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北京课改版八年级下册(新)第七章第9节《热机》教学设计


热机
北京市右安门外国语学校 一、指导思想和理论依据 建构主义认为: 教师要重视学生原有的经验, 要将学生现有的知识经验作为新知识的生 长点, 教学不是知识的传授, 而是知识的处理和转化; 应该重视学生自己对各种现象的理解, 倾听他们的想法,思考他们这些想法的由来,并以此为依据,引导学生丰富知识。 课标要求学生了解物理学及其相关技术发展的大致历程,知道物理学不仅含有物理

知识, 而且还含有科学研究的过程与方法、 科学态度与科学精神, 关注能源利用与可持续额发展问 题。有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,乐于探究日常用品或新产品中的物理 学原理。 二、教学背景分析 教学内容分析: 本节课为北京课改版物理八年级下册第七章《热现象》中的第九节, 热机是一种广泛应用的动力设备,有效的利用燃料和减小燃料燃烧造成的环境污染是社 会十分重视的问题。本节课的内容与生产、生活紧密相连。对本节课的学习,可使学生了解 运用物理知识解决生活问题的重要作用,可使学生初步认识科学及其相关技术对于社会发 展、自然环境及其人类生活的影响,增强可持续发展的意识,将来能在力所能及的范围内对 社会的可持续发展有所贡献。 在课程标准中,对热机部分,提出的知识与技能的要求是:“了解热机的工作原理,知道 内能的利用在人类社会发展史上的重要意义”,活动建议中建议学生了解内燃机中燃料释放 热量的去向,讨论提高效率的可能途径, 调查当地几种炉灶的能量的利用效率。 在 2012 物理 中考说明中,知识点“热机”中分项细目“热机的能量转化”、“四冲程内燃机的工作原理”、“热 机的效率”项目要求均为“了解”。 因此在教学中,除了对其教学目标完成,还应注意对学生人文精神的渗透,和对时代特 征的反映。 学生情况分析: 学生已有一定的知识积累、生活经验,有一定的分析理解能力,但学生仍处于从形象思 维向抽象思维过渡的时期,不一定有正确的认识,因此需要引导学生通过自学、类比、对比 的方法建立正确的物理概念。 教学方式: 根据学生的认知水平,设疑创设情景引入本节课,教学方式主要为讲授、自学讨论。 教学手段: 涂春霞

利用多媒体辅助教学帮助学生理解抽象概念, 激发学生借助形象思维认识抽象事物的能 力,突出物理教学是以观察、实验为基础的特点。 三、教学目标 知识与技能 1、知道热机中的能量转化, 2、知道四冲程热机的构造和工作原理, 过程与方法 1、通过对汽油机、柴油机工作过程的观察,能简单描述他们的主要特征,有初步的观 察能力, 2、通过对汽油机、柴油机结构区别的观察,有对观察到的现象做出判断的要求 情感态度与价值观, 1、通过本节课的学习,培养学生乐于探究机械中的物理学道理, 2、通过学习热机的应用,有将科学服务于人类的意识, 3、在小组合作探究中,养成与人共处、协作学习的习惯, 四、教学重点、难点 重点:汽油机的工作过程 难点:内燃机的工作过程 五、教学过程 教学阶段 教师活动 (或教学环节) 设疑引入,出示运动的汽车、 观看图片,思考问题 加油站的图片。 汽车怎样才会运动起 学生通过 生活经验激发出思考 和提问:如何将燃料 燃烧的内能转化为机 械能,实现从生活走 向物理这一过程。 学生活动 设计意图

实验分析:如图所示在一个试 来? 管中装一些水,用软木塞塞紧。 发动机需要什么燃料 对试管加热使水沸腾,会看到 才能工作呢? 引入 什么现象,说明什么问题? A B C D 学生思考以下问题: 1、从内能的利用看: B-C______; 加油站为什么会有汽 油和柴油的区别?

C-D______。 2、从改变内能的方法 看: B-C______; C-D______。 3、从能量的转化看: A-B_______; 燃料燃烧释放出大量的内能, C-D_______ 内能可以转化成机械能,你知 道哪些机器是利用这种能量转 化进行工作的呢? 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。 简要介绍热机发展简介: 蒸汽机 ,推动了产业革命 学生观察图片: 从实际物理学发展史

蒸汽机、内燃机、汽轮 入手,使学生了解不 机、喷气式发动机,火 同时期的热机的代

内燃机,利用燃料燃烧释放出 箭。 的内能给工作物质加热,工作 物质再推动活塞往复运动从而 了解不同时期的发展 带动轴转动 一、 介绍热机发 历程和典型人物,关注 其效率对比。 展简史 汽轮机,工作物质直接打到轮 子上,轮子带动轴转动

