热机的效率 教学设计
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热机效率教案设计九年级物理教案引言说到热机的效率,大概每个人都有一定的了解,但要教会学生如何计算热机的效率就需要一定的教学方案。
在这篇教案中,将会介绍如何设计一份能够让学生掌握热机效率计算方法的九年级物理教案,以及如何让学生更好地理解计算公式。
一、教学目标1.认识热机效率的概念和计算公式;2.熟悉热机效率的计算方法;3.了解影响热机效率的因素;4.能够正确应用热机效率计算公式;二、教学内容1.热机效率的概念和公式2.热机效率的计算方法3.影响热机效率的因素三、教学流程设计1.导入(5分钟)通过举例,提问学生已经掌握了哪些热机效率的知识,并让学生自己思考热机效率的计算公式。
2.讲授(20分钟)通过微型教学,老师给学生详细讲解热机效率的定义,公式和计算方法,并给予示范。
每当讲到热机效率的概念和计算公式时,老师都要停下来询问学生,确保学生已经清晰地理解了所讲的内容。
3.实验(30分钟)教师将向学生提供一些关于热机效率的实验,以帮助学生更深入地了解热机效率的计算公式,并了解影响热机效率的因素。
学生将在实验中操作,计算热机效率,并要求提出改进建议。
4.讨论(20分钟)学生和老师一起讨论实验结果,讨论各种情况下热机的效率高低及原因。
老师会向学生提供一些高效热机技术的信息,以帮助学生了解如何提高热机效率。
5.总结(10分钟)要求学生总结课堂讨论内容,并回答一些问题,如热机效率的作用是什么?如何提高热机效率?学生可以互相提问和讨论。
四、课后练习老师将准备一些热机效率的练习题,让学生在课下巩固所学内容,并进行自主练习。
通过练习帮助学生更好地掌握热机效率的计算方法,并加深对热机效率的理解。
五、教学工具1.课件2.实验设备:热机,温度计,容器等3.实验工具:计算器等六、教学反思1.教师应该把握好时间,让学生能够有足够的时间亲自实践,从而在实验中学到知识。
2.对于一些过难的练习,应该让学生进行实践,以提高热机效率;3.可以通过小组竞赛等方式,激发学生的学习兴趣,从而推动学生对热机效率的学习和掌握。
热机的效率教案(精选4篇)热机的效率篇1一、导课。
1、复习提问:什么是机械效率?热机是内能转化为机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。
热机的产生和发展,推动了社会生产力的发展,促进人类文明的同时,也带来了环境污染的问题。
这一节课,我们就来学习热机效率和环境的保护。
2、引入新课。
二、热机的能量损失。
1、提出问题,热机把燃料所蕴藏的化学能除了做有用功以外;同时还有哪些形式损失能量?2、梳理总结,说出热机燃料释放能量的主要走向。
三、热机效率。
1、引出热机效率的概念,提出自学要求,看课本相关内容画出热机效率2、组织学生讨论:如何提高热机效率四、环境保护。
1、热机给人类生活带来方便的同时,也带来什么问题,你觉得应怎样解决这些问题?2、组织学生分组讨论、交流,并通过学生的展示予以肯定。
五、出示目标,学生小结。
六、巩固练习:1、热机是把能转化为能的机械,在热机里,转变为的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
2、如何提高热机效率,是减少能源消耗的重要问题,要提高热机效率,其主要途径是减少热机工作中的各种损失,其次是保证良好的,减少机械损失。
3、为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高效率的是()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、目前,社会上有一些旧的被淘汰的内燃机,从长远看,你认为有必要修一修再使用吗?说明原因。
热机的效率教案篇2教学要求1.常识性了解什么是热机效率和提高热机效率的主要途径。
2.常识性了解内能的利用与环境保护,加强学生搞好环境保护、控制和消除污染的意识。
教学过程(一)复习提问1.什么叫热机?2.多数汽油机是由哪四个冲程的不断循环来保证工作的?其中哪个冲程是燃气对活塞做功?3.你能说出汽油机和柴油机在构造上、工作过程上的主要异同点吗?(二)进行新课问:什么叫机械效率?教师:使用机械要讲究机械效率、热机也有一个效率的问题。
热机的效率教案一、教学目标1. 让学生了解热机的概念,知道热机效率的定义。
2. 使学生掌握提高热机效率的方法。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 热机的概念及其工作原理。
2. 热机效率的定义及其计算方法。
3. 影响热机效率的因素。
4. 提高热机效率的方法。
5. 实际生活中的热机效率应用案例。
