《热机》教学设计
教学准备
1. 教学目标
知识与技能
1.了解人类“利用内能做功”的历史发展进程，了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。
2.通过观察汽油机工作过程的动画，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。
3.通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。
过程与方法
1.通过演示实验，了解可以利用内能做功，学会通过阅读和倾听学习。[来源:学科网]
2.通过阅读“科学世界”，了解现代汽车的一些常识，培养自学能力。
情感态度与价值观
1.通过对热机发展简史、汽油机的结构以及工作过程的学习，感受到人类对美好事物孜孜不倦的追求，逐步培养学生崇尚科学、爱科学、学科学的兴趣。[来源:学,科,网Z,X,X,K]
2.了解生活中各种常见的热机工作时的利弊，唤起学生节约能源，保护环境的意识。
2. 教学重点/难点
【教学重点】1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。2.知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。3.汽油机和柴油机的主要区别。
【教学难点】1.“飞轮”的作用。2.整个工作过程中，能量的转移和转化。
3. 教学用具
内能做功演示器、汽油机模型、柴油机模型。
4. 标签
【教学方法】讲授法、讨论法、演示实验法、多媒体课件演示法。
教学过程
一、引入课题
让学生猜一猜它是谁。
1． 它来之前
向学生展示五幅图片，分别描述古代人农耕、织布、车水、行路、行船。
提出：古人如何获得动力？
设答：人们的耕、织、运、作、行等活动，依靠畜力、风力、甚至人力。
2．它来了，带来一场革命
向学生展示五幅图片。分别描述蒸汽时代的纺织、火车、轮船，热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
二、新课教学
一、热机发展简史
1．向瓦特致敬：介绍瓦特对蒸汽机改进做出的贡献。
2．让学生说一说蒸汽机的弊端。
学生回答：笨重，只能用于大型机器；不够环保。
3．展示内燃机图片，让学生说一说与蒸汽机比较，它都有哪些优点。
学生回答：轻巧；相对环保。
二、热机
1．热机的原理
（1）实验演示
讨论：实验中能量转化的情况。
结果：燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
（2）什么是热机
利用内能做功的机械。
2．热机的种类
迄今为止，已经出现的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
三、内燃机
1．分类：展示摩托车和重型卡车的图片。根据所使用燃料分为汽油机和柴油机两大类。
2．汽油机
(1)观看汽油机剖面图，介绍进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴等重点结构。
(2)什么是冲程？
教师：活塞在汽缸内从一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
（3）学生阅读课本，了解四冲程汽油机的工作过程。
（4）播放汽油机工作过程的动画，放慢播放速度，边放映，边请学生解说。
（5）想一想
①在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？
答题要点：压缩冲程发生了机械能向内能的转化，获得了温度较高的混合气体；做功冲程发生了内能向机械能的转化，汽车从做功冲程中获得的机械能，远远超过了压缩冲程中消耗的机械能。
②哪个冲程使汽车获得动力？
答题要点：做功冲程获得了动力。
③哪个冲程排出了汽车的尾气？
答题要点：排气冲程。
④老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？答题要点：提供第一次启动时的初动力，主要完成吸气和压缩冲程。当做功冲程如约发生后，其余的冲程就依靠飞轮的惯性完成了。
依靠飞轮惯性完成的冲程是：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程。
⑤现代汽车里的马达（motor）起什么作用？
答题要点：是一个电动机，依靠电力转动的机器。当马达帮助发动机完成吸气和压缩冲程，假如做功冲程能如约完成，马达就完成启动任务了。过去的老式汽车都是靠手摇完成第一次启动的。现在，一些简单的农机，比如小拖拉机，在启动时，还有用手摇方式启动的。
教师适当加以引导，让学生自己回答，关键之处教师重申放大。
3．柴油机
（1）柴油机的工作过程
播放动画，让学生看到柴油机和汽油机在构造、工作过程上是大致相同的。
（2）学生观察，柴油机在构造上的不同，会引起哪些变化？
①柴油机燃烧室顶端有一个喷油嘴，柴油直接喷入。
②吸入物质不同，吸气冲程只吸入空气。
③没有火花塞，如何点燃？压缩点燃。
4．汽油机与柴油机的优缺点
①汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
②柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。③柴油发动机与汽油发动机相比，热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
5．学生阅读“科学世界”，了解现代汽车。
6．介绍现代燃料，重点讲各种燃料燃烧后排出的废气对环境的影响。
课堂小结
1．学生用拳头和胳膊表演并叙述四个冲程。
2．压缩冲程和做功冲程中能量的转化。
3．注意汽油机和柴油机的不同之处。
课后习题[来源:学科网]
1．内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程.
2．摩托车上的热机工作时提供动力的是 ( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程
3．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是 （ ）
A．将废气排出缸外 B．完成对外做功
C．吸进汽油和空气的混合物 D．压缩燃料和空气的混合物
4．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图16.4－1中表示做功冲程的是（ ）
A 甲 B 乙 C 丙 D丁
5．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过 方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的 。 [来源:Z_xx_k.Com]
6．一台单缸汽油机，飞轮转速为1800r/min，那么1s内汽油机做功的次数为（ ）
A. 1800次 B. 30次 C. 15次 D. 2次
板书
第1节 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：[来源:学科网]
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。
