第一篇：热机_教学设计

热机

●教学目标

1．知识与技能

（1）了解四冲程汽油机的基本工作原理．

（2）从能量转化的角度认识燃料的热值．

（3）了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．（4）通过能量的转化和转移，认识热机效率． 2．过程与方法

（1）通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．

（2）利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．

（3）通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率． 3．情感态度与价值观

（1）通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．（2）通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．

●教学重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值． ●教学难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率． ●教学过程：

一、引入新课

1．提问：火箭、飞机、汽车是怎样获得动能的？ 2．演示：课本135页图16.4-1 3．提问：实验中有哪些能量转换？用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热了？能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能。

用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？

二、进行新课

（一）热机：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能变成机械能。热机种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等等。

（二）内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。

(1)汽油机：最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机 ①构造：

进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）

冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程

②工作原理：提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

③能的转化。汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？

总结：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。（有条件可利用flash课件让学生理解汽油机的工作原理。）

(2)柴油机：柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程

②柴油机与汽油机的不同点：

a构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴； b工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；

c压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；

d点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；

e用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。

（三）燃料的热值：1．概念：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

2．热值的单位：焦每千克，符号是J／ｋｇ．

①炉灶的变迁，从大土砖灶到红砖砌的“节能灶”，到蜂窝煤炉，到液化气灶，每次改进都能使燃料燃烧更充分，既节省了燃料，又减少了废气(烟)污染。

②．指导学生阅读139页课本小资料，认识不同燃料的热值。

（四）内燃机的能量转化与热机的效率

1、引导学生讨论：内燃机中燃料燃烧放出的能量有几种去向?归纳：

概念：用来做有用功那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

2、引导学生从节能和环保角度分析有效利用燃料的方法，探讨提高热机效率的途径。

3．蒸气机的效率很低，只有6％＿15％。内燃机中燃料是在机器内部燃烧的不需要庞大的锅炉，而且燃料混合物可以燃烧提比较充分，所以内燃机的效率比蒸汽机的高，汽油机的效率为20％至30％，柴油机的效率为30％至40％。热机的效率是热机性能的一个重要指标。在设计和制造上，要不断改进和革新，经减少各种能量损失，提高效率。在使用上，要正确使用,注意保养。

在内燃机中，由于燃料不完全面损失的能量很小。排出的废气温度较高，要带走很大一部分能量。一部分能量消耗在散热上。还有一部分能量消耗在克服擦做功上

注意：在热机的各种损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

三、小结（略）

四、布置作业：

（l）简述四冲程内燃机的工作过程。（2）回答下列问题： ①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？

板书设计：

第四节

热机

(1)汽油机：①构造。②工作原理。③能的转化。(2)柴油机：

①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。

②柴油机与汽油机的不同点：构造方面：工作过程上：压缩情况不同点火方式不同 用途方面：

第二篇：《热机》教学设计

第十六章《热和能》教学设计

第四节

热机

设计教师：王莉云

【教学目标】 知识与技能：

1、了解四冲程汽油机的工作原理；

2、从能量转化的角度认识燃料的热值；

3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义；

3、通过能量的转化和转移，认识效率。过程与方法：

1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；

2、利用模型和课件动画演示并讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理；

3、通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。情感态度与价值观：

1、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力；

2、通过阅读“科学世界

现代汽车”扩展学生的知识面。

【教学重点】了解四冲程汽油机的基本工作原理。【教学难点】热值、热机的效率

【教学准备】酒精灯、铁架台、试管、塞子、水 【教学程序】

一、复习内能：

1、改变内能的方法有哪些？

2、发生热传递的条件是什么？物体发生热传递后，能量有什么变化？

3、做功改变内能实质是什么能量发生转化？

二、实验引入：

演示课本P135 图16.4－1的实验，引导学生观察现象，分析原因：酒精燃烧的化学能→水蒸气的内能→塞子运动的机械能 说明：这个实验，展示了人类利用内能的过程。热机就是应用之一。热机——把内能转化为机械能的机器。

三、热机和种类及原理：

1、热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机、喷气发动机等。

2、提出问题：为什么热机可以提供动力？（燃烧燃料获得内能，利用内能做功）

热机的原理：把内能转化为机械能。

四、内燃机：

汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，用在汽车上的动力机械，就是内燃机。内燃分有汽油机和柴油机。