三、教学重点与难点1. 重点:热机的概念、热机效率的定义及其计算方法。
2. 难点:影响热机效率的因素,提高热机效率的方法。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考热机的效率问题。
2. 利用实例分析,使学生了解热机效率在实际生活中的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生合作学习的能力。
五、教学过程1. 导入:通过展示汽车、蒸汽机等图片,引导学生思考热机的概念及其工作原理。
2. 新课:讲解热机的定义、热机效率的计算方法,分析影响热机效率的因素。
3. 实例分析:介绍实际生活中的热机效率应用案例,如汽车、火力发电厂等。
4. 小组讨论:讨论提高热机效率的方法,引导学生运用物理知识解决实际问题。
5. 总结:回顾本节课所学内容,强调热机效率的重要性。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
教学反思:本节课通过问题驱动法、实例分析和小组讨论法,使学生掌握了热机的概念、热机效率的定义及其计算方法。
在教学过程中,注意引导学生运用物理知识解决实际问题,提高了学生的实践能力。
通过小组讨论,培养了学生的合作学习意识。
但在授课过程中,可能对影响热机效率的因素讲解不够详细,需要在今后的教学中加以改进。
六、教学拓展1. 介绍热机效率与其他能量转换效率的区别与联系。
2. 引导学生思考热机效率与环保的关系。
3. 分析热机效率在现代科技领域中的应用。
七、实例分析1. 以汽车为例,详细讲解汽车热机效率的计算方法及提高汽车热机效率的措施。
2. 以火力发电厂为例,分析热机效率在电力生产中的重要作用。
八、小组讨论1. 讨论可再生能源(如太阳能、风能等)在提高热机效率方面的优势与不足。
热机的效率【学习目标】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;会计算燃料完全燃烧时放出的热量。
3.知道热机效率, 能说出提高机械效率采取的措施。
【学习重点】汽油机的工作原理及能的转化过程, 燃料的热值。
【学习难点】热机中的能量转化及损失, 了解热机效率。
【学习过程】一、阅读燃料的热值, 并回答下列问题。
①燃料的种类: 燃料、燃料、燃料。
燃料的燃烧是一种___反应, 燃烧过程中燃料的___能得到释放, 转化为周围物体的____能。
②相同质量的不同燃料, 在完全燃烧时放出的热量是的。
(选填“相同”或“不同”)③_______________________叫燃料的热值。
④热值的符号是______。
单位(字母)是_________。
二、燃料的热值及计算。
1. ①烟煤的热值约为2. 9×107J/Kg, 那么完全燃烧20Kg烟煤所放出的热量是多少焦耳?②如果燃料的热值用q表示, 那么质量为mKg的某种燃料完全燃烧所释放的热量Q该如何表示呢?2.氢气的热值是1.4×108J/m3, 它表示的物理意义是。
要是有4m3的氢气完全燃烧能放出_______J的热量。
如果燃料的热值用q表示, 那么质量为V3的某种燃料完全燃烧所释放的热量Q该如何表示呢?3.干木材的热值是1.2×107J/kg, 要放出3.6×107J的热量, 需要完全燃烧__________kg的干木材。
三、热机的效率。
热机中燃料燃烧放出的热量只有其中一部分是用来做有用功的。
热机是内能转化成机械能的机器, 它跟所有机械一样, 也有效率的问题。
热机效率是热机性能的一个重要指标。
1. 热机的效率: 热机工作时, 用来做____________的那部分能量与__________________之比叫热机的效率。
在热机的各种能量损失当中_______的能量最多。
2. 公式: ___________________________________________。
教案:人教版九年级上册物理教案第十四章第2节热机的效率一、教学内容1. 热机的概念:热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的效率:热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
3. 提高热机效率的方法:减少热损失、提高燃料的利用率、改进热机结构等。
4. 实例分析:分析实际生活中的热机效率,如汽车、燃气热水器等。
二、教学目标1. 了解热机的概念及其工作原理。
2. 掌握热机的效率计算方法,并能分析影响热机效率的因素。
3. 能够运用热机效率的知识解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点:热机效率的计算方法及影响因素。
