14.2 热机的效率教案设计 (人教版九年级)

教案：人教版物理九年级全一册14.2热机的效率一、教学内容本节课的教学内容选自人教版物理九年级全一册第14章第2节《热机的效率》。

本节内容主要介绍了热机的效率的概念、计算方法以及影响热机效率的因素。

具体内容包括：1. 理解热机的效率的概念，掌握热机效率的计算公式。

2. 了解影响热机效率的因素，如燃料的热值、热机的工作过程等。

3. 通过实例分析，加深对热机效率的理解。

二、教学目标1. 让学生理解热机的效率的概念，掌握热机效率的计算方法。

2. 使学生了解影响热机效率的因素，提高学生分析实际问题的能力。

3. 培养学生的实践操作能力，提高学生对物理学科的兴趣。

三、教学难点与重点重点：热机效率的概念、计算方法及影响因素。

难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的因素。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

学具：课本、练习册、笔记本。

五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示汽车、燃气热水器等实际应用场景，让学生了解热机在日常生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

2. 知识讲解：（1）介绍热机的效率的概念，解释热机效率的计算公式。

（2）讲解影响热机效率的因素，如燃料的热值、热机的工作过程等。

3. 例题讲解：以汽车为例，分析汽车的热机效率，引导学生运用所学知识解决实际问题。

4. 随堂练习：让学生运用热机效率的知识，计算给定条件下的热机效率，巩固所学知识。

5. 课堂讨论：让学生分组讨论，探讨如何提高热机的效率，培养学生的团队合作意识。

六、板书设计板书内容主要包括：热机效率的概念、计算公式，影响热机效率的因素。

七、作业设计1. 作业题目：（1）计算一辆汽车的热机效率。

（2）分析影响热机效率的因素，并提出提高热机效率的方法。

2. 答案：（1）汽车的热机效率约为30%。

（2）影响热机效率的因素有燃料的热值、热机的工作过程等。

提高热机效率的方法有优化热机结构、提高燃料的利用率等。

八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实际应用场景引入，让学生了解热机在日常生活中的重要性。

14.2 热机的效率教学设计-2023—2024学年人教版物理初中九年级

主备人 备课成员

课程基本信息

1.课程名称：热机的效率 2.教学年级和班级：人教版物理初中九年级 3.授课时间：2023—2024学年 4.教学时数：1课时

核心素养目标

1. 知识与技能：通过本节课的学习，使学生了解热机的效率的概念，理解热机效率的计算方法，掌握提高热机效率的途径。 2. 过程与方法：通过实验和问题探究，培养学生的观察、思考、分析和解决问题的能力，以及实验操作和数据处理的能力。 3. 情感态度价值观：培养学生对科学的热爱和好奇心，培养学生的合作精神和创新意识，使学生认识到科学在现代社会中的重要性。

教学难点与重点 1.教学重点： （1）热机效率的概念：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 （2）热机效率的计算方法：热机效率=（输出功/输入热量）×100%。 （3）提高热机效率的途径：减少热损失，提高燃料的燃烧利用率，优化热机结构等。 （4）热机效率的应用：了解热机效率在实际工程中的应用，如汽车、发电厂等。 2.教学难点： （1）热机效率的计算：学生难以理解输入热量和输出功的准确计算方法，以及如何确定它们之间的关系。 （2）提高热机效率的方法：学生难以理解如何通过优化热机结构和减少热损失来提高热机效率。 （3）热机效率的实际应用：学生难以将理论知识与实际工程应用相结合，理解热机效率在现实生活中的重要性。 （4）实验操作和数据处理：学生在进行实验时，可能对实验设备的操作不熟悉，导致数据处理不准确。 针对以上重点和难点，教师在教学过程中应加强对热机效率概念、计算方法和提高途径的讲解，结合实际案例和实验，帮助学生理解和掌握。同时，注重培养学生的实验操作能力和数据处理能力，确保学生能够将理论知识与实际应用相结合。 学具准备 Xxx

课型 新授课 教法学法 讲授法 课时 第一课时 步骤 师生互动设计 二次备课

热机的效率教学目标知识与技能1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;2、知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表.过程与方法1、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。

