2022年人教版物理九年第14章第2節(jié)《熱機的效率》教案

1、名師精編 優(yōu)秀教案第 2 節(jié) 熱機效率【教學(xué)目標(biāo) 】學(xué)問與技能：1、建立熱值概念；知道熱值是燃料的重要特性,明白熱值的表示法和常 見燃料的熱值,能利用熱值表進行有關(guān)燃料放熱的簡潔運算；2、明白熱機效率；知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道可以 怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在；過程與方法：通過社會調(diào)查、分組溝通合作,明白熱機效率及熱機帶來的負面影響；情感態(tài)度與價值觀：明白熱機的利用與人類社會進展的關(guān)系,并能夠簡述熱機使用產(chǎn)生的 排放物對環(huán)境的不良影響,培育自覺的環(huán)保意識,激發(fā)同學(xué)的社會責(zé)任感；【教學(xué)重點 】燃料的熱值、熱機效率以及同學(xué)環(huán)保意識的培育；【教學(xué)難點 】熱機效率的懂得

2、和環(huán)境愛護；【教學(xué)預(yù)備 】木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣（打火機中裝有）等燃料樣本,多媒體課件,布置同學(xué)課前進行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會調(diào)查；【教學(xué)方法 】啟示式教學(xué)法,自學(xué)爭論法,設(shè)疑教學(xué)法,類比教學(xué)法；【教學(xué)過程 】一、新課引入；無論是燒菜做飯,仍是奔騰的汽車與火車,乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料；即從原始人類學(xué)會用火的那天起,至今,人們使用的能量絕大部分仍是通過燃料燃燒獲 得的； 那么燃料燃燒釋放的能量到底有多少用來做了有用功？以及燃料的燃燒對環(huán)境會造成那些影響呢？今日我將和大家一道共同來學(xué)習(xí)“ 第四節(jié)熱機效率和環(huán)境愛護”；（出示課題）二、新課學(xué)習(xí)：1、課件展現(xiàn) ：木柴取

3、暖、 煤氣燒飯、 鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機車、 飛機、輪船等,引出常見的燃料；2、設(shè)疑 ：常見的燃料有木柴、煤炭、 汽油、 酒精等, 在燃燒時都會釋放能量,但它們釋放能量的才能是否相同呢？假如不同,那又如何來表示它們這種才能的大 小呢？3、溝通與爭論 ：如何比較不同燃料燃燒釋放能量的才能的不同？注：假如同學(xué)不能回答,可由老師引導(dǎo)： 必需保證哪些量相同才能進行比較？（燃料的質(zhì)量要相同,而且都要完全燃燒）；4、（由此）引導(dǎo)同學(xué)給熱值下定義；（一）、燃料的熱值 定義：把 1 千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱 值；用 q 表示；（出示板書）；單位是 J/kg,氣體燃料熱值單位是

4、J/m 3；摸索 ：給熱值下定義時你認為應(yīng)當(dāng)留意哪些？1 千克,這就保證了質(zhì)量相同；二是必需完全燃燒）（一是質(zhì)量必需是單位質(zhì)量名師精編 優(yōu)秀教案強調(diào) ：熱值是燃料的重要特性,只和燃料的種類有關(guān),與質(zhì)量和是否完全燃燒無關(guān)；同學(xué)查熱值表,并表述木柴、液化氣熱值的物理意義；5、引導(dǎo)同學(xué)推導(dǎo)熱值的運算公式；由熱值的定義我們知道：1 kg 的干木柴完全燃燒釋放出 1.2 10 7J 的熱量；那么質(zhì)量為 m kg 的干木柴完全燃燒釋放出多少 J 的熱量,怎么運算？同學(xué)回答： m q；由此得出熱值的運算公式：Qmq；摸索 ：氣體燃料通常不用質(zhì)量而用體積,因此運算氣體燃料放熱時,公式應(yīng)該寫成？6、例題：運算4

5、kg 柴油完全燃燒釋放的熱量； J；解：查表可知7 q3.3 10J/kg,所以 Qmq4 kg 3.3 107 J/kg1.32 108答：完全燃燒釋放的熱量為8 1.32 10 J；7、同學(xué)估算 ：在圖所示的情形下,所需的干木柴、煙煤和汽油；溝通與爭論 ：在圖中, 而實際需要的干木柴、算得出的數(shù)值,這是為什么？（二）、熱機效率；煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計1、引語 ：實際上熱機工作時,并不能將燃料所隱藏的化學(xué)能全部用來對外做 有用功,有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了；2、課件展現(xiàn) ： “ 熱機燃料燃燒能量走向示意圖”；由圖可知,真正能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠郑?

