九年级物理上册 第二章 改变世界的热机 第3节 热机效率教案 教科版

九年级物理上册第二章改变世界的热机第3节热机效率教案教科版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）九年级物理上册第二章改变世界的热机第3节热机效率教案教科版教学内容本节课的教学内容来自九年级物理上册第二章第三节《热机效率》，主要涉及热机的概念、热机效率的定义及其计算方法。通过本节课的学习，学生应掌握热机的基本原理，了解热机效率的影响因素，并能运用相关知识解决实际问题。

具体内容包括：

1.热机的基本概念：内燃机、蒸汽机、燃气轮机等；

2.热机效率的定义：热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比；

3.热机效率的计算方法：η=W有/Q放，其中W有为热机所做的有用功，Q放为燃料完全燃烧放出的热量；

4.影响热机效率的因素：燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等。

教学过程中，应结合教材中的实验、图片和实例，引导学生理解和掌握热机效率的概念及其计算方法，并通过课堂练习和课后作业，巩固所学知识。同时，注重培养学生的观察、思考和动手能力，提高他们运用物理知识解决实际问题的能力。核心素养目标分析本节课的核心素养目标分析主要从以下几个方面展开：

1.科学探究：通过观察和实验，学生能够了解热机的基本原理和热机效率的定义，培养学生的观察能力和实验操作能力。

2.科学思维：学生能够运用热机效率的计算方法分析实际问题，提高学生的逻辑思维和问题解决能力。

3.科学态度与价值观：通过学习热机效率的重要性，学生能够认识到能源利用的重要性，培养学生的环保意识和可持续发展观念。

4.科学交流与合作：学生在小组讨论和实验过程中，能够与他人合作、交流想法，提高学生的团队合作能力和沟通技巧。

在本节课的教学过程中，教师应注重引导学生主动参与实验和讨论，激发学生的兴趣和好奇心，培养学生的科学探究能力。同时，通过解决实际问题，引导学生运用科学思维，提高学生的逻辑思维和问题解决能力。在教学过程中，教师还应注重培养学生的科学态度与价值观，使学生认识到能源利用的重要性，培养学生的环保意识和可持续发展观念。最后，通过小组讨论和实验，教师引导学生与他人合作、交流想法，提高学生的团队合作能力和沟通技巧。教学难点与重点1.教学重点：

（1）热机的基本原理：本节课重点让学生理解热机的工作原理，包括内燃机、蒸汽机、燃气轮机等，通过教材中的图示和实例，引导学生掌握热机的工作过程。

（2）热机效率的定义及其计算方法：学生需要掌握热机效率的概念，即热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，并能运用相关知识解决实际问题。

（3）影响热机效率的因素：学生需要了解燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等因素对热机效率的影响。

（4）提高热机效率的方法：学生应了解提高热机效率的途径，如提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失等。

2.教学难点：

（1）热机效率的计算方法：学生对于热机效率的计算方法可能存在理解上的困难，如不能准确理解有用功、燃料完全燃烧放出的热量等概念。

（2）影响热机效率的因素：学生可能难以理解燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等因素对热机效率的影响，以及这些因素之间的关系。

（3）提高热机效率的方法：学生可能对于如何提高热机效率的具体方法不够了解，需要通过实例和实验来加深理解。

针对以上重点和难点，教师应采取针对性的教学方法，如通过实验、图片、实例等方式，让学生直观地理解热机的基本原理和热机效率的计算方法；通过引导学生参与讨论、思考，深入剖析影响热机效率的因素，以及提出提高热机效率的方法。同时，教师应注重课后作业的布置，让学生在课后巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。教学方法与策略1.教学方法：

（1）讲授法：在讲解热机的基本原理、热机效率的定义及其计算方法、影响热机效率的因素等核心知识时，教师采用清晰、简洁的语言进行讲解，以便学生能够快速掌握。

（2）案例研究：通过分析具体的热机效率实例，让学生了解热机效率在实际应用中的重要性，提高学生的学习兴趣和实际问题解决能力。

（3）实验法：组织学生进行热机实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而加深对热机原理和热机效率的理解。

（4）小组讨论：在课堂上组织学生进行小组讨论，让学生分享自己的观点和心得，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