2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。

情感态度与价值观结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义.学情分析九年级的学生学习物理已经一年,有一定的基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不太难。

悟中的地处农村,所招学生都是农村的。

但经过几年的教学改革,大多数学生对于简单的物理内容能自主学习,并且小组学习模式已经熟悉,已经建立了小组合作评价机制。

学生自主学习、小组合作学习的意识比较强。

在掌握知识上学生两极分化严重,知识的应用深度不够,所以更应当发挥小组的作用。

重点难点重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。

难点是对热机的效率的理解。

教学过程1【导入】问题导入复习提问:热机的定义学生回答问题发散:就内能转化为机械能这一过程,你有什么想法?或者能提出什么问题?师:同学们的想法都非常棒。

同学们所提问题答案全在——热机的效率2【讲授】燃料小到日常生活的烧水做饭,大到火箭的发射上天,都离不开燃料。

而且,人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的,我们先来了解燃料。

3【活动】交流交流1:生活中,我们要烧开一壶水可以使用哪些燃料?请你列举。

交流2:这些燃料该如何分类?分几类?4【活动】想想议议根据生活经验判断:烧开同一壶水,所用的干木柴和煤一样多吗?哪种多?为什么?能否举例说明?(层层推进引导出热值)5【活动】自主学习自主学习课本22页最后两段内容。

解决热值以下问题:(1)定义(2)单位强调:1.完全燃烧2.热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

