《热机的效率》教学设计

word格式，下载后可自由编辑PAGEPAGE23《热机的效率》教学设计1（模版）第一篇：《热机的效率》教学设计1（模版）人教版初中物理九年级第十四章《内能的利用》第二节《热机的效率》教学设计一、教学目标（一）知识与技能（1）知道热机的效率（2）了解提高效率的途径（二）过程与方法通过图片，实例让学生知道环保重要性，培养学生重视提高保护环境的意识（三）情感态度与价值观1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。2.会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。3.了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，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。4.能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。二、教学重点燃料的热值、热机效率如何提高热机效率。三、教学难点热机效率热机效率的理解和环境保护。四、教学时数1课时五、教学用具：木柴、烟煤、柴油、酒精、液化气（打火机内有）等燃料样本.六、教学过程（一）复习回顾1．叫机械效率。2．内燃机是将能转化成能。内燃机一个工作循环的四个冲程依次为冲程、冲程、冲程和冲程。3．在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？(课件1.2)（二）引入新课人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会，人类所用的能量很大一部分依然是从燃料的燃烧中获得的。(课件4.5)（三）进行新课1、燃料的热值完成课本22页“想想议议”燃料的种类：固体燃料（木柴、煤等）、液体燃料（汽油、酒精等）和气体燃料（煤气、天然气等）(课件6)强调：燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧过程中，化学能转化为内能。问题：相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？答：不同。燃烧相同质量的不同燃料，放出能量是不同的。(课件7)（1）引入热值的定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。（注意：“完全燃烧”一种理想的燃料状态,是指燃料烧完烧尽，但生活中的燃料很少完全燃烧的。）（2）单位：焦每千克符号：J/kg(课件8)（3）热值是燃料的一种特性。不同的燃料,其热值一般不同,（4）学生查阅课本23页“一些燃料的热值”表，(课件９)并知道：根据燃料的热值，能计算出燃料完全燃烧时放出的热量。例如：煤气的热值为3.9×107J/m3，所以2m3的煤气完全燃烧时放出的热量约为3.9×107J/m3×2m3＝７.８×107J(课件10)找出干木柴、煤气热值，并说说它们的物理意义。（学生回答：干木柴的热值是1.2×107J/kg，表示：1kg的干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2×107J。煤气的热值为３.9×107J/m3，表示1m3的煤气完全燃烧时放出的热量为３.9×107J）(课件11)（5）（学生做题：计算5kg柴油完全燃烧释放的热量。）2、热机的效率：（1）燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。（2）提高燃料的利用率把煤磨成煤粉或煤粒，加大与氧气的接触面积，再把空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧的更充分，从而提高燃料的利用率。(课件12)完成课本24页“想想议议”燃料很难完全燃烧；燃料燃烧释放的能量，高温烟气带走了相当一部分热量，还有一部分热量直接散失掉了。(课件13)（3）热机效率：用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。热机效率是热机性能的一个重要指标。(课件14)（4）热机效率不高的原因:①燃料的不完全燃烧②燃烧产生的热量被机器散发（热量直接散失）③克服摩擦做功而消耗的能量④废气带走的热量（最多）3、提高热机效率的途径：（１）尽可能使燃料充分燃烧（加大与氧气的接触面积，如把煤磨成煤粉或煤粒，加大与氧气接触面积，再把空气吹进炉膛）（2）设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。（热电站）（3）保证良好润滑以减少摩擦；（4）增加受热面积5)在热机的设计和制造上不断改进和创新(课件15)指导学生阅读课本25页“科学.技术.社会”(课件16)（四）本课小结：(课件17)1.热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值2.热机的效率：用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之（五）课堂练习（题略）（课件18、19、20XX21、22、23、24）七、板书设计第二节热机的效率一、热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值单位：焦每千克，符号：J/kg二、热机的效率：用来做有用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。三、提高热机效率的方法第二篇：热机的效率教学设计14、2热机的效率一、教学目标1、从能量转化的角度认识燃料的热值，并能进行相关的计算。2、通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。二、教学重点1、认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。2、认识热机的效率，能计算热机的效率。三、教学方法学生自学加教师讲解教学过程1、人类获取内能的最为有效的方法是燃烧燃料，燃烧燃料的过程实质是一种化学变化，在此过程中将燃料的化学能转化为内能。2、学生阅读课本P22-P25文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。3、完成下列自测题（1）某种燃料完全燃烧所放出的____与____之比，叫做这种燃料的_____。（2）热值的单位由____与____的单位组成，在国际单位制中，热量的单位是____，质量的单位是____，所以热值的单位是________，符号是______。