第十六章第四节热机(卢山中学徐玲)

第2节热机的效率教学目标知识与技能1．从能量转化的角度认识燃料的热值。

2．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

3．通过分析能量转化或转移的去向，理解热机效率。

情感、态度与价值观1．通过热值的学习培养学生观察、分析问题的能力。

2．通过热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识。

3．通过阅读“STS”扩展学生的知识面。

教学重难点重点1．燃料的热值。

2．热机效率。

难点1．热值的相关计算。

2．热机效率。

教学过程一、新课导入思考问题：现在有两种燃料：干草和煤炭，要烧开一壶水，用哪种作燃料用量少一些？分析引导：水烧开需要吸收的热量是相等的，而干草和煤炭用的量不同，这说明质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量是不同的，由此引出燃料的热值。

二、新课教学1．燃料的热值。

(1)类比速度、密度定义的建立，得出热值的定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。

(2)由定义得出热值的公式q＝Qm，单位：焦/千克(J/kg)(3)让学生读课本第23页“一些燃料的热值”表格，回答：酒精的热值是多少？并让学生解释其物理意义，了解“完全燃烧”四个字。

(4)燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算的要小，如用煤烧水，有效利用的只是被水吸收的热量，其余的热量都散失了。

学生思考：通常的锅炉，燃料的利用率比较低，为了节约能源，锅炉工会怎么做？学生根据生活中的实际做法来讨论，然后得出有效使用燃料的途径：(1)要让燃料尽可能充分燃烧。

(2)要减少热量的损失。

2．热机的效率。

(1)学生思考：内燃机中燃料完全燃烧放出的热量能否全部用来做功？(2)学生讨论分析内燃机中的燃料释放出的能量的去向(如废气带去一部分热量，一部分热量消耗在散热上，还有一部分消耗在克服摩擦做功上)，只有一部分能量能够用于做功。

(3)引入热机的效率的概念：用于做功的那部分能量，与完全燃烧放出的热量比，叫做热机的效率。

η＝W有Q放组织学生讨论为什么η＜1？如何提高炉子的效率。

《热机》教学设计教材分析“热机”是人教版九年级第十六章第四节内容，是在学生学习并初步掌握了内能、热量、比热容等后的一个综合，是将物理学知识服务于社会的一个典例。

虽然在新课标下的考试要求不高，仅仅是“了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义”的层次。

但能很好地体现了我们现行物理教材的“从生活走向物理，从物理走向社会”、“渗透科学-技术-社会观点”的特点。

本节内容编排图文并茂、简洁明快、形象生动，能激发学生学习物理的兴趣和求知欲，在学习中观察、体验，并探究物理规律，感悟科学研究方法，感受生活中处处有物理，物理存有于我们生活之中，激发学生学知识、学科技的兴趣。

学生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。

经过几年的教学改革，绝大部分学生已经能自主学习，并且小组已经相当成熟，已经建立健全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，所以更理应发挥小组的作用。

教学目标知识与技能：1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。

2、从能量转化的角度理解燃料的热值。

3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。

4、通过能量的转化和转移，理解热机效率。

过程与方法：1、通过演示实验使学生了解能够利用内能来做功。

2、利用动画或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。

3、通过学生讨论了解燃料的热值和热机的效率。

情感态度与价值观：1、通过演示实验培养学生观察和分析问题的水平。

2、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面。

教学重点汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值。

教学难点热机中的能量转化及损失，了解热机的效率。

教学资源1、演示实验器材：酒精灯、试管夹、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴。

2、自制PPT幻灯片、Flash课件。

设计思路：1、通过创设问题情景，提出让学生感兴趣的问题，引导学生思考热机中能的转化，并通过播放FLASH动画，让学生理解掌握汽油机的构造和工作原理。

九年级物理上册《热机》主要知识点（鲁教版）、内燃机及其工作原理将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。

按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。

汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程的热机。

一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。

压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。

做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。

汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。

判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：一是气阀门的开与关;二是活塞的运动方向。

汽油机和柴油机的不同处。

2、燃料的热值燃料燃烧过程中的能量转化：目前人类使用的能量绝大部分是从化石燃料的燃烧中获得的内能，燃料燃烧时释放出大量的热量。

燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。

燃料的热值①定义：lg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。

用符号“q”表示。

②热值的单位/g，读作焦耳每千克。

还要注意，气体燃料有时使用/3，读作焦耳每立方米。

③热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。

它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。

不同燃料的热值一般是不同的，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。

在学习热值的概念时，应注意以下几点：①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。

②强调所取燃料的质量为“lg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条下进行比较。

③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。

④燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=q，式中，q表示燃料的热值，单位是/g;表示燃料的质量，单位是g;Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是。