九年級(jí)物理上冊2.3《熱機(jī)效率》教案(新版)教科版

1、熱機(jī)效率 【知識(shí)與能力目標(biāo)】 1 知道在燃燒過程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ； 2、知道什么是燃料的熱值和單位，會(huì)查燃料熱值表 【過程與方法目標(biāo)】 1 從生活中體 會(huì)不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同 ，建立熱值的概念。 2、 能簡單計(jì)算某種燃料完全燃燒放出的熱量。 3、 能說出熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向 ，知道什么是熱機(jī)的效率。 【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】 結(jié)合有效利用燃料的途徑，使學(xué)生懂得節(jié)約和充分利用能源的重要意義和 保護(hù)環(huán)境的意 識(shí) 【教學(xué)重點(diǎn)】 燃料熱值的概念和理解，熱機(jī)的效率。 【教學(xué)難點(diǎn)】 對(duì)熱機(jī)的效率的理解。 課前準(zhǔn)備 多媒體課件：PPT 實(shí)驗(yàn)器材： 一、 創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 無論是

2、燒菜做飯，還是奔馳的汽車與火車，乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從 原始人類學(xué)會(huì)用火的那天起 ，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的 ，火的 利用給 人類社會(huì)帶來了進(jìn)步。時(shí)至今日，我們的日常生活都離不開燃料的幫助。例舉一下生 活中我們可以使用哪些燃料燒開一壺水 ？這些燃料可以如何分類 ？ 二、 新課講授 （一）、燃料 學(xué)生結(jié)合生活討論思考 1. 生活中燃燒的種類 2. 為什么禁止燃燒秸稈？ 交流總結(jié)： (1) 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。 (2) 燃燒秸稈造成大氣污染 燃料燃燒放出的熱量與什么因素有關(guān) ？ 生活中的

3、燃料很多，我們在日常生活中用來燒水和煮飯 的燃料也在發(fā)生巨大的變化，木 柴、煤炭、液化石油氣、煤氣、天然氣等 ，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的變化呢 ？ 思考： (1) 一塊的煤和 2 塊煤燃燒時(shí)放出的熱量是否相同 ？這說明什么？ (2) 根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)判斷相同條件下 ，1kg 木柴和 1kg 煤，哪一種燃料能燒開更多的水 ？ (3) 燒開同一壺水，用煤和天然氣所需的燃料多少一樣嗎 ？ (4) 1kg 的木材完全燃燒和未完全燃燒時(shí)放出的熱量是否相同 ？ 小結(jié):燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關(guān) ？ (1) 燃料的質(zhì)量燃料的種類 (3) 燃料燃燒的狀況(是否完全燃燒) 二、燃料的熱值： 經(jīng)歷探究，獲取新知 提出

4、問題：相同條件下，1kg 木柴和 1kg 煤,1kg 煤能燒開更多的水，這說明不同的燃料 燃 燒放出的熱量不相同， 我們該怎樣比較不同燃料燃燒時(shí)這種放熱性能優(yōu)劣 ？ 現(xiàn)象學(xué)生有生活經(jīng)驗(yàn)，能產(chǎn)生共鳴。提出問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲。 定義:我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比 ，叫作這種燃料的熱值。 熱值在數(shù)值上等于 1kg 某種燃料完全燃燒放出的熱量。 交流討論 課本常見燃料的熱值，你有哪些發(fā)現(xiàn)？ 結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勀銓?duì)熱值的理解。 總結(jié)： (1) 熱值反映了燃料本身的一種特性 ，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、 是否完全燃燒均無關(guān)系。 (2) 熱值的單位:J/kg (3)

5、不同燃料的熱值一般不 同;不同燃料的熱值有時(shí)還可能相同。 (4) 氫氣的熱值最大。 (5) 氣體的熱值單位：J/m3 拓展：推導(dǎo)燃料完全燃燒放熱的計(jì)算公式 ： 1、 酒精的熱值是 3.0 x 107J/kg,它的物理意義是什么？ 1kg 的酒精完全燃燒放出的熱量是 3.0 x 107J 2、 2kg 的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦 ？ 2kg x 3.0 x107J/kg=6.0 x 107J 3、 質(zhì)量為 3kg 的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦 ？ 3kg x 3.0 x 107J/kg=9.0 x 107J 4、質(zhì)量為 mkg 的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦 Q = mq 其中 m

6、表示質(zhì)量，單位是 kg,q 表示熱值，單位是 J/kg,Q 表示燃料燃燒放出的熱量，單位 同樣的道理，體積為 V 的某種燃料完全燃燒放出的熱量是多少焦 Q = Vq 學(xué)生練習(xí)：課件展示 (鍛煉學(xué)生對(duì)公式應(yīng)用能力) 三、熱機(jī)的效率 提出問題：用煤氣灶燒水時(shí)，煤氣能完全燃燒嗎？煤氣燃燒放出的熱量能全部被水吸收 嗎？ 分析討論：煤氣燃燒放出的熱量： 1、 煤氣不能完全燃燒，損失了一部分能量 2、 煤氣灶本身也會(huì)吸收一部分能量 3、 高溫的煙氣帶走了一部分能量 4、 還有一部分直接損失掉了 5、 水吸收的熱量只占煤氣放出熱量的一部分 總結(jié)：所以，在燒水的過程中，被水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出能量的比

7、值 ，稱為熱 效率。 熱機(jī)也有類似的情況： 討論:在內(nèi)燃機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的能量到哪里去了呢 ？ 熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 ，在這個(gè)情景中，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。 所以:用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比 ，叫做熱機(jī)的效 計(jì)算公式：n =W/Q 100% 理解熱機(jī)的效率： (1)熱機(jī)效率是指熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所擇放的能量的比值 ，它反 映了能量的利用率，熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志 （2）由于熱機(jī)在工作過程中，總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于 1。 為了合理利用能源，人們一直都在努力提高熱機(jī)的效率 ，汽油機(jī)的效率：2030%,柴油機(jī) 的效率：3045%,都比蒸汽機(jī)的效率高, 提高熱機(jī)的效率？ 引導(dǎo)學(xué)生從節(jié)能和環(huán)保角