九年级物理上册 第二章 改变世界的热机 第1节热机教案（新版）教科版

九年级物理上册第二章改变世界的热机第1节热机教案（新版）教科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析《九年级物理上册第二章改变世界的热机第1节热机教案（新版）》是根据我国教育部门制定的九年级物理教学大纲编写而成，旨在让学生了解热机的基本概念、工作原理和分类，培养学生的实验操作能力、观察能力和思维能力。本节课是该章节的第一节，主要内容包括热机的定义、工作原理和常见的热机类型。通过本节课的学习，学生能够掌握热机的基本知识，为后续学习更复杂的热机原理打下基础。

本节课内容与现实生活紧密相连，有利于激发学生的学习兴趣。在教学过程中，教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实验和观察来理解热机的工作原理，提高学生的实践操作能力。同时，教师还需关注学生的个体差异，针对不同学生的认知水平进行有针对性的教学，确保教学质量。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学探究能力：通过实验和观察，让学生掌握热机的基本原理，培养学生的实验操作能力和观察能力。

2.科学思维能力：引导学生运用科学思维方法分析热机的工作过程，提高学生的逻辑思维和分析问题的能力。

3.科学态度与科学精神：培养学生热爱科学、追求真理的精神风貌，增强学生对物理学科的兴趣。

4.科学应用能力：使学生能够将所学热机知识运用到实际生活中，提高学生的知识运用和解决问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

（1）热机的定义和工作原理：热机是利用内能做功的机器，其工作原理是热能转化为机械能。热机的工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程。

（2）热机的分类：根据燃料燃烧的位置，热机分为外燃机和内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机。

（3）热机的效率：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。提高热机效率的方法有：减少燃料燃烧过程中的热量损失、提高热机的工作循环的利用率等。

2.教学难点

（1）热机工作原理的理解：学生难以理解热机如何将热能转化为机械能，需要通过实验和动画演示来帮助学生直观地感受热机的工作原理。

（2）热机效率的计算：学生难以理解热机效率的计算方法，以及如何提高热机效率。需要通过实例分析和公式推导来帮助学生掌握热机效率的计算方法，并引导学生思考如何提高热机效率。

（3）热机分类的判断：学生难以区分外燃机和内燃机，以及汽油机和柴油机的区别。需要通过图片、实物展示等方式，帮助学生直观地区分各种热机类型。

（4）热机在生活中的应用：学生难以将热机知识与现实生活联系起来。需要通过举例分析，让学生了解热机在生活中的应用，提高学生的知识运用能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《九年级物理上册第二章改变世界的热机第1节热机教案（新版）》教科版的教材，以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便于在教学过程中为学生提供直观的视觉支持，增强学生的学习兴趣和理解力。

3.实验器材：本节课涉及热机原理的实验，需要准备以下实验器材：

-酒精灯

-火柴

-气球

-泵

-温度计

-发动机模型（或真实的小型热机）

-风扇

-钢尺

-计时器

-热能转换器等

确保实验器材的完整性和安全性，提前进行检查和维修，确保实验过程中能够正常使用。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如设置分组讨论区，配备实验操作台、白板、投影仪等设备，以便于学生进行小组讨论和实验操作。同时，确保教室内的安全设施完善，如消防器材、急救箱等。

5.教学软件：提前准备好教学所需的软件，如PowerPoint、多媒体教学软件等，以便于在教学过程中进行演示和讲解。

6.网络资源：提前收集与热机相关的网络资源，如学术论文、科普文章、视频教程等，以便在课堂上为学生提供更多学习资料和扩展知识。

7.教学反馈表：准备一份教学反馈表，用于收集学生对本次课程的学习效果和意见，以便对后续教学进行改进和调整。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕热机的基本概念和工作原理，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解热机的基本概念和工作原理。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解热机的基本概念和工作原理，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出热机的重要性，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解热机的基本概念、工作原理和分类，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握热机的工作原理。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验热机知识的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解热机的基本概念和工作原理。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握热机的工作原理。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解热机的基本概念、工作原理和分类，掌握热机的工作原理。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据热机的学习内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与热机相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的热机知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。学生学习效果1.知识掌握：学生将能够理解并掌握热机的基本概念、工作原理和分类。他们能够描述热机的工作循环，包括吸气、压缩、做功、排气冲程，并能够区分外燃机和内燃机，以及汽油机和柴油机的区别。

