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視頻標(biāo)簽：熱機(jī)
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視頻課題：人教版初中物理第十四章第一節(jié) 熱機(jī)_廣東省 - 廣州
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人教版初中物理第十四章第一節(jié) 熱機(jī)_廣東省 - 廣州
教學(xué)目標(biāo)
1．了解人類“利用內(nèi)能做功”的簡(jiǎn)要的歷史發(fā)展進(jìn)程，了解四沖程內(nèi)燃機(jī)的基本工作原理和工作過程。
2．通過學(xué)習(xí)汽油機(jī)的工作過程，知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化。
3．通過對(duì)熱機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史、汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作過程的學(xué)習(xí)，感受到人類對(duì)美好事物（效率）的追求，逐步培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣。
4．讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究和實(shí)際技術(shù)的開發(fā)過程是不同的，知道科學(xué)如何應(yīng)用于技術(shù)、技術(shù)又如何促進(jìn)科學(xué)發(fā)展（體會(huì)STS思想）。
2學(xué)情分析
熱機(jī)在生活中常用卻“不常見”，學(xué)生學(xué)起來有一定的難度，特別是如何將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲線運(yùn)動(dòng)，學(xué)生很難理解，需要借助圖片、視頻、模型等來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)熱機(jī)。為什么活塞上下運(yùn)動(dòng)，曲軸就能轉(zhuǎn)動(dòng)起來了，學(xué)生很難明白，需要實(shí)物演示才能說明，最好干擾因素要少，所以我自制了一個(gè)簡(jiǎn)單的“活塞——連桿——曲軸”模型，利用教具化解難點(diǎn)。
本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)比較分散，教學(xué)時(shí)需要找準(zhǔn)一條邏輯主線，理清知識(shí)點(diǎn)，建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
本節(jié)內(nèi)容由“熱機(jī)”、“汽油機(jī)”和“柴油機(jī)”三部分組成，教材通過演示實(shí)驗(yàn)說明消耗內(nèi)能可以做功，展示熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化的基本過程，并說明這是蒸汽機(jī)的基本工作原理，進(jìn)一步引出熱機(jī)的概念并分類，接著重點(diǎn)介紹了內(nèi)燃機(jī)。
這一部分的處理，我以熱機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史為邏輯主線，從課本的小實(shí)驗(yàn)引出燒水產(chǎn)生的水蒸氣具有內(nèi)能，能對(duì)塞子做功，讓塞子動(dòng)起來，獲得我們所需要的機(jī)械能，再引導(dǎo)學(xué)生思考這種現(xiàn)象有什么用，想到可以讓東西動(dòng)起來，帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，過渡到蒸汽機(jī)；通過對(duì)實(shí)驗(yàn)中“實(shí)驗(yàn)中水蒸氣獲得的內(nèi)能與燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能誰多？”這一問題的分析，思考外燃有何不好，如何改進(jìn)，讓學(xué)生明白蒸汽機(jī)等的科學(xué)發(fā)明來源于生活，利用我們所學(xué)的物理知識(shí)可以改進(jìn)技術(shù)、促進(jìn)科學(xué)發(fā)展；滲透STS教育。
汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。對(duì)于汽油機(jī)和柴油機(jī)主要是從構(gòu)造和工作過程來講述的，構(gòu)造教材只介紹了那些為講清工作過程所必須知道的部件，他們的優(yōu)缺點(diǎn)也只做了簡(jiǎn)單的介紹。由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理基本相同，所以這節(jié)課我重點(diǎn)學(xué)習(xí)汽油機(jī)的工作原理，柴油機(jī)的學(xué)習(xí)則采用巧設(shè)問題、引領(lǐng)學(xué)生自主閱讀課本學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
