第13章 第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)（新教案）-2023-2024學(xué)年九年級(jí)上冊(cè)物理（滬科版）

教案：第13章第4節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)一、教學(xué)內(nèi)容1.熱機(jī)的效率：學(xué)生需要了解熱機(jī)的效率的概念，理解熱機(jī)效率的計(jì)算方法，以及影響熱機(jī)效率的因素。2.提高熱機(jī)效率的途徑：學(xué)生需要掌握提高熱機(jī)效率的方法，包括改善燃料的燃燒條件，減少熱損失等。3.熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響：學(xué)生需要了解熱機(jī)排放的廢氣對(duì)環(huán)境的影響，以及如何減少這些影響。二、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生能夠理解熱機(jī)的效率的概念，掌握熱機(jī)效率的計(jì)算方法。2.學(xué)生能夠了解提高熱機(jī)效率的途徑，能夠分析實(shí)際問(wèn)題，提出解決方法。3.學(xué)生能夠了解熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響，知道如何減少這些影響，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：熱機(jī)效率的計(jì)算方法，以及如何減少熱損失，提高熱機(jī)效率。2.教學(xué)重點(diǎn)：熱機(jī)的效率的概念，提高熱機(jī)效率的途徑，熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：多媒體課件，黑板，粉筆。2.學(xué)具：課本，筆記本，筆。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：教師可以通過(guò)展示一些熱機(jī)的圖片，讓學(xué)生了解熱機(jī)在日常生活中的應(yīng)用，引出本節(jié)課的主題。2.知識(shí)點(diǎn)講解：教師可以通過(guò)講解熱機(jī)的效率的概念，熱機(jī)效率的計(jì)算方法，影響熱機(jī)效率的因素，提高熱機(jī)效率的途徑，熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響等知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生掌握本節(jié)課的主要內(nèi)容。3.例題講解：教師可以選擇一些與熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)相關(guān)的例題，進(jìn)行講解，讓學(xué)生能夠理解并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。4.隨堂練習(xí)：教師可以設(shè)計(jì)一些隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。六、板書(shū)設(shè)計(jì)板書(shū)設(shè)計(jì)如下：第13章第4節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)一、熱機(jī)的效率1.概念2.計(jì)算方法3.影響因素二、提高熱機(jī)效率的途徑1.改善燃料的燃燒條件2.減少熱損失三、熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響1.廢氣排放對(duì)環(huán)境的影響2.減少?gòu)U氣排放的方法七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.計(jì)算題：一個(gè)熱機(jī)的效率為30%，如果輸入的熱量為1000J，求輸出的有用能量。答案：輸出的有用能量為300J。2.論述題：請(qǐng)你談?wù)勅绾螠p少熱機(jī)的廢氣排放，保護(hù)環(huán)境。（1）改善燃料的燃燒條件，提高燃料的燃燒效率；（2）加強(qiáng)熱機(jī)的散熱，減少熱損失；（3）采用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，對(duì)廢氣進(jìn)行處理，減少對(duì)環(huán)境的影響。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：教師可以對(duì)本節(jié)課的教學(xué)效果進(jìn)行反思，看看是否達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況如何，有哪些需要改進(jìn)的地方。2.拓展延伸：教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)熱機(jī)的相關(guān)知識(shí)，如熱機(jī)的原理，熱機(jī)的發(fā)展歷程等，讓學(xué)生對(duì)熱機(jī)有更深入的了解。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：熱機(jī)效率的計(jì)算方法及影響因素一、熱機(jī)效率的計(jì)算方法熱機(jī)效率是熱機(jī)輸出功（或有用能量）與輸入熱量之比。