资料简介
5.5 热机
一、教学任务分析
热机是沪教版物理教材第五章第五节的内容，本节的教学内容主要为热机中的内燃机。其中，
内燃机主要介绍两种，汽油机和柴油机。内燃机作为汽车，火车，轮船的发动机至今仍是应用最
为广泛的一种热机。热机的应用与我们的生产、生活有着密切的联系。热机的学习既是学生学习
能量转化后的实际应用，也使学生感受物理与生活的联系。
在学习本节之前，学生已经学习了能量转化，内能等相关知识。实际生活中，学生对于热机
及其工作过程并不了解，但对于蒸汽机，火箭等工作原理可能了解过。本节内容的学习要以学生
的已有知识水平为基础，通过实验、视频动画等方式了解内燃机的工作过程。
本节通过对一个简易的斯特林发动机装置引入课题，激发学生学习兴趣，然后通过实验了解
热机中的能量转化。再引入蒸汽机，通过讨论蒸汽机的改进引出内燃机。通过实验和视频动画的
分析讨论介绍内燃机的工作过程，通过比较汽油机和柴油机的区别归纳两种内燃机的异同。通过
联系生活中内燃机的应用使学生感受生活与物理的密切联系。最后了解热机给人们带来便利的同
时也造成了环境污染。
本节教学要求学生主动参与，认真观察，积极思考，了解内燃机的工作过程。通过汽油机柴
油机的比较，了解两者异同。通过了解内燃机在生活中的应用认识到科技进步对人类的影响。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道热机。
（2）知道内燃机的工作过程及其中的能量转化。
（3）知道汽油机和柴油机的区别。
2、过程与方法
（1）通过观察内燃机的工作过程，学会观察和分析归纳的能力。
3、情感、态度和价值观
（1）通过了解热机的历史，感受科技发展对人类的影响。
（2）通过了解内燃机的工作过程，感受内燃机对环境造成的污染，增强环境保护意识。
三、教学重点和难点
重点：汽油机的工作过程。
难点：内燃机的工作过程相互关系和动态分析。
四、教学资源
1、自制教具，斯特林发动机，汽油机模型，试管，试管夹，铁架台，橡皮塞，酒精灯，火
柴，水杯。
2、多媒体课件，汽油机工作模拟动画，视频等。
五、教学设计思路
本设计的知识内容包括热机、内燃机的工作过程、汽油机与柴油机的区别等三个部分。
本设计的思路是：通过斯特林发动机的装置引入课题，通过演示实验了解蒸气机的原理，借
此引入内燃机的概念。通过观察模型阅读教材和，了解汽油机的结构与四冲程工作原理以及汽油
机和柴油机的区别。最后了解内燃机造成了环境污染，思考解决方法。
本设计要突出的重点是汽油机的工作过程。具体方法是通过演示汽油机的模型，认识内燃机
的结构。通过动画模拟汽油机的工作过程和阅读教材，对四个冲程进行分析比较，了解不同部件
在工作时的运动情况和作用。
本设计要突破的难点是内燃机的工作过程相互关系和动态分析。具体方法是通过一个抢答环
节检验学生对内燃机四个冲程的学习。通过汽油机的整个工作过程的动画模拟，了解内燃机在一
个工作循环中，活塞往复 2 次，曲轴转动 2 周。只有做功冲程气体对活塞做功，其他冲程依靠飞
轮的惯性使曲轴连续转动。
本设计通过模型演示、动画模拟和阅读教材，引导学生观察和分析内燃机的工作过程；知道
工作过程中的能量转化。感受内燃机对环境造成的污染，增强环境保护意识。
本设计需要 1 课时。
六、教学流程
1、流程图
2、流程图说明
情景 I： 斯特林发动机
通过斯特林发动机的演示，激发学生兴趣，引入课题。
情景 I
斯特林发
动机
内燃机
活动 I
演示实验 1
活动Ⅳ
自主学习
活动Ⅴ
自主学习
四冲程
工作过
程
活动 III
演示汽油
机模型
汽油机
柴油机
比较
活动Ⅵ
应用与拓
展
活动Ⅱ
演示实验
2
情景Ⅱ
蒸汽机视
频
热机
活动 I：演示实验 1
活动卡 P38 活动 1 演示实验：水蒸气冲开橡皮塞，分析能量转化。引入热机。
情景 I： 蒸汽机
观看蒸汽机视频，介绍蒸汽机的原理，思考改进方法。
活动Ⅱ：演示实验 2
演示实验：火柴燃烧冲开橡皮塞，分析能量转化。引入内燃机。
活动 III：演示汽油机模型
通过演示汽油机模型，介绍汽油机结构，填写活动卡。
活动 IV：汽油机工作过程
观看汽油机工作动画，阅读教材，分析汽油机的四个冲程，完成活动卡内容。
活动Ⅴ：汽油机和柴油机的比较
阅读书本，比较汽油机和柴油机的异同，填写活动卡。
活动Ⅵ：应用与拓展
介绍内燃机应用，了解内燃机对环境的污染，思考解决方法。
3、教学的主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节：
第一环节，斯特林发动机引入，观察演示实验，了解蒸汽机的原理，引入内燃机。
第二环节，观察模型，阅读课本，观了解内燃机结构，汽油机的四个冲程以及和柴油机的区
别。
第三环节，介绍内燃机的应用，了解内燃机对环境的污染，思考解决方法，联系物理与生活。
七、教案示例
（一） 引入
1、演示斯特林发动机，激发学生兴趣，引入课题。
（二） 新课
2、演示实验 1：水蒸气推开橡皮塞
演示实验：水蒸气冲开橡皮塞，分析能量转化。引入热机。
3、视频：蒸汽机的原理
观看蒸汽机视频，介绍蒸汽机的原理，思考改进方法。
4、演示实验 2：燃气推开橡皮塞
演示实验：火柴燃烧冲开橡皮塞，分析能量转化。引入内燃机。
5、学生活动 1
演示汽油机模型，介绍汽油机结构，阅读教材 P49，完成活动卡内容。
6、 学生活动 2
阅读教材 p50，比较汽油机与柴油机的异同，完成活动卡内容。
7、应用与拓展
介绍内燃机应用，了解内燃机对环境的污染，思考解决方法。
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