四、热机课件配套优秀公开课教案设计

14.1 热机 教学设计

【目标确定的依据】

1.相关课程标准的陈述

3.1.1了解能量存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的联系。

2.学情分析

学生对生活中的汽油机有一定的了解，以及对能量转化方面已经有一点基础，所以利用生活中的事物来导入话题，可激发他们的学习兴趣。加之，九年级学生阅读理解及动手能力强，让他们通过阅读课本上的内容和对热机模型的使用，基本上能将汽油机工作的四个冲程大致弄清楚，教师只用适时的点拨即可。通过本课的学习了解汽油机的工作过程，让学生体会能量的转化。让学生关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和相对产生的问题。根据本节课的内容主要采用自主探索学习，教师引导点拨的方法来进行学习。

3.教材分析

《热机》编排在九年级物理第十四章第一节，热机是通过做功的方式改变内能的一个重要实例，是十三章内能知识的应用与深化。教材这样安排充分体现了从生活走向物理，从物理走向生活的新课程理念，本节计划用一个课时完成。

【教学目标】

1.通过对教材的预习，知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。

2.通过模型和动画，了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。

3.通过实验和类比的方法，培养自己的观察能力和由直接感知的现象推测未知事实的能力。

【教学重难点】

重点：知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。 难点：了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。

【课时安排】

1课时

【评价任务】

1.目标1设计的评价任务：

针对课本P19页四冲程工作示意图，说出汽油机的工作过程。

评价实施：学生通过学案上“自学检测”题目检测学习结果。

2.目标2设计的评价任务：

根据实例分析，理解并记忆汽油机和柴油机的构造和工作过程。

评价实施：利用所学知识解答问题。

【教学活动设计】

教学

环节

教与学活动

评价要点

1

（一）导入新课，板书课题

导入语：汽车已经成为现在生活中不缺少的一部分，它们给我们带来了很多方便。汽车是需要燃料的，那么它们是怎么把燃料转化为汽车导入环节

的动力的呢？行驶在马路上的汽车耗油量为什么会不同呢？等等问题都学生独立思考，汽车的发动机是如何把燃料转化牵扯到本节热机的学习，希望通过这节课的学习来解开我们心中的疑问。为汽车的动本课我们学习14.1 热机。

力的？

（二）出示学习目标

课件展示学习目标，指导学生观看。

明确学习目1.通过对教材的预习，知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。

标

2.教师板书课题

2.通过模型和动画，了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。

3.通过实验和类比的方法，培养自己的观察能力和由直接感知的现象推测未知事实的能力。

过渡语：有了明确的目标，我们就有了前进的方向。下面，让我们带着目标，学海泛舟。请同学们根据学习要求，自主学习。

（一）出示自学指导

学生明确自课件展示自学指导，请同学们带着下列问题看课本p17-20页内容，学要求

勾画知识点并记忆，可查资料但要独立完成。

1.阅读课本p17“热机”部分，阅读课本演实验，猜想可能会出现什么现象。知道什么是热机；热机的种类有哪些。

2.阅读课本p18“汽油机”部分，知道汽油机的构造；知道并区分内燃机工作的四个冲程；了解内燃机工作过程中的能量转化。

先学环节

3.阅读课本p19“柴油机”部分，了解柴油机的工作循环，知道柴油机与汽油机的异同点。

过渡语：请同学们结合自学情况完成下列练习，做题要细心、规范;完成后，组长组织对桌交换，互相批阅，有疑惑提出来。

（二）自学检测反馈

全部学生能说出内燃机工作的四个冲程。

1．课本p17演示实验中，燃料燃烧时产生的热量传递给水和水蒸气，

水蒸气的_____能转化为塞子的______能。

2.热机就是利用_______来做功的机械。

90%的学生能够说出各冲程的工作过程、活塞的运2

3.内燃机是指燃料直接在发动机________内燃烧的热机。主要分为_________和__________，分类的依据是分别用_________和__________作为燃料。

4.汽油机的主要结构有①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______；⑥_______；⑦_______。