其計(jì)算公式如下：熱機(jī)效率（η）=（輸出功/輸入熱量）×100%其中，輸出功指的是熱機(jī)在做功過(guò)程中對(duì)外做的有用功，輸入熱量是指熱機(jī)在燃料燃燒過(guò)程中吸收的熱量。需要注意的是，熱機(jī)效率的計(jì)算僅考慮了有用功與輸入熱量之間的關(guān)系，實(shí)際上，在熱機(jī)工作過(guò)程中，總會(huì)有一部分熱量散失到周?chē)h(huán)境中，這部分熱量不參與做功，因此在計(jì)算熱機(jī)效率時(shí)，應(yīng)從輸入熱量中扣除這部分熱量。通常，這部分熱量被稱為廢氣熱量。二、影響熱機(jī)效率的因素1.燃料的燃燒程度：燃料燃燒得越充分，熱量釋放得越多，熱機(jī)的效率相對(duì)較高。因此，提高燃料的燃燒程度是提高熱機(jī)效率的關(guān)鍵因素之一。2.熱機(jī)的熱損失：熱機(jī)在工作過(guò)程中，總會(huì)有一部分熱量損失，如散熱、廢氣帶走的熱量等。減少這些熱損失可以提高熱機(jī)效率。3.熱機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作方式：不同的熱機(jī)結(jié)構(gòu)和工作方式對(duì)熱機(jī)效率有直接影響。例如，相同類(lèi)型的熱機(jī)，循環(huán)方式、膨脹比等參數(shù)不同，其效率也會(huì)有所不同。4.燃料的性質(zhì)：燃料的性質(zhì)，如熱值、燃燒溫度等，也會(huì)影響熱機(jī)效率。高熱值、高燃燒溫度的燃料在燃燒過(guò)程中能釋放更多的熱量，從而提高熱機(jī)效率。5.操作條件：熱機(jī)的操作條件，如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等，也會(huì)對(duì)熱機(jī)效率產(chǎn)生影響。在最佳操作條件下，熱機(jī)效率可以達(dá)到最高。三、提高熱機(jī)效率的途徑1.改善燃料的燃燒條件：通過(guò)優(yōu)化燃燒設(shè)備、提高燃料的預(yù)處理質(zhì)量等方法，使燃料燃燒得更加充分，提高熱機(jī)效率。2.減少熱損失：采用先進(jìn)的絕熱材料、提高熱機(jī)部件的加工精度、改進(jìn)熱機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等方法，減少熱損失。3.優(yōu)化熱機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作方式：通過(guò)研究、改進(jìn)熱機(jī)的循環(huán)方式、膨脹比等參數(shù)，提高熱機(jī)效率。4.選用高熱值、高燃燒溫度的燃料：選用高質(zhì)量的燃料，提高熱機(jī)效率。5.優(yōu)化操作條件：在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)熱機(jī)的工作特性，調(diào)整操作參數(shù)，使熱機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，提高熱機(jī)效率。熱機(jī)效率是熱機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)重要指標(biāo)。通過(guò)了解熱機(jī)效率的計(jì)算方法，分析影響熱機(jī)效率的因素，并采取相應(yīng)的措施，可以有效提高熱機(jī)效率，降低能源消耗，保護(hù)環(huán)境。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門(mén)一、語(yǔ)言語(yǔ)調(diào)1.在講解熱機(jī)效率的計(jì)算方法和影響因素時(shí)，教師應(yīng)采用清晰、簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言，確保學(xué)生能夠理解所講述的內(nèi)容。2.語(yǔ)言語(yǔ)調(diào)要生動(dòng)有趣，變化豐富，以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3.在講述熱機(jī)效率的計(jì)算方法時(shí)，可以使用實(shí)際例子進(jìn)行講解，讓學(xué)生更容易理解和記憶。二、時(shí)間分配1.合理分配課堂時(shí)間，確保每個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容都有足夠的講解和討論時(shí)間。2.在講解熱機(jī)效率的計(jì)算方法和影響因素時(shí)，可以適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，確保學(xué)生充分理解和掌握這些知識(shí)點(diǎn)。3.在課堂留出一定時(shí)間進(jìn)行課堂小結(jié)和作業(yè)布置。三、課堂提問(wèn)1.在講解熱機(jī)效率的計(jì)算方法和影響因素時(shí)，教師可以適時(shí)提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考和參與課堂討論。2.鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，解答學(xué)生的疑問(wèn)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。3.可以通過(guò)小組討論的方式，讓學(xué)生互相提問(wèn)和解答，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。四、情景導(dǎo)入1.可以通過(guò)展