第4节 热机效率和环境保护

教案：沪科版九年级全册物理第十三章第四节热机效率与环境保护一、教学内容1. 教材章节：沪科版九年级全册物理第十三章第四节《热机效率与环境保护》2. 详细内容：a. 热机的效率及其影响因素b. 提高热机效率的方法c. 热机对环境的影响d. 环境保护与可持续发展二、教学目标1. 让学生理解热机的效率概念，掌握提高热机效率的方法。

2. 使学生认识到热机对环境的影响，树立环保意识。

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. 难点：热机效率的计算方法，提高热机效率的途径。

2. 重点：热机效率的概念，热机对环境的影响。

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. 实践情景引入：讨论汽车、空调等热机在使用过程中能源的浪费现象，引出热机效率的概念。

2. 知识讲解：a. 热机效率的定义及计算方法。

b. 影响热机效率的因素：燃料的热值、热机的工作过程、能量损失等。

c. 提高热机效率的方法：改善燃烧条件、减少能量损失、优化热机结构等。

3. 例题讲解：分析实际例子，如汽车、蒸汽机等，讲解热机效率的计算及提高方法。

4. 随堂练习：课后练习题，巩固热机效率的概念及计算方法。

5. 环境保护教育：讨论热机对环境的影响，如尾气排放、噪音等，引导学生树立环保意识。

6. 课后作业布置：布置有关热机效率与环境保护的练习题，培养学生的实际应用能力。

六、板书设计板书内容：1. 热机效率的定义及计算方法2. 影响热机效率的因素3. 提高热机效率的方法4. 热机对环境的影响5. 环境保护与可持续发展七、作业设计1. 题目：计算一辆汽车的热机效率，并讨论如何提高其效率。

2. 答案：略八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对热机效率的概念及计算方法掌握情况，是否存在困难点，需加强辅导。

2. 拓展延伸：探讨热机效率与能源利用率的关系，研究热机在不同工况下的效率变化。

第4节热机效率和环境保护【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。

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，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。

【教学重点】燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。

【教学难点】热机效率的理解和环境保护。

【教学准备】木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。

【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。

【教学过程】一、新课引入。

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。

那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第四节热机效率和环境保护”。

（出示课题）二、新课学习：1、［课件展示］:木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。

2、［设置疑问］:常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？3、［交流与讨论］:如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同？注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较？（燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧）。

4、（由此）引导学生给热值下定义。

（一）、燃料的热值①定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。

教学案例那么，热值是如何定义的呢？【ppt 6】（这一页选用，也可以直接讲【ppt 7】）教师讲解：实验证明，燃烧1kg煤放出的热量，是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多。

→也就是说，可以把不同的燃料质量都取1kg，让它们完全燃烧，比较它们放出热量的多少。

放出热量多的热值大、放出热量少的热值小。

→我们把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。

热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

【ppt 7】【板书】一、燃料的热值1.物理意义：表示不同燃料完全燃烧时释放热量的能力。

2.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。

表达式。

Q放是燃料完全燃烧放出的热量，单位是J；是燃料的质量，单位是kg；q是热值，单位是焦每千克，符号是J/kg。

学生在老师的带领下思考、分析、理解、总结。

记录板书内容。

在老师的引导下，理解热值的定义方法。

3.燃料燃烧时的能量转化：化学能→内能。

【ppt 8】教师给出“一些燃料的热值”。

并讲解：表格中，氢气、煤气、沼气这些气体燃料热值的单位是J/m3。

【ppt 9】教师介绍：对于某些气体燃料，其热值在数值上等于在标准状态下1m3燃料完全燃烧放出的热量，单位是焦每立方米，符号是J/m3。

与此对应的热值的表达式q =。

热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

比如：干木柴的热值是1.2×107J/kg，它所表示的物理意义是：1kg的干木柴完全燃烧，放出热量是1.2×107J。

煤气的热值是 1.8×107J/m3，它所表示的物理意义是：标准状态下1m3的煤气完全燃烧，放出热量是1.8×107J。

【ppt 10】【板书】听讲，了解气体燃料热值的单位。

听讲，了解气体燃料热值的单位。

回答一些热值的物理意义。

记录。

了解气体燃料热值的单位。

4.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、形态、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少无关。