5.汽油机的一个工作循环包括_____个工作冲程，它们分别是_______，_______，_______，_______。

6.汽油机在吸气冲程，进气门_____，排气门______，活塞向______动情况及能量转化，通过推理知道只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成；知道压缩冲程是机械能转化为内能，做运动，吸入____________气体；压缩冲程进气门_____，排气门______，功冲程是内活塞向______运动，活塞压缩气体做功，使气体内能______，温度能转化为机_______；压缩冲程末，做功冲程初，_________点火，使燃料猛烈燃烧，械能。

产生高温高压的气体推动活塞向_______运动，此时进气门_____，排气

门______。此冲程将_______能转化为______能；排气冲程，进气门_____，

排气门______，活塞向______运动，把______排出汽缸。

7.柴油机顶部没有火花塞而是_________，吸气冲程吸入的只有

独立完成自_______，压缩冲程末，_________喷出雾状柴油。柴油机虽然比较笨重，学检测反馈但可以输出较大的_________。

（三）质疑问难

1.小组内讨论解决个人疑难问题。

2.班内提出小组内未解决的问题，其余同学释疑，教师适当点拨。

点拨：1.所有把内能转化为机械能的热机我们都称之为内燃机，汽油机和柴油机是我们最常见的内燃机。

2.内燃机的一个工作循环包含四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气冲程。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。

3.汽油机和柴油机有相同点也有不同点，相同点主要是工作冲程一致、能量转化一致。不同点主要体现在构造、燃料、吸入气体、工作效率等方面。

(一)生生合作，互相纠错

后教环节

组内交流：将自主学习和自学检测中疑难问题进行交流。组长掌握组内的情况，记录没能解决的问题。发言要求：起立讨论、声音洪亮、言简意赅、明确清晰。

(二)合作探究，展示交流

的题目，

3

先独立思考，并记录自己的疑惑，然后小组交流，最后个人整理。

1.请叙述汽油机工作的过程，包括气门的打开、关闭情况，活塞的运动情况。

2.思考几个问题：

（1）在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？

（2）哪个冲程使汽车获得动力？

（3）哪个冲程排出了汽车的尾气？

（4）老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？

（5）现代汽车里的“马达”起什么作用？

3.四冲程内燃机完成一个工作循环，活塞往复几次？曲轴转动几次？飞轮转几圈？对外做功几次？

4.小组合作比较柴油机和汽油机的异同点。

小组成员充分挖掘教材，组内讨论得出小组内的统一见解。然后组间展示和点评。教师疑难点拨。

点拨：1.由于柴油机工作的过程中压强较大，要求各有关零件具有

对于有深刻思考，提出好的疑问的小组加分

学生先独立思考，再小组合作探究，然后展示与点较高的结构强度，因此柴油机比较笨重，主要应用在载重汽车、拖拉机、评

坦克、火车、轮船上，有的地方还用它带动发电机发电。

2.内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程是获得了机械能，其余三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。

过渡语：请同学们合上课本，完成学案上当堂检测题。10分钟完成。

1.

内燃机压缩冲程中______能转化为________；在做功冲程中________能转化为________能。

2.

依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）

训练环节

A B C B．压强减小，温度升高

D．压强减小，温度降低

D 3.

汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ）

A．压强增大，温度降低

C．压强增大，温度升高

4. 汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）

A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气

B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的

4

C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高

D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高

5.一台四冲程内燃机转速为600r/min，则（ ）

A．每分钟做功150次，共有600个冲程 B．每分钟做功600次，共有1200个冲程

C．每秒钟做功20次，共有10个冲程 D．每秒钟做功5次，共有20个冲程

点拨：1.机械；内能；内能；机械 2.BCD 3.C 4.C 5.D 附：板书设计

14.1 热机

一、热机

1.热机的原理 2.热机的种类

二、内燃机

1.汽油机

①工作循环：②冲程中的能量转化

2.柴油机：柴油机的工作过程与汽油机有哪些不同。

3.汽油机和柴油机的优缺点。

【教学反思】

附件1：教学目标叙写解读

1.学习目标的设计要基于课程标准、教材分析和学情三方面的分析。

2.学习目标的设计要把课程标准分四步细化分解，找到本节课的核心目标。即：学段目标—学期目标—单元目标—课时目标。但由于初中物理阶段，学段目标即学期目标，因此两者合二为一。