表。

用实物图片,引起学 生学习兴趣,建立学 生心理上对效率的初 步印象

喷气式发动机——火箭, 宋代已 经有所应用,真正发展在第二 次世界大战,

二、 汽油机及工 播放动画、视频:

学生观看动画和视频,

作原理

动画:以蒸气机为例简要介绍 热机中的工作大致情况。 视频:生活中真实的内燃机, 汽车发动机,卡车发动机的工 作状态。 板书: 一、热机 1、将燃料燃烧时放出的内能转 学生对照笔记 化为机械能的机器统称为热 机。 2、内燃机是常见的热机。 3、内燃机: 常见的有汽油机和柴油机。 学生观看多媒体资料 观看实物还原完整工 通过每次实物对应还 原讲解,指导学生学 会用科学技术知识解 释生活中的问题。 通过对内燃机的学 习, 了解其工作过程、 内部构造,

教师介绍汽油机的构造和一个 作过程视频、 完整工作过程。 对于四个冲程依次进行讲解 吸气冲程 动画演示每个冲程的 具体工作情况 思考每个冲程对应的

动画还原每个冲程有 助于学生抓住每个冲 程中的不同,真正区 分四个冲程。

进气门打开,排气门关闭。能量转化情况。 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。 压缩冲程 进气门和排气门都关闭,活塞 向上运动,燃料混合物被压缩, 压强增大,温度升高。 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,推动活塞 向下运动,并通过连杆带动曲 轴转动。 引导学生对能量转化 的思考

通过概念讲授培养学 生的观察、分析、归 纳能力

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。 小结:二、汽油机一个工作循 环包括 复 功 冲程,活塞往 圈,做

次,曲轴转动 次。有

次能量转化。

汽油机 燃料 结构 吸气冲程 压缩冲程 小结 1。 点火方式 工作循环 能量转化 活塞、 曲轴运动 运动是否需要外力 学生分组填写表格内容 教师简要介绍柴油机的构造, 学生分小组自学课本 说明汽油机和柴油机相同的工 中相关内容, 作循环情况。 要求: 通过自学教材的安 排, 使学生学会学习, 学会类比, 学会对比, 培养学生从现象到本 质的分析能力和分工 合作学习的态度。

1、每组派代表讲解柴 归纳,并认识物理来 二、 柴油机及其 工作原理 油机工作四冲程之一;源于生活,应用于生 2、组内讨论得出类似 活 小结 1 中的表格; 3、讨论汽油机和柴油 机的工作过程有什么 相同点,有什么不同 点?

汽油机 燃料 结构 不 汽油 火花塞 吸入的是汽

柴油机 柴油 喷油嘴

柴油机

吸气冲程 油和空气的 吸入的是空气 同 混合气体 点 气压、温度相 气压、 温度相对 压缩冲程 对较低 点火方式 点燃式 较高 压燃式

工作循环 都有四个冲程 (1)压缩冲程:机械能转化 学生展示成果 能量转化 相 同 点 运动 每一个工作循环, 活塞往复两 活塞、 曲轴 次, 曲轴转动两周,对外做功一 次。 运动 都需要外力 汽油机比柴油机轻巧, 柴油机 汽油机比柴油机轻巧,柴油机 比汽油机效率高。 优缺点 但两者都带来了废气和噪声 但两者都带来了废气和噪声 污染。 污染。 比汽油机效率高。 成热能 (2)做功冲程:热能转化成 机械能

依据内燃机四冲程的学习,依 据能量守恒原理,归纳得出热 三、 热机中能量 机中的能量转化情况。 的转化 思考讨论 1、如何提高热机的效 率? 2、如何降低噪声废气

污染?

六、学习效果评价设计 1)课上提问学生回答的正确率 2)习题解答的正确率 3)课堂自学能力 七、本教学设计的特点 以往概念的建立多以教师讲学生听的方式,学生感到抽象、枯燥,由于缺乏事实作基础,学 生对概念的理解是不牢靠的。而本节课中概念的建立采用了教师引导,学生观察实物视频、 理论分析与讨论的方式,学生感到形象有趣,始终坚持“以学生为主体,以教师为主导”的理 念来进行设计安排,在多媒体、板书讲解等学资源配置方面比较恰当,在可操作性上深入挖 掘教材内容和生活实际相联系, 在有限的课时内最大限度地调动学生的积极性, 发挥学生的 能动性,体现学生的主动性。教师讲授和学生自学相互结合,提高课堂效率,。


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