2. 教学重点:提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入:讨论汽车、燃气热水器等生活中的热机,引导学生关注热机效率。
2. 知识点讲解:(1) 热机的概念及其工作原理。
(2) 热机的效率计算方法。
(3) 影响热机效率的因素。
3. 例题讲解:分析实际生活中的热机效率问题,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习:布置练习题,巩固热机效率的知识。
六、板书设计1. 热机的概念及其工作原理。
2. 热机的效率计算方法。
3. 影响热机效率的因素。
4. 提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
七、作业设计1. 作业题目:(1) 热机效率的计算方法有哪些?(2) 影响热机效率的因素有哪些?(3) 请举例说明提高热机效率的方法在实际生活中的应用。
2. 作业答案:(1) 热机效率的计算方法:有用功/燃料完全燃烧释放的热量。
(2) 影响热机效率的因素:热损失、燃料利用率、热机结构等。
(3) 提高热机效率的方法在实际生活中的应用:汽车节能、燃气热水器效率优化等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课是否达到了教学目标,学生对热机效率的知识掌握程度如何,有哪些需要改进的地方。
初中热机效率教案教学目标:1. 理解热机的概念和工作原理;2. 掌握热机效率的定义和计算方法;3. 了解热机效率与燃料的热值、燃烧程度、摩擦和散热等因素的关系;4. 能够分析实际热机效率的影响因素,并提出改进措施。
教学重点:1. 热机效率的定义和计算方法;2. 影响热机效率的因素。
教学难点:1. 热机效率的计算;2. 分析实际热机效率的影响因素。
教学准备:1. 课件或黑板;2. 教学道具或模型。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入话题:讨论汽车、摩托车等交通工具的燃油效率,引导学生关注热机效率的概念。
2. 提问:什么是热机?热机如何将燃料的内能转化为机械能?二、新课讲解(20分钟)1. 讲解热机的概念:热机是一种将燃料的化学能转化为机械能的装置,如汽车、摩托车等。
2. 介绍热机的工作原理:燃料在热机内部燃烧,产生高温高压气体,推动活塞运动,进而转化为机械能。
3. 讲解热机效率的定义:热机效率是指热机输出的机械能与输入的燃料化学能之比,即热机效率 = 输出的机械能 / 输入的燃料化学能。
4. 介绍热机效率的计算方法:热机效率 = (燃料的热值 × 燃料的质量) / (燃料的热值 × 燃料的质量 - 热机散热损失 - 摩擦损失)。
5. 讲解影响热机效率的因素:燃料的热值、燃烧程度、摩擦和散热等。
三、实例分析(15分钟)1. 分析汽车的热机效率:以汽车为例,讨论燃料的热值、燃烧程度、摩擦和散热等因素对热机效率的影响。
2. 提出改进措施:讨论如何提高汽车的热机效率,如提高燃料的燃烧程度、减少摩擦和散热等。
四、课堂练习(10分钟)1. 发放练习题:发放练习题,让学生计算不同热机效率的数值,并分析影响热机效率的因素。
2. 解答疑问:解答学生练习题中的疑问,帮助学生巩固热机效率的概念和计算方法。
五、总结(5分钟)1. 回顾本节课的内容:总结热机效率的定义、计算方法和影响因素。
2. 强调热机效率的重要性:指出提高热机效率对节能减排的意义,引导学生关注环保问题。
热机效率提高的教学设计热机效率是热机性能的重要指标之一,其所反映的是从热机产生的能量中能够转化为有效功的比例。
因此,热机效率是工程技术中热机性能改善和节能的关键所在。
本文将介绍一个适用于高中物理教学的热机效率提高的教学设计方案,以帮助学生更好地理解和应用热力学知识。
一、设计目标本教学设计旨在帮助学生深刻理解热力学的基本概念和热机效率的重要性,掌握热力学的基本公式和计算方法,以及掌握热机效率提高的相应策略和方法,培养学生的创新思维和实践能力。
二、教学内容1.热力学基础知识教师向学生介绍热力学的基本概念和热力学性质,如热量的传递、热力学系统的状态变化和热力学第一和第二定律等。
2.热机效率的概念和计算方法通过示范实验和计算练习,教师向学生介绍热机效率的概念和主要计算方法,以及热机运行的热力学循环和特点。
教师能够让学生掌握热机效率与温度差的关系,了解最优温度差的选取及其对热机效率的影响等。
3.热机效率提高的策略和方法通过探讨实例和案例分析方法,教师向学生介绍热机效率提高的策略和方法,包括热机形式的改进、热能捕获技术的应用、燃料种类与燃烧方式的改变和节约能源等。
教师能够引导学生积极思考如何在实际工程应用中有效提高热机效率并做出评价和选择。
三、教学方法1.探究式教学为了让学生更好地理解热力学知识,教师可以采用探究式教学法。