6【活动】交流解惑课本P23“小资料”部分,你有哪些发现?结合生活经验,谈谈你对热值的理解。

专题14.2 热机的效率（教学设计）20232024学年人教版九年级上册物理系列精品

一、教学内容 本节课的教学内容为人教版九年级上册物理第14章第2节“热机的效率”。本节内容主要包括热机的效率定义、影响热机效率的因素以及提高热机效率的方法。 二、教学目标 1. 让学生理解热机的效率概念，知道热机效率的计算方法。 2. 让学生掌握影响热机效率的因素，能够分析实际问题中的热机效率。 3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 三、教学难点与重点 1. 教学难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的因素。 2. 教学重点：提高热机效率的方法。 四、教具与学具准备 1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。 2. 学具：课本、练习册、笔记本。 五、教学过程 1. 情景引入：通过展示汽车、摩托车等热机图片，引导学生思考热机的作用及其效率。 2. 知识讲解： （1）介绍热机的效率定义，即用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 （2）讲解影响热机效率的因素，如燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等。 （3）介绍提高热机效率的方法，如提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失等。 3. 例题讲解：分析实际问题中的热机效率，如汽车、摩托车等的热机效率计算。 4. 随堂练习：让学生独立完成练习册上的相关题目，巩固所学知识。 六、板书设计 1. 热机效率的定义及计算公式。 2. 影响热机效率的因素。 3. 提高热机效率的方法。 七、作业设计 1. 题目：计算一辆汽车的热机效率，并分析影响其效率的因素。 2. 答案：根据汽车的实际运行数据，计算出其热机效率，并分析燃料的燃烧程度、散热损失等因素对效率的影响。 八、课后反思及拓展延伸 1. 反思：本节课的教学效果，学生对热机效率的理解和运用情况。 2. 拓展延伸：探讨未来热机技术的发展方向，如何进一步提高热机效率。 重点和难点解析：热机效率的计算方法及影响因素 一、热机效率的计算方法 热机效率是衡量热机性能的重要指标，它表示热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。热机效率的计算公式如下： η = W / Q_放 其中，η表示热机效率，W表示热机做的有用功，Q_放表示燃料完全燃烧放出的热量。 在实际计算中，有用功通常指热机输出的功率，燃料完全燃烧放出的热量可以通过燃料的热值和燃料的质量来计算。热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，通常用单位kJ/kg表示。 例如，一辆汽车以每分钟消耗0.1 kg汽油的速度行驶，汽油的热值为46kJ/kg，求汽车的热机效率。 解：计算汽车每分钟从燃料中获取的热量Q_放 = m q = 0.1kg 46kJ/kg = 4.6kJ，其中m为燃料的质量，q为燃料的热值。 然后计算汽车每分钟做的有用功W，假设汽车的功率为P，则有用功W = P t，其中t为时间，这里取1分钟。 假设汽车的功率为100kW，则有用功W = 100kW 1min = 100kJ。 根据热机效率的计算公式，汽车的效率η = W / Q_放 = 100kJ / 4.6kJ ≈ 21.74%。 二、影响热机效率的因素 1. 燃料的热值：燃料的热值越高，单位质量的燃料放出的热量越多，热机的效率越高。 2. 燃料的燃烧程度：燃料的燃烧程度越高，燃料释放的热量越充分，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，部分热量会通过热机部件的散热损失，这部分热量不能用来做有用功，会导致热机效率的降低。 4. 热机的工作温度：热机的工作温度会影响热机部件的热膨胀和热应力，进而影响热机的效率。 5. 热机的压缩比：热机的压缩比越大，燃料的燃烧程度越高，热机的效率越高。 三、提高热机效率的方法 1. 提高燃料的燃烧程度：通过改进燃烧设备，提高燃料的燃烧速度和燃烧效率，使燃料得到更充分的燃烧。 2. 减少热机部件的散热损失：通过改进热机设计，提高热机部件的保温性能，减少热量的散热损失。 3. 提高热机的压缩比：通过调整热机的压缩比，使燃料得到更充分的燃烧，提高热机效率。 4. 采用先进的冷却技术：通过采用先进的冷却技术，降低热机工作温度，减少散热损失。 5. 优化热机的工作过程：通过优化热机的工作过程，使热机在高效区工作，提高热机效率。 热机效率的计算方法及影响因素是本节课的重点和难点。通过深入剖析这两个方面，可以帮助学生更好地理解和掌握热机效率的概念，提高他们运用物理知识解决实际问题的能力。在教学过程中，教师需要通过举例、讲解、练习等方式，引导学生熟练掌握热机效率的计算方法，并深入分析影响热机效率的因素。同时，结合实际情景和实例，激发学生的学习兴趣，培养他们的实践能力和创新意识。 本节课程教学技巧和窍门： 一、语言语调 1. 在讲解热机效率的计算方法时，语调要清晰、缓慢，确保学生能够听懂并跟上思路。 2. 在讲解影响热机效率的因素时，语调要有起伏，突出重点，帮助学生记忆。 3. 在举例和讲解实际问题时，语调要生动、有趣，激发学生的兴趣。 二、时间分配 1. 合理分配课堂时间，确保每个环节都有足够的时间进行讲解和练习。 2. 在讲解热机效率的计算方法时，留出时间让学生跟随老师一起计算，确保学生掌握计算方法。 3. 在讲解影响热机效率的因素时，留出时间让学生讨论和提问，帮助学生深入理解。 三、课堂提问 1. 针对热机效率的计算方法，提问学生是否清楚公式及如何应用。 2. 在讲解影响热机效率的因素时，提问学生是否能理解并区分各个因素对效率的影响。 3. 结合实际例子，提问学生如何计算和分析热机效率，促进学生的思考和运用能力。 四、情景导入 1. 上课开始时，可以通过展示汽车、摩托车等热机图片，引导学生思考热机的作用及其效率。 2. 在讲解热机效率的计算方法时，可以结合生活中常见的交通工具，让学生举例计算其热机效率。 3. 在讲解影响热机效率的因素时，可以联系实际生活中的例子，让学生分析热机效率的变化原因。

《14.2热机的效率》教学设计【教学目标】知识与技能1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;2、知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表.过程与方法1、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。

2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。

情感态度与价值观结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义。

【教学重难点】重点：是燃料热值的概念和理解，热机的效率。

难点：是对热机的效率的理解。

【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。

【教学准备】课前收集的燃料的图片、多媒体课件等【教学过程】知识点教师活动学生活动一、燃料1、燃料的分类2、燃料燃烧放出的热量与什么因素有关？二、燃料的热值：【创设情境，引入新课】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，火的利用给人类社会带来了进步。

