资源简介

12.4 热机与社会发展
一、教学目标
1．知识与技能
（1）知道热机工作过程中的能量转化过程。
（2）了解汽油机的工作原理和工作过程，提高读图能力。
2．过程与方法
（1）通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识，培养学生通过交流讨论来学习的习惯。
3．情感态度和价值观
通过介绍热机的发明和发展，树立科学技术是第一生产力的观点。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
1．热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程。
四、教学难点
1．热机工作过程的能量转化情况。
五、教学过程
（一）导入新课
展示图片各种热机等。
【过渡】热机在人类社会发展过程中产生了重要的推动作用，阅读教材插图，想一想热机给我们带来了什么好处？感受科学技术对社会发展所起的作用。
（二）讲授新课
1．热机的作用及其发展
（1）热机的发展：
利用多媒体或挂图展示历史上和现实中的热机，让学生感受热机的丰富
多彩和广泛用途。
（2）从能量转化的角度来分析，得出热机的共同特点：将燃料燃烧时的化学能转化为内能，再通过做功把内能转化为机械能。
2．汽油机
利用模型、课件，分析汽油机结构。
（1）了解汽油机的基本结构和各部件的作用。
（2）明确每个冲程的完成过程和其中能量的转化情况。
（3）出示柴油机的结构图，自学教材38页到39页信息浏览的内容，小组之间交流、讨论分析出汽油机与柴油机有哪些不同点？
展示不同点
名称 区别 汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
吸入的物质 吸入空气和汽油的混合物 只吸入空气
燃料燃烧的方式 点燃式 压燃式
总结：（1）柴油机一个工作循环也是包括四个冲程；（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次。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）在这个四个冲程中，利用飞轮的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程。
（4）如何提高热机的效率：
分析汽油机工作时的能流图。
常见热机的效率
3．热机与环境
利用互联网、生活经验等分析热机工作时所造成的污染。
1.汽油机的燃料：含铅汽油、无铅汽油、乙醇汽油
2．火箭：神七发射
3．热机造成的污染分析。
（三）重难点精讲
（1）内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机。
（2）汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。
（3）汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图。
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。
③做功冲程：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，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
（4）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能
→内能，再由内能→机械能。
（5）柴油机是以柴油为燃料的内燃机，在工作时与汽油机工作原理相同。
（6）区别：①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混
合物；②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高；③点火方式：柴油机-压燃式；汽油机-点燃式。
（四）归纳小结
【过渡】通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？
【总结】在学生回答的基础上，教师补充、解释。
六、板书设计
热机与社会发展
1．热机：
①概念 及其能量转化
②热机的种类
汽油机
①汽油机的工作原理
②汽油机与柴油机对比
3．热机与环境
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。热机实质上是将化学能转化为内能，再由内能转化为机械能的机器。就其相关知识而言，热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系，可拓展的范围相当广泛。基于生活经验，学生对于“发动机”的概念并不陌生，但对于“热机”及其工作原理的了解却基本上都是空白。本节内容的学习要以机械能、内能、能量的转化等知识为基础，通过实验引入，帮助学生复习了已学知识的同时，引出了热机，逻辑清晰严密。再通过热机历史的了解，帮助学生认识物理学推动了人类的进步及艰辛的演变道路，帮助树立科学的价值观：凡事不能一蹴而就，需要不断改进，没有最好只有更好。再通过热机工作原理的讲解，帮助学生深入地了解热机。从教学手段上看，是传统教学和现代多媒体的有机结合。本节课设计大量简单有趣的实验，重视物理规律的形成过程，帮助学生建立形象直观的认识，使学生加深对知识理解的同时，又提高教学效果。

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