教师展示汽油机和柴油机的活动模型，引导学生了解它们的结构及各部件的配合。

教师利用课件演示四冲程汽油机工作过程，并分步讲解：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

提出问题让学生思考：①吸气冲程为什么能把混合物吸进气缸？②压缩冲程中能量是如何转化的？③做功冲程是能量是如何转化的？④排气冲程中为什么能将废气排出？

指导学生阅读“科学世界——现代汽车”

五、燃料的热值

1、要求学生说出家里使用哪种主要燃料，并讨论用木柴、煤炭、液化石油气烧水做饭，消耗量一样吗？为什么？

2、燃料燃烧中能量如何转化？

3、热值——1kg燃料完全燃烧放出的热量

单位：焦/千克（J/kg）

4、指导学生看热值表，对常用燃料的热值有一定的了解。

5、燃料完全燃烧产生的热量计算：Q=qm或Q=qV

六、热机的效率：

1、引导学生讨论日常生活中的热效率：①用煤气灶烧开水时，煤气能完全燃烧吗？②煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？③什么叫热效率？

2、利用教材图16.4－6所示的内燃机的能流图启发学生思考：在内燃机中燃料燃烧产生的热量到哪里去了？

3、引出热机的效率：

4、启发学生从热机的能量损失寻找提高热机效率的途径。【板书设计】 第四节

热机

1、热机：把内能转化为机械能的机械

2、热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机、喷气发动机

3、内燃机的四个冲程： 吸气冲程：

压缩冲程：机械能→内能 做功冲程：内能→机械能 排气冲程：

4、热值：1kg燃料完全燃烧放出的热量 单位：焦/千克（J/kg）

5、燃料完全燃烧产生的热量计算：Q=qm或Q=qV

6、热机的效率：

【教学反思】_____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

第三篇：《热机》教学设计

第四节

热机

设计教师：袁升平

【教学目标】 知识与技能：

1、了解四冲程汽油机的工作原理；

2、从能量转化的角度认识燃料的热值；

3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义；

3、通过能量的转化和转移，认识效率。过程与方法：

1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；

2、利用模型和课件动画演示并讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理；

3、通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。情感态度与价值观：

1、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力；

2、通过阅读“科学世界

现代汽车”扩展学生的知识面。

【教学重点】了解四冲程汽油机的基本工作原理。【教学难点】热值、热机的效率

【教学准备】酒精灯、铁架台、试管、塞子、水 【教学程序】

一、复习内能：

1、改变内能的方法有哪些？

2、发生热传递的条件是什么？物体发生热传递后，能量有什么变化？

3、做功改变内能实质是什么能量发生转化？

二、实验引入：

演示课本P135 图16.4－1的实验，引导学生观察现象，分析原因：酒精燃烧的化学能→水蒸气的内能→塞子运动的机械能

说明：这个实验，展示了人类利用内能的过程。热机就是应用之一。热机——把内能转化为机械能的机器。

三、热机和种类及原理：

1、热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机、喷气发动机等。

2、提出问题：为什么热机可以提供动力？（燃烧燃料获得内能，利用内能做功）

热机的原理：把内能转化为机械能。

四、内燃机：

汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，用在汽车上的动力机械，就是内燃机。内燃分有汽油机和柴油机。

教师展示汽油机和柴油机的活动模型，引导学生了解它们的结构及各部件的配合。

教师利用课件演示四冲程汽油机工作过程，并分步讲解：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

提出问题让学生思考：①吸气冲程为什么能把混合物吸进气缸？②压缩冲程中能量是如何转化的？③做功冲程是能量是如何转化的？④排气冲程中为什么能将废气排出？

指导学生阅读“科学世界——现代汽车”

【板书设计】 第四节

热机

1、热机：把内能转化为机械能的机械

2、热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机、喷气发动机

3、内燃机的四个冲程：

吸气冲程：

压缩冲程：机械能→内能 做功冲程：内能→机械能 排气冲程：

第四篇：热机的效率 教学设计

14、2热机的效率

一、教学目标

1、从能量转化的角度认识燃料的热值，并能进行相关的计算。

2、通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。

二、教学重点

1、认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。

2、认识热机的效率，能计算热机的效率。

三、教学方法

学生自学加教师讲解 教学过程

1、人类获取内能的最为有效的方法是燃烧燃料，燃烧燃料的过程实质是一种化学变化，在此过程中将燃料的化学能转化为内能。

2、学生阅读课本P22-P25文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。

3、完成下列自测题

（1）某种燃料完全燃烧所放出的____与____之比，叫做这种燃料的_____。（2）热值的单位由____与____的单位组成，在国际单位制中，热量的单位是____，质量的单位是____，所以热值的单位是________，符号是______。