例如,在示范实验中,教师可以让学生自由探究如何调整热机参数以达到最优效果,并让学生通过现象观察和预测来推测热机效率。
2.案例分析法通过案例分析法,教师可以向学生介绍实际应用中的热机效率提高案例,并引导学生做出评价和选择,同时关注工程技术、环境保护和社会效益等多方面的因素。
3.实验演示通过实验演示,教师可以让学生观察和分析热机的性能和特点,以及热机效率与参数之间的关系,加深学生对热力学知识的理解。
四、教学形式1.前置讲解在实验或案例分析前,教师需要对热机的工作原理和热力学知识做简单的前置讲解,以确保学生理解实验的目的和方法,并进行正确的操作和分析。
《热机的效率》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解热机的观点和原理。
2. 掌握热机的效率及其影响因素。
3. 学会应用热机效率原理解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点:掌握热机的效率及其影响因素,理解热机的原理。
2. 教学难点:如何应用热机效率原理解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包括热机图片、原理图、效率图等。
2. 准备实验器械,包括热机模型、温度计、计时器等。
3. 准备相关视频和案例,帮助学生理解热机效率原理。
4. 设计一些练习题,用于学生实践应用。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生理解热机的效率的观点,掌握提高热机效率的方法,并能够在实际生活中应用。
教学过程分为以下几个环节:1. 引入环节:起首通过一些实际生活中的热机应用案例,让学生了解热机的重要性和广泛性。
然后通过设问,引导学生思考热机效率的影响因素和重要性。
2. 探究环节:通过实验,让学生观察热机的能量转化过程,理解热机的效率观点。
实验中可以应用一台真实的发动机模型,让学生观察其能量转化过程,并通过数据记录和计算,得出热机的效率。
3. 讲解环节:讲解提高热机效率的方法,如改善燃烧过程、减少摩擦损失、选择合适的发动机材料等。
可以通过PPT和视频资料进行展示和讲解,同时引导学生思考如何在自己的生活中应用这些方法。
4. 实践环节:组织学生进行小组活动,模拟设计和测试提高热机效率的方案。
学生可以选择不同的热机设备,如汽车、柴油机等,设计并实施提高其效率的方案。
教师在此过程中进行指导和答疑。
5. 总结环节:每个小组展示他们的效果,分享他们在设计和实施方案过程中的经验和教训。
教师对每个小组的表现进行点评和总结,强调热机效率的重要性,并鼓励学生在实际生活中应用所学知识。
6. 作业安置:要求学生课后思考如何将热机效率的观点应用到其他领域,如能源利用、环境珍爱等,并进行初步的方案设计。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 理解热机的效率的观点和计算方法。
《热机的效率》教学设计
一、课标要求及分析
从能量转化的角度认识燃料的热值,从能量的转化和转移的角度认识效率。
燃料在燃烧过程把化学能转化为内能,学生认识到不同燃料燃烧释放热的能力不同,就是热值不一样。
内燃机中燃料燃烧产生的所有热量,有一些转化为了有用的机械能,一部分转化为无用的机械能,还有一大部分发生了内能的转移,以废气的形式损失。
二、教材分析
本节内容是人教版初中物理第十四章《内能的利用》的第二节《热机的效率》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、学情分析
在八年级学习机械效率的基础上,学生对效率有了初步的认识,这就为这节课的学习打下了良好的基础;对本堂课的内容,学生需要了解如何提高热机的效率,这就为本节课打下了心理上的基础;但是,本节课的知识中有热值这一概念,学生理解起来会有一定的难度,这就需要教师的积极引导,通过生活的经验举例,学生更好的融入课堂
四、重难点
教学重点:燃料的热值和热机的效率。
教学难点:对热机效率的理解。
五、学习目标
1.知道热值定义、单位、物理意义
2.对热值、热机效率相关问题进行简单计算
六、教学流程
1.新课引入
通过一张蒸汽机车的图片以及上学期学习过的机械效率引入新课
教师:这张图片中的蒸汽机车现在还用不用了?为什么呢?
学生:不用了。
污染环境,效率还低(由于冒黑烟)
教师:本节课研究热机的效率
2.给出学习目标
(1)知道燃料的热值、单位、物理意义
(2)对热值、热机效率相关问题进行简单计算
3.新课教学
教师:思考问题怎么样能获得内能
学生:做功、热传递,燃烧燃料化学能转化为内能
教师:根据生活经验,用干木柴或者蜂窝煤烧开一壶水,用的质量一样多么?
