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1、
《熱機》教學(xué)設(shè)計
三維目標(biāo)
(1)知識與技能
認(rèn)識熱機原理就是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能再轉(zhuǎn)化成機械能。
了解歷史上和現(xiàn)實社會中的幾種熱機,了解熱機在社會發(fā)展和技術(shù)進步中的作用。
了解熱機的效率概念。了解熱機的使用對社會的貢獻和給環(huán)境帶來的影響。
(2)過程與方法
觀察蒸汽吹動紙風(fēng)輪轉(zhuǎn)動的實驗現(xiàn)象,認(rèn)識燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能再轉(zhuǎn)化成機械能的過程。
經(jīng)歷“分析燃料釋放的熱量分配”的過程,學(xué)習(xí)簡單的定量分析方法。
(3)情感、態(tài)度與價值觀
通過使學(xué)生了解熱機的發(fā)展史,認(rèn)識人類非凡的創(chuàng)造力對世界的影響。
感受自然科學(xué)的發(fā)展和先進技術(shù)的應(yīng)用在推進人類社會發(fā)
2、展的同時造成了環(huán)境污染,以利于理解可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。認(rèn)識到節(jié)約能源和開發(fā)新能源才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
教學(xué)重點與難點: 認(rèn)識熱機工作過程的能量轉(zhuǎn)化。建立熱機效率的概念。
教學(xué)過程
一、 引入新課
播放視頻:2016年9月15日22點04分,中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號F運載火箭將天宮二號空間實驗室發(fā)射升空,天宮二號空間實驗室是中國第一個真正意義上的空間實驗室,為我國開發(fā)與利用太空資源打下堅實基礎(chǔ)。
火箭的動力是誰提供的呢?-----熱機
活動一:演示熱機,讓學(xué)生觀察小熱機模型的工作過程。
提問:你看到了哪些現(xiàn)象?這個現(xiàn)象說明什么?用能量轉(zhuǎn)化來解釋這一現(xiàn)象?
學(xué)生思考回答,最終
3、得到結(jié)論:熱機是通過燃燒燃料獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
燃料的化學(xué)能 燃燒 內(nèi)能 做功 機械能
活動二: 結(jié)合歷史知識簡單描述熱機在人類發(fā)展史上的重要意義。(提示:結(jié)合第一二次工業(yè)革命)
第一次工業(yè)革命的標(biāo)志:改良蒸汽機,人類進入蒸汽時代。
因為蒸汽機的出現(xiàn),1814年,英國人研制第一輛蒸汽機車---人類交通邁入鐵路時代。1807年,美國人制造了第一艘以蒸汽為動力的船。
第二次工業(yè)革命的標(biāo)志:電力、電動機和內(nèi)燃機的應(yīng)用---人類歷史進入電力時代。
汽車和飛機的使用,改變了人們的生活方式,擴大了人們的活動范圍,加強了世界各地之間的聯(lián)
4、系和溝通。地球進一步“縮小”了。
第三次工業(yè)革命的標(biāo)志:原子能、電子計算機、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志。
火箭發(fā)動機使人類進入太空,探索未知的宇宙。
活動三:熱機是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的機器,它跟所有機械一樣,也有效率的問題,熱機的能量損失在哪些地方?
讓學(xué)生根據(jù)以前學(xué)過知識和生活經(jīng)驗進行總結(jié)。
如果學(xué)生答不上來進行簡單提示:
教師:一輛汽車從身旁駛過,有時根據(jù)人的嗅覺就能知道它的發(fā)動機是汽油機還是柴油機。這是為什么?我們從一輛發(fā)動的汽車后面走過,會有什么感覺?
熱機是人類使用的主要動力機。盡管它的效率還不高。我們?nèi)匀?離不了它。問題的關(guān)鍵是如何改進和提高它的性能。經(jīng)過
5、上面的分析,誰能歸納一下改進熱機的總體設(shè)想?
提高熱機效率的主要途徑:1、盡可能使燃料充分燃燒;
2、盡量減小各種熱量損失;
3、零件間保持良好的潤滑以減小摩擦。
以熱機為動力裝置的汽車、火車、輪船和飛機把整個世界連接在一起,熱機,從根本上改變著我們的世界,給我們的生活帶來便利。但是任何事物都有兩面性,熱機給我們帶來便利的同時也給我們帶來了危害?
活動四:熱機對環(huán)境的污染
我們生活中最常見的熱機是內(nèi)燃機,主要應(yīng)用在各種汽車上,使用的燃料是汽油或柴油,結(jié)合化學(xué)課所學(xué)內(nèi)容,說一說它們?nèi)紵龝r釋放的物質(zhì)是什么?為了減少尾氣的污染,我們可以采取哪些措施?
一氧化碳 未燃燒的碳氫化合物
6、 氮的氧化物
含鉛的化合物 煙塵
保護環(huán)境,減小污染的措施;
①改進燃燒設(shè)備,消除煙塵。
②提高燃料的綜合利用,采取集中供熱。
③充分開發(fā)利用污染小和無污染的能源。
④安裝消聲器,減少噪聲。
教學(xué)反思
【反思一】:熱機與熱機效率內(nèi)容比較簡單,而且貼近生活,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí),將兩節(jié)課整合成為一節(jié)課提高了教學(xué)效率,而且本節(jié)課內(nèi)容貼近生活,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣非常強烈。
【反思二】:本節(jié)課與歷史和化學(xué)相融合,體現(xiàn)了新課標(biāo)的要求。通過對三次工業(yè)革命的介紹,讓學(xué)生了解了學(xué)習(xí)物理的重要性,知道物理學(xué)在人類發(fā)展史中的重要作用。和化學(xué)結(jié)合,學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)完汽車尾氣排放的知識,在此提問,學(xué)生積極回答,提高了課堂的氛圍。