（3）酒精的热值是___________，它的物理意义是：___kg酒精__________所放出来的热量是________J。

4、学生说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？并同时提问：根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？ 这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。

某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

5、阅读P23页第二段的内容，归纳一下利用燃料的热值和质量，来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。（用Q放表示放出的热，q代表燃料的热值，m代表燃料的质量）

Q放=qm 如果是气体燃料，公式又是什么样的？

Q放=qV

6、学生讨论：在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料的热值是否会发生变化？

热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。

7、分析计算公式中各物理量的单位： 在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计算的结果才是J。

利用推导式m=Q放/q、q=Q放/m、V=Q放/q、q=Q放/V可以求出对应的燃料的质量、体积、热值。学生练习：（1）关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A、燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B.容易燃烧的燃料，热值一定大

C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多

(2)一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（）A、密度和热值不变，比热容减为原来的一半

B.、比热容和密度不变，热值减为原来的一半 C.、热值和比热容不变，密度减为原来的一半

D.、密度、热值和比热容都不变

8、热机的效率

学生阅读课本P23-P24文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号并完成自测题

（1）对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。

（2）蒸汽机的效率只有_______，汽油机的效率可以达到________，柴油机的效率可以达到________。

（3）设法利用___________，是提高燃料利用率的重要措施。

问题

1、我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？

阅读课本P24页“想想议议”，回答相关问题。同时指出在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。η＝W有用/Q放

在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放（这相当于机械效率中的总功），再利用W有用/Q放=η 计算出热机的效率，或用公式Q吸/Q放=η算出炉子烧水的 效率。

9、学生作业

（1）完成课本P26页第3、4题。

（2）据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，[C水=4.2×103J／（kg·℃），q焦碳=3.0×107J／kg] 问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?（2）1.176×1010J的热量可以将多少kg的水由20℃加热到沸腾?

第五篇：《 热机》教学设计与反思

《 热机》教学设计与反思

一、教学目标：

1、知识与技能：

（1）知道热机中能量的转化

（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理（3）了解汽油机和柴油机的主要区别

2、过程与方法：

（1）学生通过观察汽油机和柴油机的工作过程，能够简单的描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力。

（2）通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识。

二、教学重、难点

1、重点：汽油机的工作过程

2、难点：汽油机和柴油机的做功冲程的认识

三、教具准备 多媒体课件

四、教学过程设计

（一）创设情境，导入新课 引入新课：

用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？

（二）进行新课：

教师设问：什么叫热机呢？

将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器，统称为热机。课件展示：各种现代交通工具（让学生说说感受）(1)汽油机

最常见的热机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机

汽油机：用汽油作燃料的内燃机

①构造（课件展示，边指示边讲解）：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）

冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程

②工作原理：（边动作边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）

内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程

开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程

吸气冲程

活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程

压缩冲程

压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程

做功冲程

做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程

排气冲程

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

③能量的转化：

问：汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？

学生回答后总结：通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。

在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成

打开课件，让学生理解汽油机的工作原理。(2)柴油机

柴油机：用柴油作燃料的热机。

柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。课件演示

①柴油机与汽油机的相同点：都是热机；一个工作循环都要经历四个冲程

②柴油机与汽油机的不同点：

构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；

工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；

压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；

点火方式不同（汽油机靠火花塞点火，这种方式称为点燃式。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；

用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。

五、小结

1、柴油机和汽油机的工作原理

吸气冲程、压缩冲程（机械能转化为内能）、做功冲程（内能转化为机械能）、排气冲程。

2、简述柴油机和汽油机的区别

六、布置作业

（l）简述四冲程内燃机的工作过程。（2）回答下列问题：

①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗？为什么？

②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次？曲轴转动几周？

七、教学反思

这节课上下来效果还是很不错的，但有少数学生在学习内燃机的结构和区分四个冲程上有点吃力。热机的教学一直以来是教学过程中的一个难点，主要是由于学生很难有机会亲眼看一看内燃机的内部的工作过程，仅仅靠文字性的叙述和教师反复的讲解无法给学生留下深刻的印象，教材的配图或者教学挂图等静态图片也仅仅能增强学生对结构的理解，在学生的大脑里，内燃机工作过程的印象仍然是模糊的。如何才能让学生直观地看到内燃机的工作过程呢？以前都是用挂图，枯燥无味，多媒体手段的应用提供了一个很好的平台，使用网络可以搜索到大量与课程相关的媒体课件。教学中，能够使课堂教学手段更加丰富，教学过程更加直观，教学效率得到提高，充分体现了现代教育的优越性