学生:需要干木柴的质量更多
教师:为什么都是燃料,放热的能力不同,本节课的第一个内容,热值。
带着问题阅读燃料的热值。
课件展示4个问题。
学生: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。
教师:用一种比值定义和之前学过的比热容定义方式一样,q=Q放/m
学生:单位是J/kg,J/m3
教师:前者适用于固体、液体,后者适用于气体。
能够推到出两个有关于放热的公式,根据定义变形Q放=mq,在根据气体热值的单位可知,Q放=Vq 学生:热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量
教师:氢的热值1.4×108 J/kg物理意义是什么?
学生:一千克的氢完全燃烧释放1.4×108 J的热量
教师:根据小资料知道热值与燃料的种类有关,与燃料的质量,是否完全燃烧无关。
教师:为什么火箭里面的燃料用的是氢?通过小资料观察
学生:氢的热值比较高
教师:根据热值表,计算下10吨氢完全燃烧放出的热量?给学生时间并且辅导,提示容易错误的环节。
Q放= m q = 1.0×104 kg ×1.4×108 J/kg
=1.4×1012 J
教师:注意做大题的3个主要步骤公式代数结果,要写单位,代数顺序不能写反。
教师:初三学过机械效率,只要是效率都用同一个符号η来表示能否记得机械效率的公式。
用它来掌握热机的效率。
学生:η=有用功除以总功
教师:用煤烧水,煤能否完全燃烧呢?煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?请同学们思考。
学生:不能完全燃烧,会有一些剩下的煤没有燃烧,在生活中经常能发现。
也不能完全被水吸收,烧水时周围的也很热,感觉到热气,热量应该是煤燃烧时候放出的热量。
教师:水吸收的才是有效率用的,只占据了燃料完全燃烧放出热量的一部分,热机效率也是类似的,内燃机内的燃料不能完全燃烧,损失了一部分能量,机械装置吸收了一部分能量,废气带走了一部分能量,机械摩擦也消耗了,一些能量,剩下的就是才是真正转化为对外做的有用功。
而对外做的有用功才是真正有效利用上的。
根据课件上的图片,加上教材的内容,得出热机的效率。
学生:有用的机械能与燃气内能的比。
教师:意思差不多。
应该是用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
教师:观察投影的三幅图片,它们的发动机都是热机中的哪一种啊(蒸汽火车,卡车,小汽车),并观察他们的效率
学生:蒸汽机,柴油机,汽油机
教师:蒸汽机效率最低,现在基本不用,柴油机在这里面效率最高,但是也才打到百分之四十五,现在面临一个问题,如何提高热机的效率。
是现实生活中需要解决的一个重要问题,请同学们阅读教材24页最后两个自然段,总结归纳出提高热机效率的方法。
学生:设计和制造热机时,要不断改进和创新,以减少各种能量损失,提高效率。
设法利用废气的能量,废气带走的能量是最高的。
燃料燃烧更充分一些提高燃料的利用率。
教师:总结一下,观看投影提高效率的途径(1)提高燃料利用率,使燃料
充分燃烧;(2)改进热机,减少各种能量损失;(3)利用废气的能量。
习题:1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是() A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
教师:热值是燃料本身的一种属性,与燃料种类有关,与燃料质量燃料是否完全燃烧无关。
选C
2.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
Q放= qm=1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
Q放= Q吸= 8.4×106 J
教师:与比热容有关系的一道综合问题,要注意的事项有哪些?
学生:做大题主要三步,公式、代数、结果。
并且要注意数字后面的单位,代数时候的顺序,乘号不能写成点。
3.为了提高热机效率,可采取的措施是()
A.采用热值高的燃料
B.降低热机功率
C.保证良好的润滑减少摩擦
D.以上措施都可以
教师:热机效率的定义用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,与热值高低没有直接关系,与热机的功率无关,记住提高热机效率的方式方法,从而可以选C
教师:请同学们总结一下,学习到了哪些内容?
学生:热值的定义,单位,公式,物理意义,热机的效率,提高热机效率的方法。
教师:1.燃料的热值及计算
2.热机的效率及计算
3.提高热机效率的方法
提高热机效率是现实生活中很重要的问题,希望我们同学能够去解决这个问题。
七、板书设计
14.2热机的效率
一、热值(q)二、热机效率
定义:q=Q放/m η= W有用/W总公式:Q放=mq(固、液)
Q放=Vq(气)
单位:J/kg
J/m3。