（3）酒精的热值是___________，它的物理意义是：___kg酒精__________所放出来的热量是________J。4、学生说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？并同时提问：根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。5、阅读P23页第二段的内容，归纳一下利用燃料的热值和质量，来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。（用Q放表示放出的热，q代表燃料的热值，m代表燃料的质量）Q放=qm如果是气体燃料，公式又是什么样的？Q放=qV6、学生讨论：在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料的热值是否会发生变化？热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。7、分析计算公式中各物理量的单位：在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计算的结果才是J。利用推导式m=Q放/q、q=Q放/m、V=Q放/q、q=Q放/V可以求出对应的燃料的质量、体积、热值。学生练习：（1）关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A、燃料的热值与燃料的燃烧情况无关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多(2)一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（）A、密度和热值不变，比热容减为原来的一半B.、比热容和密度不变，热值减为原来的一半C.、热值和比热容不变，密度减为原来的一半D.、密度、热值和比热容都不变8、热机的效率学生阅读课本P23-P24文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号并完成自测题（1）对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。（2）蒸汽机的效率只有_______，汽油机的效率可以达到________，柴油机的效率可以达到________。（3）设法利用___________，是提高燃料利用率的重要措施。问题1、我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？阅读课本P24页“想想议议”，回答相关问题。同时指出在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。η＝W有用/Q放在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放（这相当于机械效率中的总功），再利用W有用/Q放=η计算出热机的效率，或用公式Q吸/Q放=η算出炉子烧水的效率。9、学生作业（1）完成课本P26页第3、4题。（2）据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，[C水=4.2×103J／（kg·℃），q焦碳=3.0×107J／kg]问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?（2）1.176×1010J的热量可以将多少kg的水由20XX热到沸腾?第三篇：14.2《热机的效率》教学设计14.2《热机的效率》教学设计白水镇初级中学九年级物理备课组周石权（执笔）一．教学目标1、知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化。2、知道什么是燃料的热值。3、会计算燃料完全燃烧时放出的热量。4、知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。二、教材分析1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料的热值概念。会查燃料热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响，具有保护环境的意识。(出示学习目标，让学生默读，再让学生领读)2.本节需要考察的知识与技能要求有点高，在学习过程中，主要充分调动学生的学习积极性，加强学生对热的计算。同时为实现物理源于生活，服务于生活，同时了解影响热机效率的原因。三．学情分析学生在第十三章“比热容”中，已经对比热容、热量的计算有了大致的了解，现在又对热值、效率等连在一起计算，让学生对热的计算有更进一步的了解和认识。四．教学重点1、知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化。2、知道什么是燃料的热值。3、会计算燃料完全燃烧时放出的热量。4、知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。五．教学难点理解燃料的热值的概念，：会利用燃料的热值计算燃料完全燃烧时放出的热量。六、教学策略结合挂图，借助多媒体演示，让学生有直观感觉，再进行分析、归纳，得出结论，让学生轻松学习、了解、记忆。七．教学资源准备多媒体课件、挂图等。八．教学过程设计【激情导入】：情景引入：汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料，现代火箭以液态氢为燃料，你还见过哪些燃料？如何分类？燃料在燃烧的过程中是什么能转化为什么能？（请阅读教材后，结合生活经验思考并填写：1、固态的有：；液态的有。气态的有：2、人类获得内能的主要途径：能转化为能。导入课题：燃料的热值。，燃料燃烧是【自主学习】1（同学们，请大家仔细阅读课本P22页至P23页【热机效率】的内容，给大家8分钟时间，独立完成自主学习习题，小组内2人一组对学互查纠错，小组长检查成果，看哪个组完成又快又准确。发现问题的小组派代表提出，其他小组帮忙解决问题）（人之所以能，是相信能）(教师提醒学生学习什么、怎样学习、用多长时间学习、应达到什么要求、届时如何检测等)(学生自主学习，教师要巡视并指导，参与小组讨论)【自学探究】1、常见的燃料有、、、等，在燃烧时都会能量。燃料燃烧是将______能转化为_______能，燃料燃烧是人类获得内能的主要途径。2、____________________________________________________叫做这种燃料的热值。