6、、引導(dǎo)同學(xué)由機械效率的定義得出熱機效率；定義：熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機 效率；用 表示（即 Q有/Q 總 100）；過渡語 ：為了合理利用能源,人們始終都在努力提高熱機的效率；4、同學(xué)自學(xué) P38 第四自然段溝通與爭論 ：如何合理利用能源,提高熱機的效率？后同學(xué)歸納：主要途徑是削減熱機各種能量缺失；詳細措施：（1）使燃料盡可能完全燃燒（煤粉、鼓風(fēng)）（2）減小機械摩擦（選用優(yōu)良潤滑油）（3）盡量簡化機械傳動部分（三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機）5、課件展現(xiàn) ：各種熱機的效率摸索 ：熱機的效率能否達到 100？為什么？（三）環(huán)境愛護引語 ：熱機為人類的進展做出了重大奉獻,但

7、也帶來了一些負面影響,造成了環(huán)境污染,如噪聲污染、廢氣污染等；1、課件展現(xiàn) ：燃料燃燒造成的環(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景；2、溝通與爭論 ：通過上面的展現(xiàn),并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談：燃料燃燒對環(huán)境有哪些影響？后同學(xué)歸納： （1）燃料燃燒排放的煙塵,使空氣混濁,影響動植物生長；（2）汽車等交通工具排放的尾氣：如過多CO2 引起地球溫室效應(yīng),全球氣候變暖；,讓人缺氧致死；CO能造成“ 煤氣中毒”名師精編優(yōu)秀教案危害莊稼, 破壞生SO2會形成酸雨,危害植物、態(tài)平穩(wěn),仍會腐蝕建筑物 3、閱讀 ：我國大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和信息窗內(nèi)容,進行環(huán)?？倓訂T；4、溝通與爭論 ：結(jié)合生活實際談?wù)劊簽榱藧圩o環(huán)境,應(yīng)當(dāng)怎

8、樣從我做起？然后抽幾個同學(xué)代表上臺發(fā)表環(huán)保演講；三、課堂小結(jié)：出示課件：1、熱值：概念：單位；公式：運算：2、熱機效率：概念：提高熱機效率的途徑：詳細措施：3、愛護環(huán)境,從我做起；四、課內(nèi)信息反饋：5 m1、液化氣的熱值是 3 的液化氣可以產(chǎn)生4.9 107J/ m 3,其物理意義是；,完全燃燒J 的熱量；2、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料,其緣由是3、以下關(guān)于熱值的說法正確選項（）A. 燃料不燃燒,其熱值為零；B. 燃料不完全燃燒其熱值要變??；C. 燃料的熱值與燃燒情形和質(zhì)量無關(guān),只與燃料種類有關(guān)；D. 燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大；4、一個含 0.6 kg 無煙煤的蜂窩煤,能燒開5 瓶水,而

9、0.6 kg 的液化氣可以供一般人家一天做飯、燒開水、洗澡用水；這樣看來不同的燃料的 不同,如 q無煙煤 =3.4 10 7J/kg , 5 瓶水的質(zhì)量是 9kg ,從 20到燒開,那么這個煤爐的效率是；（一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）5、要提高熱機的效率,以下做法不行行的是（）A. 盡量削減廢氣帶走的熱量；B.盡量保持機械部件之間有良好的潤滑；C.盡量削減曲軸傳遞給飛輪的機械能；D.盡量削減散熱缺失；6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等,燃料的不完全燃燒仍會產(chǎn)生粉塵和一氧化碳,這些和排放到空氣中,嚴(yán)峻污染了大氣；7、用煤炭燒開水,水實際吸取的熱量遠遠小于依照熱值運算的熱量,為什么？五、實踐活動：請教化學(xué)老師, 明白汽車、 拖拉機等熱機排放的廢氣中,主要有哪些成分？再請教生物老師, 明白哪些對人有害？有什么樣的危害？哪些對熱體無害？再從網(wǎng)上或有關(guān)資料中查詢,寫一份關(guān)于熱機與環(huán)境的調(diào)查報告；【板書設(shè)計 】名師精編 優(yōu)秀教案第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境愛護 一 燃料的熱值 1、定義：把 1 千克某種燃料完全燃 燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值；用 q 表示；2、單位：J/kg （固體、液體