学段目标（学期目标）

3.1.1了解能量存在的不同形式。描述各种各样的单元目标

3.1.1了解能量存在的不同形式。描述各种各样的课时目标（核心目标）

了解能量存在的不同形式。

描述各种各样的能量和生产、生活能量和生产、生活的联系。

能量和生产、生活的联系。

的联系。

3.核心目标的分解

第一步：分析陈述方式、句型结构和关键词。

了解能量存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的联系。

5

陈述方式：认知性目标

句型结构：行为条件（学习环境）+行为动词（行为表现）+核心概念（关键词）

（1）行为条件是“通过了解家庭电路的组成部分及其作用”；行为动词为“了解”；核心概念（关键词）为：“安全用电常识”，属于概念性知识。

（2）行为条件是“通过试电笔的使用”；行为动词为“掌握”；核心概念（关键词）为：“判断火线和零线的方法”，属于事实性知识。

（3）行为条件是“通过三线插头和漏电保护器的学习”；行为动词为“了解”；核心概念（关键词）为：“安全用电常识”，属于事实性知识。

第二步：分析关键词，构建概念图。

概念体系

热机

工作原理

工作过程

第三步：根据概念图，分解行为动词。

“理解”：用于抽象事物，是对抽象的概念、原理、规律等的理性认识。行为动词如：解释、描述、说明、整理、比较等。

“掌握”：指能理解学习材料的内涵和意义，能应用所学知识进行合理的转换或推断。转换指用与原先表达方式不同的方式表达自己的思想；推断指估计将来的趋势(预期的后果)。行为动词如：设计、撰写、评价、计划、总结、证明、说明、判断等。

概念体系

工作原理

热机

了解

工作过程

了解

第四步：根据概念图，确定行为条件。

概念体系

工作原理

热机

了解

工作过程

了解

第五步：根据概念图，确定行为程度。

概念体系

工作原理

热机

通过实验器材了解内燃机机工作的四个工作过程

了解

种程

熟练

行为动词

掌握

行为条件

通过实验分析能量转化

行为程度

通过分析比较汽油机和柴油机的不同

通过实验器材了解内燃机机工作的四个种程

行为动词

掌握

行为条件

通过实验分析能量转化

行为动词

掌握

知识地位

难点

重点

6

了解

第六步：综合上述思考，叙写出学习目标。 通过分析比较汽油机和柴油机的不同

1.通过对教材的预习，知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。

2.通过模型和动画，了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。

3.通过实验和类比的方法，培养自己的观察能力和由直接感知的现象推测未知事实的能力。

附件2：评价任务设计解读

核心素养

学习目标

1.通过对教材的预习，知道热机的概念，初热机工作原理及过程

步了解热机的工作原理。

2.通过模型和动画，了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。

3.通过实验和类比的热机的能量转化

方法，培养自己的观察能力和由直接感知的现象推测未知事实的能力。

通过对活塞运动过程的分析，知道热机四个冲程的能量转化。

评价实施：检测题检测。

通过对四冲程汽油机工作示意图的分析，了解热机的工作原理。

评价实施：检测题检测。

评价任务

附件3：表现性任务设计

“内燃机的工作过程”的表现性任务设计

1.任务情景：九年级学生学习人教版初中物理第14章《内能的利用》时，学生在课堂上通过对“四冲程汽油机工作示意图”的学习后，小组讨论、研究，知道汽油机和柴油机的构造和工作过程。

2.任务撰写：小组合作、讨论，了解热机的工作原理。

3.评分标准

评价维度\等3分

级

汽油机和柴油机的构造和工作过程

2分

1分

1.小组合作研究氛围好。

2.能正确分析汽油机和柴油机的工作过程

1.小组合作研究氛围好。

2.可以说出汽油机和柴油机的相同点与不同点

出现错误或小组合作氛围不好。

7