2.教学活动设计：

（1）角色扮演：让学生扮演热机各部件的角色，通过表演的方式，让学生深入了解热机的工作原理。

（2）实验活动：安排热机实验，让学生测量并计算热机效率，提高学生的实践操作能力和问题解决能力。

（3）游戏设计：设计有关热机的游戏，让学生在轻松愉快的氛围中学习热机知识，提高学生的学习兴趣。

（4）课后作业：布置有关热机效率的课后作业，让学生巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。

3.教学媒体和资源使用：

（1）PPT：制作精美的PPT，通过图文并茂的形式，展示热机的相关知识和实例，提高学生的学习兴趣。

（2）视频：播放有关热机的实验操作视频，让学生更直观地了解热机实验过程，提高学生的学习效果。

（3）在线工具：利用在线工具进行热机效率计算和实践操作，方便学生实时检验自己的学习成果，提高学生的学习积极性。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解热机的基本原理、热机效率的定义及其计算方法、影响热机效率的因素等学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习热机知识做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确热机教学目标和热机重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保热机教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习热机的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入热机学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的内燃机原理，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为热机新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解热机的基本原理、热机效率的定义及其计算方法、影响热机效率的因素等知识点，结合实例帮助学生理解。

突出热机重点，强调热机效率的计算方法难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕热机效率的计算方法展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验热机知识的应用，提高实践能力。

在热机新课呈现结束后，对热机知识点进行梳理和总结。

强调热机重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对热机知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决热机问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与热机内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合热机内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习热机的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的热机内容，强调热机重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的热机内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理本节课的主要知识点包括热机的基本原理、热机效率的定义及其计算方法、影响热机效率的因素等。下面将详细梳理这些知识点：

1.热机的基本原理：

热机是一种将热能转化为机械能的装置。它利用燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞运动，从而完成对外做功的过程。热机的工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。

2.热机效率的定义及其计算方法：

热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。用公式表示为：

η=W有/Q放

其中，W有为热机所做的有用功，Q放为燃料完全燃烧放出的热量。热机效率是衡量热机性能的重要指标。

3.影响热机效率的因素：

（1）燃料的热值：燃料的热值越高，单位质量的燃料释放的热量越多，热机的效率越高。

（2）燃料的燃烧程度：燃料燃烧得越完全，热机的效率越高。

（3）热机部件的散热损失：热机在工作过程中，部分热量会通过部件的散热损失，散热损失越少，热机的效率越高。

4.提高热机效率的方法：

（1）提高燃料的燃烧程度：通过改进燃烧装置和优化燃烧过程，提高燃料的燃烧效率。

（2）减少热机部件的散热损失：通过改进热机的设计和材料，减少热量的散热损失。

（3）减少摩擦损失：通过使用润滑剂和减少运动部件之间的摩擦，降低摩擦损失。内容逻辑关系①热机的基本原理：热机是将热能转化为机械能的装置，包括内燃机、蒸汽机、燃气轮机等。其工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。

②热机效率的定义及其计算方法：热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，用公式表示为η=W有/Q放。热机效率是衡量热机性能的重要指标。

③影响热机效率的因素：燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等。提高热机效率的方法包括提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失、减少摩擦损失等。

板书设计：

1.热机的基本原理：

-热机：将热能转化为机械能的装置

-工作循环：吸气、压缩、做功、排气

2.热机效率的定义及其计算方法：

-热机效率：有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比

-公式：η=W有/Q放

3.影响热机效率的因素及提高方法：

-因素：燃料的热值、燃烧程度、散热损失

-提高方法：提高燃烧程度、减少散热损失、减少摩擦损失课后作业1.请根据热机效率的定义，计算一个热机所做的有用功为100J，燃料完全燃烧放出的热量为200J时，热机效率是多少？

2.某内燃机在完全燃烧1kg燃料时，所做的有用功为2000J，求该内燃机的效率。

3.请分析影响热机效率的因素，并提出至少三种提高热机效率的方法。

4.请设计一个实验，验证热机效率的计算方法。

5.请根据热机效率的计算方法，分析实际生活中提高热机效率的途径