2024学年九年级物理上册 第2章 改变世界的热机2.2 内燃机教案 （新版）教科版

2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.2内燃机教案（新版）教科版主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容是内燃机的工作原理和构造。学生将学习到内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，以及内燃机如何将燃料燃烧产生的能量转化为机械能。同时，学生还将了解到内燃机在不同领域的应用，如汽车、摩托车等。

教学内容与学生已有知识的联系：在学习了改变世界的热机的基础上，学生已经掌握了热机的基本原理和工作方式。在此基础上，本节课将进一步深入探讨内燃机的工作原理和构造，使学生能够更好地理解热机的运行机制。通过本节课的学习，学生将能够运用所学知识分析现实生活中与内燃机相关的现象，提高学生的实际问题解决能力。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学探究、科学思维、科学态度和科学交流。

1.科学探究：学生能够通过观察、实验和分析，探究内燃机的工作原理和构造，培养学生的实证意识和问题解决能力。

2.科学思维：学生将学习内燃机的四个冲程，培养学生的逻辑思维和分析能力，使学生能够运用科学方法思考和解决问题。

3.科学态度：通过学习内燃机的作用和应用，学生能够认识到科学技术对人类社会的重要性和影响力，培养学生的科学态度和社会责任感。

4.科学交流：学生将有机会与同伴合作进行实验和讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力，使学生能够在交流中共同学习和进步。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在开始本节课之前，学生应该已经学习了改变世界的热机的相关知识，对热机的基本原理和工作方式有了初步的理解。此外，学生应该具备一些基本的物理知识，如能量转化、力的作用等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：九年级的学生对物理学科的兴趣各异，有的学生对实验和观察感兴趣，有的学生则更擅长逻辑思考和理论分析。在学习能力方面，学生应该具备一定的观察力、实验操作能力和逻辑思维能力。在学习风格上，有的学生喜欢通过听讲和阅读来学习，有的学生则更倾向于通过实践和操作来理解知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习内燃机的工作原理和构造时，学生可能会遇到以下困难和挑战：首先，理解内燃机的四个冲程和其工作原理可能会有些抽象，需要通过具体的实验和观察来加深理解。其次，内燃机的设计和运行涉及到许多复杂的机械部件和物理原理，学生可能需要花费一定的时间和精力来消化和理解。最后，将所学的知识应用到实际情况中，如分析汽车发动机的工作原理等，可能需要学生具备一定的实际问题解决能力。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.2内燃机》的教材或学习资料。教材中应包括内燃机的工作原理、构造和应用的相关内容，以及相关的练习题和案例分析。

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。这些资源可以用来帮助学生更好地理解内燃机的工作原理和构造。例如，可以准备内燃机的各个部件的图片和图表，以及内燃机工作过程的视频片段。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性。对于内燃机的实验，可能需要准备一些简单的实验器材，如发动机模型、气瓶、压力计等。同时，要确保实验器材的安全性，避免学生在实验过程中受伤。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。将教室布置成适合学生进行分组讨论和实验操作的形式，以便学生能够更好地参与课堂活动和学习。

5.教学工具：准备投影仪、电脑、白板等教学工具，以便教师能够清晰地展示教学内容和与学生进行互动。

6.学习任务单：准备学习任务单，上面应包括本节课的学习目标、学习内容和学习任务。学生可以通过完成学习任务单来巩固所学知识和提高自己的学习效果。

7.互动游戏或模拟软件：如果可能，可以准备一些与内燃机相关的互动游戏或模拟软件，让学生在游戏中学习内燃机的工作原理和构造，提高学生的学习兴趣和参与度。

8.案例分析：准备一些与内燃机应用相关的案例分析，让学生通过分析实际情况来运用所学知识，提高学生的实际问题解决能力。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对内燃机的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道内燃机是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于内燃机的图片或视频片段，让学生初步感受内燃机的魅力或特点。

简短介绍内燃机的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.内燃机基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解内燃机的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解内燃机的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍内燃机的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.内燃机案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解内燃机的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的内燃机案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解内燃机的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用内燃机解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论内燃机的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与内燃机相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对内燃机的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调内燃机的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括内燃机的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调内燃机在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用内燃机。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于内燃机的短文或报告，以巩固学习效果。教学资源拓展1.拓展资源：

