【教學(xué)設(shè)計(jì)】《第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)》(物理滬科九年級(jí)全一冊(cè))

1、第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 教材分析九年級(jí)學(xué)生已學(xué)習(xí)了機(jī)械效率, 對(duì)效率有了一定的認(rèn)識(shí), 而且在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)過程中也積累了一定的概念的歸納整理能力, 同時(shí)內(nèi)能在生活中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛, 對(duì)內(nèi)能的利用情況也有較多的認(rèn)識(shí) , 因此在熱機(jī)教學(xué)中應(yīng)該側(cè)重從生活實(shí)踐和知識(shí)類比上培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力。 教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃料放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。2、了解熱機(jī)效率。知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機(jī)效率以及提高熱機(jī)效率的意義所在?！具^程與方法目標(biāo)】通過社會(huì)調(diào)查、分組交流合作，了解熱機(jī)效率及

2、熱機(jī)帶來的負(fù)面影響?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】了解熱機(jī)的利用與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，并能夠簡(jiǎn)述熱機(jī)使用產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的不良影響，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。 教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】燃料的熱值、熱機(jī)效率以及學(xué)生環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】熱機(jī)效率的理解和環(huán)境保護(hù)。 課前準(zhǔn)備木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣（打火機(jī)中裝有）等燃料樣本、多媒體課件等。 教學(xué)過程一、問題導(dǎo)入：討論：目前，人類直接使用的能量，大部分是怎樣獲得的？總結(jié)：我們主要依靠燃料，燃料的種類很多 , 固體燃料有木柴、煤等 , 液體燃料有汽油、柴油等 , 氣體燃料有煤氣、天然氣等。【設(shè)計(jì)意圖】用生活中的例子引

3、出新課，吸引學(xué)生的注意力，使其快速進(jìn)入上課狀態(tài)。二、知識(shí)講解：展示圖片：一個(gè)四口之家使用某種燃料時(shí)的月消耗量。柴：約200kg；家用煤（蜂窩煤）： 90kg；液化石油氣：約30kg。討論： 木柴、煤炭、液化石油氣在燃燒時(shí)都會(huì)釋放能量，但它們釋放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何來表示它們這種能力的大小呢？總結(jié)：我們用熱值表示不同燃料燃燒釋放能量的能力。（一）熱值1、定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或體積的某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值。2、單位： J/kg 或 J/m3（氣體）教師出示熱值表，學(xué)生觀察后看有什么發(fā)現(xiàn)?？偨Y(jié)：熱值是燃料的一種特性， 不同燃料的熱值一般不同。 熱值的大小只與燃料的

4、種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均無關(guān)。討論：已知燃料的質(zhì)量或體積，如何求出它完全燃燒釋放出多少的熱量？3、熱量的計(jì)算公式：Q放 mq或 Q放 Vq（氣體）例題：計(jì)算 4kg 的柴油完全燃燒釋放的熱量。已知： q=4.3 107J/kg ， m=4kg。求： Q。解： Q=mq=4kg 4.3 107J/kg =1.72 108J。答： 4kg 的柴油完全燃燒釋放的熱量為1.72 108J?！驹O(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生掌握熱值的知識(shí)，為后面熱機(jī)效率的學(xué)習(xí)做鋪墊。討論：在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對(duì)外做有用功呢？師生共同

5、分析熱機(jī)燃料的能量走向示意圖，得出結(jié)論， 即真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只占燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。（二）熱機(jī)效率1、定義：熱機(jī)對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率。2、公式： =W/Q 100%展示圖片：蒸汽機(jī)、汽油機(jī)和柴油機(jī)的效率進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)都比較低。討論：怎樣提高熱機(jī)效率？提高熱機(jī)的效率主要途徑是減少熱機(jī)各種能量損失。具體措施為：（ 1）使燃料盡可能完全燃燒 ( 煤粉、鼓風(fēng) ) ；（ 2）減小機(jī)械摩擦（選用優(yōu)良潤(rùn)滑油）；（ 3）盡量簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)部分（三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)）。【設(shè)計(jì)意圖】通過熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向，可以讓學(xué)生理解熱機(jī)斜率的物理意義，同時(shí)知

6、道可以怎樣提高熱機(jī)效率。（三）環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)， 但也帶來了一些負(fù)面影響， 造成了環(huán)境污染， 如噪聲污染、廢氣污染等。出示圖片：廢氣污染、酸雨的危害。師生討論：保護(hù)環(huán)境的方法有什么？總結(jié)：（ 1）改進(jìn)燃燒設(shè)備時(shí)加裝消煙除塵裝置；（ 2）集中供熱；（ 3）改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；（ 4）充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。【設(shè)計(jì)意圖】解熱機(jī)的利用與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。三、課堂總結(jié)：這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了什么是熱值，知道了熱機(jī)效率的物理意義，了解熱機(jī)與環(huán)境的密切聯(lián)系。四、布置作業(yè)：課后作業(yè)。五、板書設(shè)計(jì)：第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)一、熱值1、定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或體積的某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值。2、單位： J/kg 或 J/m3（氣體