人教版初中物理九年级上册教案 第14章第2节《热机效率》

1、热机效率 微课设计理念对于内能的利用问题，无论在生活中还是生产中都是一种非常常见的现象。而燃料的燃烧问题则又是关于内能利用必然涉及的一个重点。燃料的热值是燃料燃烧放出热量多少的一个关键影响因素。在关于热量的计算过程中，经常涉及热值的概念。对于不同燃料在燃烧过程中放出热量的多少，许多学生并没有明确的概念，在现实生活中，尽管燃烧现象司空见惯，但从放出热量的角度对不同燃料进行对比学生也没有多少自主意识，因而可以采用对比的方式引入教学，设计好实验让学生在观察对比中发现物理规律。教学目标知识与技能：1知道热机工作时燃料释放能量的主要流向。2知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。过程与方法：

2、1经历热工作过程中能量流向的分析过程，体会由现象到本质的分析过程。情感态度与价值观：1了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响。2培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。教学过程一、新课导入思考与讨论：有人说，当有汽车从身边经过时，他便能闻出这台车是汽油车还是柴油车？你认为这可能吗？如果可能，你认为这说明了什么？二、新课讲解学生：说明有没有燃烧的汽油或柴油被排出，从废气中可以闻到它们的味道，所以可以“闻”出是使用什么燃料的汽车。教师：由此可见，热机所消耗的燃料是否全部被利用到？ 学生：没有。教师：对，热机在工作时，就和我们使用机械做功一样，存在一个效

3、率问题。我们称之为热机效率。教师：请同学们回忆机械效率的计算公式。学生板书（=W有用/W总）教师：热机工作时，转化为机械能的哪部分能量就相当于上式中的W有用。 假定燃料全部完全燃料所获得的内能则相当于上式中的W总。教师：接下来请同学们讨论分析，在热机工作的过程中，哪些环节可能存在着能量的损失?学生：燃料没有完全燃烧。学生：废气会还走一部分能量。教师：何以见得。学生：因为汽车排出的尾气还很热，说明它还有较大的内能。学生：克服摩擦还要消耗能量。教师：同学们回答得都非常好，老师这里有一张热机工作时的能量流向图。请同学看看有没有刚才我们没有关注到。教师：同学们还有什么发现?学生：冷却水也会带走大量的能

4、量。学生：热机的效率比较低。教师：对，你观察很仔细。热机的效率相对都是比较低的。因而热机效率的高低是热机性能一个重要指标。教师：（介绍不同热机的效率一般是多少）教师：由于热机的效率普遍都不高，可是热机又是现代生活一个重要的动力设备，那么如何提高热机的效率就成了一个关键的问题。请同学相互交流一下，可以怎样来提高热机的效率?学生：让燃料尽可能充分燃烧。学生：减小各部分之间的摩擦。教师：让其尽可能完全燃烧，可通过改善燃烧环境，调节油、气比例等来实现。为了减小摩擦需要经常保养机器，适当调节各零部件间间隙，并注意保持润滑等。另外还应下决心关停一些冒黑烟、耗能大的热机，以提高热机的整体水平。教师：提高热机

5、的效率，并非易事，需要解决的问题还很多，甚至每前进一步都要付出艰苦的努力，不过我们相信，随着科学技术的飞速发展，以及新能源的不断开发，热机的性能一定会得到较大提高。我们也期待着现在的青年中能涌现出更多瓦特式的人才，为人类研制出更新更好的热机三、小结部分请同学们交流回忆以下问题：1热机工作时哪些环节可能存在能量损失?2如何提高热机效率四、作业部分1双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是（ ）A燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%C在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大D汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小2关于燃料的热值

6、，以下说法中正确的是（ ）A燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C燃料燃烧时，质量越大，热值越大D燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小3如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2。做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0×106Pa，活塞移动的距离是60mm，所用时间是0.015s。试求：（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是多少？（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是840J，则该汽油机的效率是多少？参考答案：1C2A3解：（1）pF/S FpS1.0×106Pa×35×10-4m23.5×103N（2）WFs3.5×103N×0.06m210JPW/t210J/0.015s1.4×104W（3）W/Q放210J/840J25%答：（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是3.5×103N。（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是1.4×104W 。（3）该汽油机的效率是25%。教学反思学