用表示，单位是，气体燃料热值单位是。3、燃料热值在数值上等于：____________________________________________。从一些燃料的热值表可知：（1）不同种燃料的热值一般_____；（2）汽油的热值为：4.6×107J/kg,表示的物理意义为：___________________________。4、有—箱质量为10kg木炭，其热值为3．4×107J／kg．其物理意义是_____________________，若10kg木炭完全燃烧，放出的热量为_____________。若用掉一半，剩下的木炭的热值为【合作探究、展示提升】（小组群学，小组长组织，针对问题认真讨论得出结论，每学习小组组内先展示，小组指派成员或全体小组成员上台展示）（20XX）（旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分板上）合作探究一：燃料的热值及其单位、物理意义。想一想：同时燃烧质量1kg的汽油和1kg的废报纸，它们放出的热量一样吗？为什么？。1、热值的定义：叫做这种燃料的热值。燃料的热值与密度、比热类似，燃料的热值是物质的一种特性，想一想：热值的大小与“质量大小”和“是否完全燃烧”有关系吗？你觉得与什么有关？答：只与燃料的_________有关，与燃料的、_________及其燃料燃烧放出热量的多少等无关。2、不同燃料的热值一般。燃料的热值单位：，干木柴的热值是1.27×10J/kg,其物理意义是___________________________。3、若用Q表示放出的热量，用m表示完全燃烧的燃料质量，用q表示热值，则燃料完全燃烧放出的热量的计算公式可以表示为：。374、有些气体燃料的热值单位是J/m，如煤气的热值是3.9×10J/m3，其物理意义是，若用Q表示放出的热量，用V表示完全燃烧的燃料体积，用q表示热值，则燃料完全燃烧放出的热量的计算公式可以表示为：_____________________________________________。合作探究二：应用Q放=qm或Q放=qV解决简单问题学生活动一：1、完全燃烧0.5kg汽油能放出多少热量？要放出6×105J的热量，至少需要燃烧多少酒精？（汽油的热值为4.6×107J/kg,酒精的热值为3×107J/kg）合作探究三：燃料的利用及其燃料燃烧对环境的影响学生活动一：2、某中学为学生供应开水用锅炉将20XXg水从25℃加热到100℃，燃烧了6Kg的无烟煤。试求：（1）锅炉内的20XXg水吸收的热量是多少焦耳？（2）6Kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）此锅炉的效率是多少？学生活动二、温室效应是如何产生的？如何解决温室效应？九、达标测评，反馈提升1、下面对内燃机的有关叙述,错误的是()A、内燃机是内能转化为机械能的装置2B、内燃机用水冷却是因为水的比热容大C、内燃机所产生的噪音，可以被机上的消音器完全吸收D、内燃机靠产生的高温高压气体做功2、两台汽油机,甲的效率为30%,乙的效率为25%,这两个数据表示().A.甲机做的功比乙机多B.甲机的功率比乙机的大C.在相同时间内甲机燃烧的汽油比乙机的多D.在消耗相同汽油时,甲机做的有用功比乙机的多3、下列措施中不能提高热机效率的是（）A、尽量使燃料充分燃烧B、尽量增加热机的工作时间C、尽量减少废气带走的热量D、尽量减少热机部件间的摩擦4、关于燃料和热值，以下说法中正确的是（）A、燃料的热值与燃料的质量无关B、容易燃烧的燃料热值一定大C、煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D、为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料5、煤油的热值为4.6×107J/kg，100g煤油完全燃烧可以放出多少热量？6、在一次某新型号的汽车测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8Km，受到的阻力是3.0×103N，消耗汽油1.2Kg（假设汽油完全燃烧）。汽油的热值为q=4×107J/kg，求：（1）在测试中，汽车牵引力所做的功W；（2）该型号汽车的热机效率η。第四篇：热机的效率教学设计第二节热机的效率一，教学目标：1，2，3，从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。能简单计算燃料燃烧放出的热量。能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。二，教材分析：本节内容是上一节内燃机知识的延续，通过本节课的学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能全部被利用，这样对内能的利用有一个更全面的认识。本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率“两个部分组成。三，重难点：燃料的热值和热机的效率都是本节内容的重点，难点是热值定义的理解。四，教学过程1，引入：复习问题：什么是热机？四冲程汽油机的四个冲程是什么？其中吸气冲程吸进来的是什么？做功冲程发生了什么？内能是从哪里来的？生：汽油燃烧师：我们把类似汽油能燃烧的物质叫燃料。大屏幕展示图片木头燃烧，煤燃烧提出问题：同样烧开质量和初温相同的两壶水，哪种燃料需要的质量更多？生：木头师：说明什么？（给学生思考，讨论，分析的时间）生：木头和煤的放热本领是不同的。2，新授：提出问题：怎样比较不同种类燃料的放热能力呢？（师：引导，提示：怎么比较物体运动快慢）生：比较相同质量放出热量多少或比较放出相同热量消耗燃料质量的多少师：强调燃料要完全燃烧。物理学用“热值”这个物理量表示燃料的放热能力。板书：1,热值(q):某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。公式：q=Q放/m单位：J/Kg物理含义：表示单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少。判一判（加深学生对热值定义的理解）（1）燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关。（2）热值在数值上等于1Kg某种燃料燃烧放出的热量。（3）燃料燃烧时，质量越大，热值越大。（4）燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小。提出问题：汽油机的做功冲程燃料完全燃烧产生的能量E1都干什么用了？