(1)科普图书：推荐学生阅读关于内燃机的科普图书，如《内燃机原理与应用》、《内燃机的发明与发展》等，以深入了解内燃机的历史、发展与现状。

(2)在线课程：推荐学生观看一些在线课程，如“慕课网”上的《内燃机原理与应用》课程，让学生从不同角度学习内燃机的相关知识。

(3)科普文章：让学生阅读一些关于内燃机的科普文章，如《科技日报》上的《内燃机的未来：节能与环保并重》、《中国国家地理》上的《内燃机：动力改变世界》等，以拓宽学生的知识视野。

(4)实验视频：推荐学生观看一些内燃机实验操作的视频，如“Bilibili”上的《内燃机工作原理实验》等，让学生更直观地了解内燃机的工作原理和构造。

2.拓展建议：

(1)开展家庭小实验：鼓励学生利用家庭常见的物品，如塑料瓶、气球等，制作简单的内燃机模型，通过实际操作，进一步了解内燃机的工作原理。

(2)参观内燃机博物馆或企业：如果条件允许，建议学生参观内燃机博物馆或相关企业，了解内燃机的历史、发展现状和未来趋势，激发学生对内燃机的兴趣。

(3)开展课题研究：鼓励学生结合本节课所学知识，选择一个与内燃机相关的课题进行深入研究，如内燃机的节能环保技术、内燃机在未来能源领域的应用等，培养学生的研究能力和创新精神。

(4)加入科技社团或参加科技竞赛：鼓励学生加入学校的科技社团或参加科技竞赛，如全国青少年科技创新大赛等，通过与同龄人的交流和竞争，提高自己的科技素养和实践能力。重点题型整理1.判断题

题型：判断内燃机的四个冲程是否正确。

答案：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

2.填空题

题型：请填写内燃机的每个冲程的特点。

答案：

(1)吸气冲程：气缸内气体的体积增大，压力降低。

(2)压缩冲程：气缸内气体的体积减小，压力增大。

(3)做功冲程：燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。

(4)排气冲程：废气被排出气缸，为下一循环的吸气冲程做准备。

3.选择题

题型：请选择内燃机工作过程中，能量转化正确的选项。

答案：C.内燃机的做功冲程将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。

4.简答题

题型：请简述内燃机的四个冲程及其作用。

答案：

内燃机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。吸气冲程是气缸内气体体积增大、压力降低的过程，压缩冲程是气缸内气体体积减小、压力增大的过程，做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功的过程，排气冲程是废气被排出气缸，为下一循环的吸气冲程做准备的过程。

5.应用题

题型：请计算内燃机的一个工作循环中，活塞往复运动的距离。

答案：

假设内燃机的活塞行程为10cm，活塞往复运动一次，即完成一个冲程。内燃机的一个工作循环包括四个冲程，因此活塞往复运动的距离为10cm×4=40cm。板书设计①内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的机器。

②内燃机在现代生活中起着至关重要的作用，被广泛应用于汽车、摩托车、发电等领域。

③内燃机的工作原理和构造对于理解现代工业和技术具有重要意义。

2.内燃机的四个冲程

①吸气冲程：气缸内气体体积增大，压力降低。

②压缩冲程：气缸内气体体积减小，压力增大。

③做功冲程：燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。

④排气冲程：废气被排出气缸，为下一循环的吸气冲程做准备。

3.内燃机的作用和应用

①内燃机将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，为各种机械和交通工具提供动力。

②内燃机在工业和农业领域中发挥着重要作用，如发电、农业机械等。

③内燃机在未来能源和环保领域中具有重要的研究和发展潜力。

板书设计：

1.内燃机的基本概念和重要性

-内燃机：燃料燃烧热能转化为机械能

-作用：汽车、摩托车、发电等

-重要性：理解现代工业和技术

2.内燃机的四个冲程

-吸气冲程：气体体积增大，压力降低

-压缩冲程：气体体积减小，压力增大

-做功冲程：高温高压气体推动活塞做功

-排气冲程：废气排出，为下一循环做准备

3.内燃机的作用和应用

-动力来源：汽车、摩托车、发电等

-工业和农业：发电、农业机械等

-未来：能源、环保领域作业布置与反馈1.作业布置

(1)巩固内燃机的基本概念和四个冲程：让学生通过完成一些相关的填空题、选择题和判断题，加深对内燃机基本概念和四个冲程的理解和记忆。

(2)分析内燃机的作用和应用：让学生通过阅读一些相关的文章和案例，分析内燃机在不同领域的作用和应用，提高学生的分析和应用能力。

(3)设计内燃机模型：让学生利用家庭常见的物品，如塑料瓶、气球等，设计一个简单的内燃机模型，通过实际操作，进一步了解内燃机的工作原理和构