 次”“曲轴、连杆带动飞轮转动 2 圈”“经过 4 个冲程”“对外做功 1 次”“除了做功冲程，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成”，帮助学生系统掌握工作循环的规律。
【pp16】
首先定义 “用柴油作燃料的内燃机叫做柴油机”，播放拖拉机视频，接着说明 “柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面”，并配上起重机、拖拉机、坦克的图片，让学生了解柴油机的基本信息与应用场景。
【pp17】
说明柴油机的原理 “利用气缸内燃烧柴油产生高温高压气体推动活塞做功”，并展示柴油机构造图，标注出喷油嘴、进气门、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴等部件，介绍其构造组成。
【pp18】
展示柴油机吸气、压缩、做功、排气四个冲程的顺序图示，以及柴油机实物图，让学生对柴油机的冲程和实物有直观感受。
【pp19、20】
详细说明柴油机各冲程情况，吸气冲程是 “打开进气门，关上排气门，吸入新鲜空气”；压缩冲程中 “空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点（压燃式），机械能转化为内能”；做功冲程是 “在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，内能转化为机械能”；排气冲程为 “打开排气门，关上进气门，把废气排出气缸”，并提问 “注意：柴油机和汽油机的各个冲程有什么区别？” 引导学生对比思考。
【pp21】
播放柴油机与汽油机区别的动画视频。
【pp22】
通过表格形式系统的从燃料、结构、工作循环、吸气冲程、点火方式、能量转换、优缺点等方面对比柴油机和汽油机。
【pp23】
课堂小游戏
【ppt24、25】
科学世界
【ppt26、27】
知识迁移
【ppt28】
知识小结
观看、听讲、思考
听讲、记忆
思考
实验、思考
记忆、辨析
记忆
观看、记忆
听讲、思考
思考、记忆
分析、思考、讨论
理解、记忆
总结、归纳
听讲、记忆
听讲、思考、记忆
观看、对比
记忆、思考
辨析、比较
辨析、比较
抓住学生的注意力，激发他们的好奇心。从学生熟悉的机械入手，引导其思考这些机械获得机械能的方式，自然引出发动机以及能量转化的概念，为后续热机的学习做好铺垫，让学生初步建立对能量转化的感性认知。
使学生对热机的范畴有更清晰的认识，帮助他们构建热机的基本概念框架。
激发学生的探究欲望，促使他们主动思考汽油机的工作原理，为后续深入学习汽油机的构造和工作过程做好准备。
帮助学生理解汽油机工作的基本原理，为后续学习汽油机的构造和冲程奠定感性认识基础，同时培养学生的观察能力和分析能力。
让学生将原理与具体部件联系起来，理解各部件在实现能量转化过程中的作用，加深对汽油机工作原理的理解。
让学生系统、清晰地掌握各部件的功能，明确每个部件在汽油机工作过程中的具体职责，为理解汽油机四个冲程的工作过程打下坚实的基础。
视频能生动、形象地展示汽油机的工作过程，帮助学生对冲程形成初步的动态认识，为后续详细学习每个冲程的具体情况做好铺垫，降低理解难度。
总结汽油机一个工作循环的规律，帮助学生系统掌握活塞往复次数、曲轴转动圈数等关键数据，理解工作循环的周期性和连续性，以及飞轮惯性在非做功冲程中的作用，深化对汽油机工作机制的理解。
定义柴油机并结合拖拉机等实例及图片，让学生了解柴油机的基本信息和应用场景。通过视频和图片，使学生对柴油机形成直观认识，为后续对比汽油机和柴油机做好准备。
让学生对柴油机的冲程和实物有直观感受。帮助学生将抽象的原理与具体的实物和图示结合起来，加深对柴油机工作过程的认识。
详细说明柴油机各冲程情况并引导学生对比思考，使学生明确柴油机与汽油机在冲程上的区别，特别是吸气冲程、压缩冲程和做功冲程的差异，培养学生的对比分析能力。
播放柴油机与汽油机区别的动画视频，通过动态演示更直观地展示两者的区别，帮助学生巩固和加深对两者差异的理解，使抽象的知识更易于接受。
以表格形式系统对比汽油机和柴油机的各项异同，使学生能清晰、全面地掌握两者的区别和联系，形成结构化的知识，便于记忆和理解。
板书设计
第3节 热机
一、热机
1.定义
2.原理
二、汽油机
1.定义
2.实例
3.构造及作用
4.工作原理
5.冲程
6.工作循环规律
三、柴油机
1.定义
2.实例
3.构造及作用
4.工作原理
5.冲程
7.汽油机和柴油机的区别