汽油機(jī)的工作原理的學(xué)習(xí)：我通過“壓縮空氣引火”實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)梳理了一條邏輯主線（先加燃料——壓縮——燃燒做功——排廢料），理順了四沖程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)思路更清晰。
這節(jié)課的另一個(gè)難點(diǎn)是：為什么活塞上下運(yùn)動(dòng)，曲軸就能轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。為了幫助學(xué)生這個(gè)突破難點(diǎn)，我制作了簡(jiǎn)易的教具。通過教具的演示，學(xué)生能馬上明白了如何將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲線運(yùn)動(dòng)，也明白了連桿和曲軸在什么位置時(shí)，活塞在最上端，轉(zhuǎn)到什么位置，活塞在最下端，一個(gè)沖程中曲軸轉(zhuǎn)過多少度等等這些問題也都迎刃而解。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時(shí)
4.1.1教學(xué)活動(dòng)
活動(dòng)1【導(dǎo)入】質(zhì)疑激趣
課件展示火箭汽車的圖片，簡(jiǎn)單介紹世界上最快的火箭汽車。
課件展示發(fā)動(dòng)機(jī)的圖片。師：“你知道這是什么東西嗎？”
生：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。
師：“是用來做什么的？”
生：讓汽車運(yùn)動(dòng)。
師：“看到這個(gè)它有什么感受？”
生：很復(fù)雜。
師：我也覺得它很復(fù)雜，這么復(fù)雜的機(jī)器是怎么發(fā)明出來的，為什么加入汽油就可以讓汽車運(yùn)動(dòng)起來呢？下面我們先來看一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
活動(dòng)2【活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)引入熱機(jī)
演示實(shí)驗(yàn)：如圖（實(shí)驗(yàn)中水不要太多，塞子稍微塞緊一點(diǎn)，現(xiàn)象會(huì)比較“驚喜”。）
實(shí)驗(yàn)時(shí)提醒學(xué)生注意觀察塞子周圍的現(xiàn)象。伴隨著學(xué)生“啊”的驚叫聲，塞子沖出去了。
師：看到了什么現(xiàn)象？
生：塞子飛出去了，試管口出現(xiàn)白霧。
師：誰讓塞子飛出去了？這個(gè)過程是否有做功？誰對(duì)誰做功？發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)化？
生：水蒸氣對(duì)塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
師：水蒸氣能將塞子沖出去了，看到這現(xiàn)象，你能想到有什么應(yīng)用嗎？
生：讓物體動(dòng)起來，汽車。
師：燒水就可以讓物體獲得動(dòng)能，這就是我們所需要的，科學(xué)家敏銳的眼光就看到了這一點(diǎn)，后來科學(xué)家真的做出了這樣的機(jī)械。
師：如果塞子后面還有如左圖所示裝置，則水蒸氣推動(dòng)塞子時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)后面的連桿和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)（出示連桿和曲軸的自制教具，如右圖），然后帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)動(dòng)。
演示蒸汽機(jī)動(dòng)畫。
師：展示各種蒸汽機(jī)在生活中應(yīng)用的機(jī)械圖片。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)有劃時(shí)代的意義，使人類從手工業(yè)時(shí)代進(jìn)步到了工業(yè)化時(shí)代，很多笨重、繁雜的依靠勞力來完成的事情都可以讓蒸汽機(jī)代替我們完成了。
師：蒸汽機(jī)是利用什么來工作的？
師：向蒸汽機(jī)這種利用內(nèi)能來工作的機(jī)械叫熱機(jī)。
歸納并板書：
一、熱機(jī)
1、熱機(jī)：利用內(nèi)能來工作的機(jī)械，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
師：在蒸汽機(jī)中水蒸氣獲得的內(nèi)能與燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能誰多？多出來的那部分能量又去哪了？給誰了？