生：推动活塞运动师：做有用功的能量E2生：机器变热，热传递师：散热损失的能量E3生：机械部件的摩擦阻力师：机械损失的能量E4生：尾气是热的，也会带走能量师：废气带走的能量E5板书：2，热机的效率η=E2/E1练一练：1，怎样提高热机效率？2，某中学为学生供应开水，用锅炉将20XXg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6Kg无烟煤。求（1）锅炉内20XXg的水吸收的热量是多少？（2）6Kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多少？生：板演师：点评，计算题解题的规范性问题3，小结：由学生先说，教师补充。五，板书1,热值(q):某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。公式：q=Q放/m单位：J/Kg物理含义：表示单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少。2，热机的效率η=E2/E1第五篇：《热机效率和环境保护》教学设计《热机效率和环境保护》教学设计【教学目标】知识与技能：1、建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，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：通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。情感态度与价值观：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，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。【教学重点】燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。【教学难点】热机效率的理解和环境保护。【教学准备】木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。【教学方法】启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。【教学过程】一、新课引入。无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第四节热机效率和环境保护”。（出示课题）二、新课学习：1、［课件展示］：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。2、［设置疑问］：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？3、［交流与讨论］：如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同？注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较？（燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧）。4、（由此）引导学生给热值下定义。（一）、燃料的热值①定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。（出示板书）。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。②［思考］：给热值下定义时你认为应该注意哪些？（一是质量必须是单位质量1千克，这就保证了质量相同；二是必须完全燃烧）③［强调］：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。④学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。5、引导学生推导热值的计算公式。由热值的定义我们知道：1kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量；那么质量为mkg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？学生回答：m﹒q。由此得出热值的计算公式：Q＝m﹒q。［思考］：气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成？6、例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。解：查表可知q＝3.3×107J/kg，所以Q＝mq＝4kg×3.3×107J/kg＝1.32×108J。答：完全燃烧释放的热量为1.32×108J。7、［学生估算］：在图12－26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。［交流与讨论］：在图12－26中，而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？（二）、热机效率。1、［引语］：实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。2、［课件展示］：课本第38页图12－27“热机燃料燃烧能量走向示意图”。由图可知，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。3、引导学生由机械效率的定义得出热机效率。定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示（即η＝Q有/Q总×100％）。［过渡语］：为了合理利用能源，人们一直都在努力提高热机的效率。4、学生自学P38第四自然段［交流与讨论］：如何合理利用能源，提高热机的效率？后学生归纳：主要途径是减少热机各种能量损失。具体措施：（1）使燃料尽可能完全燃烧（煤粉、鼓风）（2）减小机械摩擦（选用优良润滑油）（3）尽量简化机械传动部分（三角旋转式发动机）5、［课件展示］：各种热机的效率［思考］：热机的效率能否达到100％？为什么？三）环境保护［引语］：热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了一些负面影响，造成了环境污染，如噪声污染、废气污染等。1、［课件展示］：燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。2、［交流与讨论］：通过上面的展示，并联系我们的生活环境谈一谈：燃料燃烧对环境有哪些影响？后学生归纳：（1）燃料燃烧排放的烟尘，使空气混浊，影响动植物生长。（2）汽车