时至今日，我们的日常生活都离不开燃料的帮助。

例举一下生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料可以如何分类？交流总结：燃料的种类很多,固体燃料有木柴、煤等,液体燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤气、天然气等。

生活中的燃料很多，我们在日常生活中用来取暖和煮饭的燃料也在发生巨大的变化，木柴、煤炭、液化石油气、煤气、天然气等，为什么会出现这样的变化呢？思考：1、5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热量是否相同？这说明什么？2、根据生活经验判断相同条件下，烧开同一壶水，用干木柴和煤气所需的燃料多少一样吗？3、5kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？小结：1、燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？（1）燃料的质量（2）燃料的种类（3）燃料燃烧的状况（是否完全燃烧）【体验探究，获取新知】提出问题：相同条件下，1kg木柴和1kg煤，1kg煤能烧开更多的水，这说明不同的燃料燃烧放出的热量不相同，我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣？设计意图：现象学生有生活经验，能产生共鸣。

14.2热机的效率教学设计-2024-2025学年人教版物理九年级上册

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）

14.2热机的效率教学设计-2024-2025学年人教版物理九年级上册

课程基本信息 1.课程名称：热机的效率 2.教学年级和班级：九年级 3.授课时间：2024-2025学年 4.教学时数：1课时

核心素养目标 1. 理解热机效率的概念，能运用热力学原理分析实际问题。 2. 掌握提高热机效率的方法，并能够运用到实际生活中。 3. 培养学生的实验操作能力，通过实验观察和数据分析，加深对热机效率的理解。 4. 提升学生的科学思维能力，能够运用热力学原理解决实际问题。

教学难点与重点 1. 教学重点 （1）热机效率的概念：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 （2）提高热机效率的方法：减少热损失，提高燃料的燃烧利用率，优化热机结构等。 （3）热机效率的计算：热机效率=有用功/燃料完全燃烧放出的能量。 （4）实验操作：通过实验观察和数据分析，理解热机效率的原理。 2. 教学难点 （1）热机效率的计算：学生难以理解有用功、燃料完全燃烧放出的能量等概念，以及它们之间的关系。 （2）减少热损失的方法：学生难以理解热损失的种类和影响因素，以及如何减少热损失。 （3）实验操作：学生难以掌握实验操作技巧，如测量、数据分析等。 （4）将热机效率原理运用到实际生活中：学生难以将理论知识与实际生活相结合，提出提高热机效率的方法。 针对以上重点和难点，教师在教学中应注重概念的讲解，举例说明热机效率的计算方法，通过实际案例分析让学生了解减少热损失的方法，以及组织实验操作，让学生亲身体验和掌握热机效率的原理。同时，鼓励学生思考和探讨如何将热机效率原理运用到实际生活中，提高燃料利用效率，降低能源浪费。

教学方法与策略 1. 教学方法 （1）讲授法：在课堂上，教师将热机效率的概念、计算方法和提高热机效率的方法等内容进行系统的讲解，让学生掌握基本理论知识。 （2）案例研究法：通过分析实际案例，让学生了解热机效率在生活中的应用，提高学生的实践能力。 （3）实验法：组织学生进行热机效率实验，让学生亲身体验和理解热机效率的原理，提高学生的实验操作能力。 2. 教学活动设计 （1）角色扮演：学生分组扮演热机效率相关角色，如燃料、热机等，通过角色扮演，让学生更好地理解热机效率的原理。 （2）实验活动：组织学生进行热机效率实验，让学生通过实际操作，观察实验现象，分析数据，得出结论。 （3）小组讨论：学生分组讨论如何提高热机效率的方法，促进学生之间的互动和合作。 3. 教学媒体和资源使用 （1）PPT：教师使用PPT展示热机效率的相关知识点，如概念、计算方法等，以便学生更好地理解和记忆。 （2）视频：播放热机效率实验操作的视频，让学生更直观地了解实验过程和注意事项。 （3）在线工具：利用在线工具进行数据分析和处理，提高学生的数据处理能力。