生：燃料然燒產(chǎn)生的內(nèi)能多，有些能量被空氣吸收了，有些被水和容器吸收了。
師：燃料在容器外燃燒，在空氣中有能量散失，而且要轉(zhuǎn)移給水、試管等，熱量損耗大。如何減少能量損耗，提高燃料利用率呢？
學(xué)生思考回答。老師提示：能否讓燃料之間在容器內(nèi)燃燒，而且不要將內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水和水蒸氣，而是直接用燃料燃燒釋放的內(nèi)能來做功，損耗是不是少很多？這就是我們所說的內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)大大減少了能量損耗，能量的利用率大大提高了。
引出內(nèi)燃機(jī)。
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和蒸汽機(jī)都是熱機(jī)。還有哪些是熱機(jī)呢？
熱機(jī)的種類（圖片舉例列舉并板書）。
活動(dòng)3【講授】汽油機(jī)
師：燃料在里面燃燒，像什么？還記得這個(gè)壓縮空氣引火儀（如圖）嗎？這個(gè)實(shí)驗(yàn)是怎么做的？
生：先添加火柴頭，裝好活塞后，快速向下壓活塞。
師：實(shí)驗(yàn)（板書：加燃料——壓縮）。
師：棉花燃燒后我們還看到塞子跳起來了，誰讓塞子跳起來的？
生：空氣內(nèi)能增加后，對(duì)塞子做功。
師：（板書：燃燒做功）
師： 燃燒完了后，我還想再燒，怎么辦？
生：重新加燃料。
師：（板書：排廢料——加燃料）
師：其實(shí)這就和熱機(jī)的原理是一樣的，利用燃?xì)鈨?nèi)能做功把塞子推動(dòng)。如果有專門的孔加入燃料和排廢料，讓機(jī)器能連續(xù)工作就好了，內(nèi)燃機(jī)工作原理其實(shí)就是這樣，只是它的結(jié)構(gòu)更巧妙、過程更連貫了。下面我們就來學(xué)習(xí)汽油機(jī)，看它是如何工作的。
活動(dòng)4【活動(dòng)】認(rèn)識(shí)汽油機(jī)
學(xué)生看課本P18的圖14.1-3，同時(shí)對(duì)照模型（4人小組1個(gè)汽油機(jī)模型），認(rèn)識(shí)汽油機(jī)，首先認(rèn)識(shí)課本圖片上標(biāo)出的幾個(gè)關(guān)鍵部件的名稱。
小組活動(dòng)，組長(zhǎng)說出名稱，小組內(nèi)其他同學(xué)在模型上指出部件位置。
學(xué)生閱讀課本P18最后一自然段，了解什么叫“1個(gè)沖程”、一個(gè)工作循環(huán)有哪幾個(gè)沖程。
拿出連桿和曲軸的自制教具，讓學(xué)生演示轉(zhuǎn)一個(gè)完整的沖程，觀察并思考：連桿和曲軸在什么位置，活塞在最上端，轉(zhuǎn)到什么位置，活塞在最下端，此過程中曲軸轉(zhuǎn)過多少度？一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)過多少度？
活動(dòng)5【導(dǎo)入】四沖程汽油機(jī)工作原理學(xué)習(xí)
對(duì)照學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生自己看書，學(xué)習(xí)汽油機(jī)的工作原理，完成任務(wù)。
【任務(wù)闖關(guān)】閱讀課本P19圖14.1-4的圖片和文字:
第一關(guān)：完成下表；
第二關(guān)：思考各沖程中“氣門的狀態(tài)和活塞的運(yùn)動(dòng)方向” 為什么是這樣？
第三關(guān)：“壓縮沖程”的“壓縮”是指“__________壓縮_____________”；
“做功沖程”的“做功”是指“___________對(duì)_____________做功”；
第四關(guān)：慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)汽油機(jī)模型，說出它分別是什么沖程，你是根據(jù)什么現(xiàn)象來判斷的？
第五關(guān)：吸氣沖程中空氣是如何“乖乖”進(jìn)入氣缸的？排氣沖程中氣體又是怎么排出氣缸的？
想想議議：
1．做功沖程中活塞是在誰的作用下運(yùn)動(dòng)的？其他三個(gè)沖程活塞又是依靠什么作用而運(yùn)動(dòng)的？
2．老式摩托在啟動(dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿（如圖），這是為什么？
3．發(fā)動(dòng)機(jī)工作后，如何帶動(dòng)整個(gè)汽車運(yùn)動(dòng)?
播放發(fā)動(dòng)機(jī)工作視頻，了解真實(shí)的汽車是如何工作的。
活動(dòng)6【練習(xí)】鞏固提升
1．熱機(jī)是利用＿＿＿＿＿＿做功的機(jī)械，工作時(shí)將＿＿＿＿能轉(zhuǎn)化為＿＿＿＿＿能。
２．汽車在＿＿＿＿沖程獲得動(dòng)力。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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