教科版九年级上册物理教案：2.1热机

第1节热机
【仪器材料】试管热机
一．教学目标要求
1．理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。

2．了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。

三．重点与难点
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”是本节的重点和难点。

四．教学过程
本节分为三个教学板块：（1）通过观察教科书上图2-1-2所示的“试管热机”实验，理解内能转化成机械能的过程；（2）了解热机的发展历史；（3）了解现代社会的各种热机及其用途。

1. 教学设计
教师以现代交通工具（飞机、汽车、拖拉机、轮船、坦克、火车、火箭等）为题，展示这些交通工具在实际生产生活中担负的任务，并提出问题：是什么力量驱使这些机械运动起来的？学生在这方面有比较多的观察经验和知识积累，借助学生们经验的支持把他们的思维导向“发动机是怎么输出机械能的”。

为了解释这个问题，进行演示实验，请学生仔细观察“试管蒸汽机”的工作过程。

在演示过程中，提出一些问题指导学生的观察，如：看到了哪些现象？这个实验中出现了哪些形式的能？
实验观察之后，组织学生进行讨论：纸风轮为什么会转起来？引导学生运用第一章第2节里学过的内能知识（在燃烧过程中化学能转变成内能）和热传递的知识，分析燃料的化学能经过燃烧转化为内能，传递给水，使水的内能增加（热传递），水沸腾后水蒸气做功，蒸气内能转化成纸风轮的机械能的一系列过程。

最终得出结论：热机是通过燃烧燃料获取内能并转化为机械能的装置。

“形形色色的热机”就从追溯现代发动机的历史发展谈起，介绍蒸汽机的发明。

瓦特改进了原来的蒸汽机，发明冷凝器和蒸汽汽缸，把活塞的直线运动转化为飞轮的圆周运动，这些都是十分重要的。

正如教科书中所言，“解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器”。

学生认识到随着热机的改进和新型热机的出现，使我们这个世界曾经历了革命性变化。

教学中要求学生了解现代社会生活中，由于各种热机的发展和应用，交通更方便快捷，各种交通工具把整个世界连在了一起。

这部分内容采取教师讲授与学生讨论相结合的方式进行。

通过对教科书中图2-1-7展示的途径的讨论，让学生认识到，随着热机的广泛应用，正在越来越快地推进科技进步和社会发展；同时也应该认识到当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源紧缺对人类生存形成的巨大挑战，认识到节约能源和开发新能源才能实现社会的可持续发展。

2. 教学过程说明
本节教学应注意以下几点。

（1）在“试管热机”演示时，应该注意调节试管里的水量。

水多了，把水烧开需要较长的时间，水少了很快蒸发完不能充分显示蒸汽的动力。

同时要注意协调酒精灯的火势和玻璃管的口径，如果酒精灯的火势太大而玻璃管的口径太小，可能因为试管内部压强太大而冲开塞子。

相反，不仅等候烧开水的时间延长，还会因水蒸气喷发速度小，导致纸风轮的转动不快，影响演示效果。

此外，做风轮要选择不吸水的纸，以免蒸汽冷凝后风轮被粘湿。

（2）关于瓦特发明蒸汽机的内容，应该以历史发展事实为线索。

很多学生都曾经读过或听说过关于瓦特看到水壶盖跳动发明蒸汽机的故事。

故事中说，瓦特小的时候，看见炉子上壶里的水沸腾
了，蒸汽把壶盖顶了起来，瓦特从中受到启发，长大后发明了蒸汽机，成为著名的发明家。

其实，这个故事中多有后人编造的元素，瓦特发明或者说改进蒸汽机并不是他幼时的灵感，而是吸收前人的成果和他个人艰苦努力的结果。

因为蒸汽机的出现导致了第一次工业革命，关于蒸汽机的历史资料很多，教师可以自行收集，也可以参阅后面的参考资料。

（3）让学生认识到当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源紧缺对人类生存形成的巨大挑战，认识到节约能源和开发新能源才能实现可持续发展。

【教学反馈】
教学中，联系生活实际，让学生从直观的感性认识出发，认识热机。

同时认识人类非凡的创造力对世界的影响。

本节课学生充分体会到热机的发明给我们生活带来便利。

学生学习兴趣浓，课堂反应强烈。