人教版九年级物理 14.2热机的效率 教案设计

第十四章 内能的利用

第2节 热机的效率

学习目标

1.理解并掌握热值的概念、单位、计算公式。

2.会运用热值的计算公式进行计算。

3.理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。

4.了解燃料燃烧对环境的影响。

自主探究

1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其 之比,叫做这种燃料的热值。

2.在国际制单位之中,热量的单位是 ,质量的单位是 ,则热量的单位是 ,符号是 。

3.用来做 的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。

合作探究

一、热值

生活体验:生活中我们可以使用哪些燃料?这些燃料如何分类?

思路点拨:生活中经常使用的燃料有很多,可以按状态分类。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。

思考讨论:

(1)1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同样燃烧时,放出的热量是否相同?

(2)相同条件下,1 kg干木柴和1 kg煤,哪一种燃料能烧开更多的水?

(3)烧开同一壶水,用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量一样吗?

(4)1 kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同?

(5)影响燃料燃烧放出热量的因素是什么?

答案点拨:

(1)干木柴在同样燃烧时,木柴的质量越大,燃烧放出的热量越大。

(2)1 kg煤燃烧后能烧开更多的水。 (3)烧开同一壶水,用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量不同,用干木柴的质量大,用天然气的质量小。

(4)干木柴燃烧得越充分,放出的热量就越大,完全燃烧比未完全燃烧放出的热量大。

(5)燃料的质量、燃料的种类、燃料燃烧的状况。

自主学习:阅读课本P22~P23“燃料的热值”的内容,学习有关的知识。

1.燃料的热值的物理意义:热值在数值上等于

某种燃料完全燃烧放出的热量。

2.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=,气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q= 。

1 《热机的效率》

课题 §14～2 热机的效率

设计思想 本节内容用学生自主学习的方法，利用能流图分析问题，结合图解帮助学生想象，提高学生的观察能力、分析能力。本节的一个较大特点是紧密联系实际，考察了能量在具体过程中的损耗，要注意让学生细致地分析问题，养成缜密的思维形式。注意教学要联系实际，学生要能够把所学的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题。教学中要结合技术和社会的关系，并结合所生活的社区，思考关于节能和环境保护的问题。

学情分析 学生已具备一定的动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力，已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。本节课中学生对热机在日常生活中的应用已有感性认识，有一定的知识储备，但是还不能较好的理解和诠释热机的效率。教学过程设计了许多相关课件和视频，可以由此引起学生探究的兴趣进入新课。

教材分析 教材讲解了热机的效率并指出了蒸气机的效率很低，内燃机的效率较高。又详细分析了内燃机的能流图，并说明了其中损失的能量是哪些，而有用的机械能只占其中的一部分。教材联系实际情况，开阔思路，分析了提高热机效率的方法，人们利用损失的能量用于其他的用途，达到了既节省能源又废物利用改善了环境的目的。

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。 2 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，培养环保意识，激发学生的社会责任感。

教学

重点

难点 燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。

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

1 九年级物理全册14.2《热机效率》教学设计（新版）新人教版

一、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完全被利用，这样对内能的利用有一个更全面的认识。本节内容包括：“燃料的热值”、“热机的效率”。

二、教学目标

知识与技能：从能量转化的角度认识燃料的热值。知道不同的燃料的热值不同。

过程与方法：通过分析能量的转化和转移，体会分析能量损失的方法；

经历探究过程，增强从提高效率来节约能源的方法。

情感·态度·价值观：通过学习过程，增强节约能源和环境保护的意识。知道燃料是人类利用的重要能源，提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。

三、教学重难点

重点：热值的物理意义：热机的效率。

难点：对热机效率的理解。

四、教学手段

多媒体、展示图片、视频展示、小组合作、讨论等。

五、板书设计

热机的效率

一、燃料的热值。

1.燃料

2.燃料燃烧：化学能→内能

定义

3.热值

单位

二、热机的效率

六、教学过程 2

教学

环节 教师活动 学生活动 说 明

引入

新课 展示燃烧的木柴、燃烧的煤、燃烧的天然气的照片，图片中都在燃烧什么？这些燃烧过程中主要的能量转化是什么？ 观察图片，思考问题后得出：燃烧木柴、煤、天然气这些都是燃料。燃料燃烧时，化学能转化为内能。 让学生从生活走向物理，引发学生的学习兴趣。

知识

建构 一、燃料的热值

1. 提问：不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？引导学生阅读教材，认识燃料的热值。

2. 引导学生观察“常见燃料的热值”，小组讨论获得的有关热值的信息。

3. 计算：一千克干木柴与一千克木炭，燃烧用来取暖（不考虑成本），你要选择哪一样？为什么？

二、热机的效率

1. 展示燃料的图片，提问：燃料在燃烧的过程中，一定是完全燃烧的吗？燃烧的部分一定都做有用功了吗？其余部分转化成什么能量了？

九年级物理14.2 热机的效率教学设计

一、教学目标

1．知识与技能。

①同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值的概念。

②会查燃料的热值表。能根据燃料的热值进行相关的计算。

③知道热机的效率,能大致说出提高热机效率的途径。

④了解热机与环境的关系。

2．过程和方法。

①能过比较不同燃料燃烧产生的内能不同，体会热值的概念。

②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。

③通过与机械效率的对比,了解热机的效率,感悟到效率是评价投入。

3．情感、态度和价值观。

①感受人类利用燃料的发展过程，形成正确的世界观。

②感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念。

二、教学重点

①燃料热值的概念。

②热机的效率。

三、教学难点

热机的效率。

教学过程

一、创设情境，引入课题

复习导入：

1、汽油机和柴油机的相同点和不同点。

2、汽油机一个工作循环包含几个冲程？哪些冲程涉及能量的转化？

3、在热传递过程中，传递能量的多少叫做什么？

提问：所用燃料的能量能全部用来做有用功吗？引出课题，明示目标。

二、进行新课

（一）燃料的热值

1.燃料的分类

固体燃料 如：干柴 煤等

液体燃料 如：汽油 柴油 酒精等

气体燃料 如：氢气 天然气等

不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？

2.燃料的热值：某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 从概念总结得出热值的公式：q＝Qm(适用于固体或液体燃料）q=Q/V（适用于气体燃料）

单位：焦每千克(J/kg），焦每立方米（J/m3）

物理意义：完全燃烧1 kg的某种燃料放出的热量是多少焦耳。(课件展示)

注意：定义中“完全”两字表示的意义，因为只有在完全燃烧的情况下才能比较不同物质放出热量的多少。

阅读分析：小资料中“一些燃料的热值”，你得出什么结论？

分析得出：

（1）热值是燃料的一种特性

（2）热值与燃料的种类有关。同种燃料的热值是定值，不同燃料的热值一般不同