2023九年级物理上册 第二章 改变世界的热机2.2 内燃机教案 （新版）教科版

2023九年级物理上册第二章改变世界的热机2.2内燃机教案（新版）教科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：九年级物理上册第二章改变世界的热机2.2内燃机

2.教学年级和班级：九年级

3.授课时间：第5课时

4.教学时数：45分钟

本节课将围绕教科版九年级物理上册第二章中“改变世界的热机”部分的2.2节“内燃机”展开，通过讲解内燃机的工作原理、类型及其在生活中的应用，让学生深入了解这一热机的基本概念，提高学生的理论联系实际的能力。核心素养目标培养学生掌握内燃机的基本原理，提升科学探究能力，强化能量守恒与转化观念。通过本节课的学习，使学生能够：

1.理解内燃机的工作原理，分析其能量转化过程；

2.掌握内燃机的类型及在生活中的应用，提高实际问题解决能力；

3.增强节能环保意识，培养科学、可持续发展的观念。学习者分析1.学生已经掌握了热机的基本概念、能量转化等知识，能够理解热机工作原理的基本框架。

2.学生对物理现象和实际应用具有较强的兴趣，具备一定的观察能力和动手操作能力。他们的学习风格多样，有的喜欢通过图像和实物理解，有的则更倾向于通过公式和理论分析。

3.在学习内燃机的过程中，学生可能遇到的困难和挑战包括：理解内燃机复杂的工作过程，如气缸、活塞、火花塞等部件的协同作用；将理论知识与实际应用相结合，分析内燃机在生活中的具体应用和节能环保问题。此外，对内燃机效率的计算和优化可能对学生来说也是一个难点。教学资源准备1.教材：确保每位学生都备有九年级物理上册教科书，提前指导学生预习相关章节。

2.辅助材料：准备内燃机结构图、工作原理动画、实际应用场景图片等多媒体资源，以便于学生直观理解。

3.实验器材：准备内燃机模型、火花塞、活塞等实验器材，确保实验安全、有序进行。

4.教室布置：将教室划分为讲解区、讨论区、实验操作区，便于学生分组讨论和动手实践。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示日常生活中内燃机的应用场景，如汽车、摩托车等，并提出问题：“这些设备为什么能跑起来？它们的工作原理是什么？”引发学生思考，激发学习兴趣。

-通过对问题的探讨，自然过渡到本节课的主题——内燃机。

2.讲授新课（20分钟）

-介绍内燃机的基本概念、工作原理及其类型。结合教材内容，讲解四冲程内燃机的四个阶段：吸气、压缩、做功、排气。

-使用动画和实物模型演示内燃机的工作过程，帮助学生形象地理解各个部件的作用和协同工作原理。

-强调内燃机的能量转化过程，引导学生树立能量守恒与转化的观念。

3.巩固练习（10分钟）

-分组讨论：让学生针对内燃机的某一类型或应用场景进行讨论，分析其优缺点和节能措施。

-课堂提问：教师提出问题，如“内燃机的工作原理是什么？”“内燃机的效率如何计算？”等，检验学生对知识点的掌握。

4.创新教学（5分钟）

-设计一个简易的内燃机模型制作任务，让学生动手实践，加深对内燃机结构的理解。

-鼓励学生利用废旧物品制作模型，培养创新意识和环保意识。

5.课堂小结（3分钟）

-教师简要总结本节课的主要内容，强调内燃机的工作原理、类型及其在生活中的应用。

-鼓励学生提出疑问，解答学生问题，巩固所学知识。

6.课后作业（2分钟）

-布置一道关于内燃机的实际问题，要求学生结合所学知识进行分析和解答。

-布置预习任务，为下一节课的学习做好准备。知识点梳理1.内燃机的定义：内燃机是一种将燃料在汽缸内燃烧产生的热能转化为机械能的热机。

2.内燃机的工作原理：

-四冲程内燃机：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

-吸气冲程：活塞下行，气门开启，燃料和空气混合气进入汽缸。

-压缩冲程：活塞上行，气门关闭，混合气被压缩。

-做功冲程：火花塞产生电火花，点燃混合气，产生高温高压气体，推动活塞下行，完成能量转化。

-排气冲程：活塞上行，排气门开启，废气排出汽缸。

3.内燃机的类型：

-按燃料类型：汽油机、柴油机、天然气机等。

-按燃烧室结构：顶置式、侧置式、底置式等。

4.内燃机的应用：

-汽车发动机：汽油机和柴油机的应用最为广泛。

-船舶发动机：通常使用大型低速柴油机。

-发电机组：使用汽油或柴油内燃机作为动力源。

-农业机械：如拖拉机、收割机等，使用柴油内燃机。

5.内燃机的效率：

-定义：内燃机有效功率与燃料燃烧释放的热能之比。

-计算公式：η=W有用/Q放，其中η为效率，W有用为有效功率，Q放为燃料燃烧释放的热量。

6.节能与环保：

-提高内燃机效率的措施：优化燃烧过程、减少机械摩擦、采用先进的排放控制技术等。

-内燃机排放污染物：碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物等，对环境的影响及防治措施。

7.内燃机的未来发展：

-新能源内燃机：如氢燃料电池、生物燃料等。

-电子控制技术在内燃机上的应用：提高燃烧效率、降低排放。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

-本节课我们学习了内燃机的工作原理、类型、应用及效率计算。

-强调了内燃机在生活中的重要作用，以及提高效率、减少排放的重要性。

-引导学生树立能量守恒与转化的观念，关注新能源和环保技术的发展。

2.当堂检测：

（1）选择题：

A.以下哪个阶段是内燃机做功冲程？

1)吸气冲程

2)压缩冲程

3)做功冲程

4)排气冲程

B.以下哪种内燃机的效率较高？

1)汽油机

2)柴油机

3)天然气机

4)煤气机

（2）简答题：

1.请简要说明内燃机的四冲程工作原理。

2.请列举三种提高内燃机效率的方法。

（3）案例分析：

教师提供一份关于内燃机排放污染的案例，要求学生结合所学知识分析污染原因及防治措施。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《内燃机的历史与发展》

-阅读材料：《新能源汽车与内燃机的未来》

-视频资源：《内燃机的构造与工作原理》

-实践活动：参观汽车维修店或发动机制造企业，了解内燃机的实际应用和维护

2.拓展要求：

-鼓励学生在课后阅读相关材料，加深对内燃机历史、发展及未来趋势的了解。

-学生可以观看视频资源，直观地理解内燃机的构造和工作原理。

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