2.技能提升：学生将能够通过实验和观察，掌握热机的工作原理，并能够运用所学的知识解决实际问题。他们将通过小组讨论和角色扮演等活动，培养团队合作意识和沟通能力。

3.思维发展：通过分析热机的工作过程和效率，学生将能够培养科学思维能力，学会运用科学方法分析问题和解决问题。他们将能够将所学的理论知识与实际生活相结合，提高思维的灵活性和创新性。

4.情感态度：学生将能够对热机及其在生活中的应用产生兴趣，培养对物理学科的热爱和追求真理的精神。他们将能够认识到科学知识在生活中的重要性，增强对科学的信任和尊重。

5.实践能力：通过参与实验和实践活动，学生将能够提高动手能力和实践操作能力。他们将能够运用所学的知识进行实际操作，解决实际问题，并能够对实验结果进行分析和解释。典型例题讲解1.题目：请解释热机的工作原理，并说明内燃机和外燃机的区别。

答案：热机的工作原理是利用燃料燃烧产生的热能转化为机械能。内燃机和外燃机的区别在于燃料燃烧的位置。内燃机是指燃料在发动机内部燃烧，而外燃机是指燃料在发动机外部燃烧。内燃机又分为汽油机和柴油机，它们的区别在于燃料的燃烧方式不同。

2.题目：请计算热机的效率，并说明提高热机效率的方法。

答案：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。提高热机效率的方法有：减少燃料燃烧过程中的热量损失、提高热机的工作循环的利用率等。

3.题目：请解释热机的分类，并说明不同类型热机的特点。

答案：热机根据燃料燃烧的位置分为外燃机和内燃机。外燃机是指燃料在发动机外部燃烧，内燃机是指燃料在发动机内部燃烧。外燃机的工作效率较低，但结构简单，适用于大型机械。内燃机的工作效率较高，但结构复杂，适用于小型机械。

4.题目：请解释热机在生活中的应用，并说明热机对环境的影响。

答案：热机在生活中的应用非常广泛，如汽车、飞机、船舶等。热机对环境的影响主要表现在燃料燃烧产生的废气排放和热量损失上。为了减少对环境的影响，可以采用清洁燃料、提高热机效率、减少废气排放等措施。

5.题目：请解释热机的发展历程，并说明未来热机的发展趋势。

答案：热机的发展历程可以追溯到18世纪，最初的热机是以蒸汽机为代表的外燃机。随着科技的进步，内燃机逐渐取代外燃机成为主流。未来热机的发展趋势可能包括：提高热机效率、减少废气排放、发展清洁能源热机等。板书设计1.热机的定义和工作原理：

-热机：利用内能做功的机器

-工作原理：热能转化为机械能

2.热机的分类：

-外燃机：燃料在发动机外部燃烧

-内燃机：燃料在发动机内部燃烧

-汽油机：火花点火

-柴油机：压缩点火

3.热机的效率：

-效率：有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比

-提高效率的方法：减少热量损失，提高循环利用率

4.热机在生活中的应用：

-汽车、飞机、船舶等

-环境影响：废气排放、热量损失

5.热机的发展历程和未来趋势：

-发展历程：从蒸汽机到内燃机

-未来趋势：提高效率、减少排放、发展清洁能源反思改进措施（1）引入实际案例：通过引入与热机相关的实际案例，如汽车发动机、飞机引擎等，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习动力。

（2）开展小组合作：组织学生进行小组合作，共同探究热机的工作原理和分类，培养学生的团队合作能力和沟通能力。

（3）运用多媒体资源：利用多媒体资源，如视频、动画等，帮助学生更直观地理解热机的工作原理和分类，提高他们的学习效果。

2.存在主要问题

（1）学生对热机的基本概念和工作原理的理解不足：学生对热机的基本概念和工作原理的理解不足，需要通过更多的实例和实验来帮助学生理解和掌握。

（2）学生的实践操作能力不足：学生的实践操作能力不足，需要通过更多的实验和实践活动来提高学生的实践操作能力。

（3）学生的学习兴趣不高：学生的学习兴趣不高，需要通过引入实际案例和小组合作等方式来激发学生的学习兴趣。

3.改进措施

（1）加强实例和实验的教学：通过更多的实例和实验来帮助学生理解和掌握热机的基本概念和工作原理，提高学生的学习效果。

（2）增加实践操作的机会：通过增加实践操作的机会来提高学生的实践操作能力，让学生在实践中学习，提高他们的学习兴趣。

（3）激发学生的学习兴趣：通过引入实际案例和小组合作等方式来激发学生的学习兴趣，提高他们的学习动力。教学评价与反馈1.课堂表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问和讨论情况，评估他们对热机基本概念和工作原理的理