九年級物理上冊 2.3《熱機效率》教案 （新版）教科版.doc

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《熱機效率》 ◆ 教學(xué)目標(biāo) 【知識與能力目標(biāo)】 1、知道在燃燒過程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能; 2、知道什么是燃料的熱值和單位,會查燃料熱值表. 【過程與方法目標(biāo)】 1、從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同,建立熱值的概念。 2、能簡單計算某種燃料完全燃燒放出的熱量。 3、能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道什么是熱機的效率。 【情感態(tài)度價值觀目標(biāo)】 結(jié)合有效利用燃料的途徑,使學(xué)生懂得節(jié)約和充分利用能源的重要意義和 保護環(huán)境的意識. 【教學(xué)重點】 ◆ 教學(xué)重難點 ◆ 燃料熱值的概念和理解,熱機的效率。 【教學(xué)難點】 對熱機的效率的理解。 ◆ ◆ 課前準(zhǔn)備 多媒體課件：PPT 實驗器材： ◆ 教學(xué)過程 一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課 無論是燒菜做飯,還是奔馳的汽車與火車,乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學(xué)會用火的那天起,至今,人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的,火的利用給人類社會帶來了進步。時至今日,我們的日常生活都離不開燃料的幫助。例舉一下生活中我們可以使用哪些燃料燒開一壺水?這些燃料可以如何分類? 二、新課講授 （一）、燃料 學(xué)生結(jié)合生活討論思考 1.生活中燃燒的種類 2.為什么禁止燃燒秸稈? 交流總結(jié): (1)燃料的種類很多,固體燃料有木柴、煤等,液體燃料有汽油、柴油等,氣體燃料有煤氣、天然氣等。 (2)燃燒秸稈造成大氣污染 燃料燃燒放出的熱量與什么因素有關(guān)? 生活中的燃料很多,我們在日常生活中用來燒水和煮飯的燃料也在發(fā)生巨大的變化,木柴、煤炭、液化石油氣、煤氣、天然氣等,為什么會出現(xiàn)這樣的變化呢? 思考: (1)一塊的煤和2塊煤燃燒時放出的熱量是否相同? 這說明什么? (2)根據(jù)生活經(jīng)驗判斷相同條件下,1kg木柴和1kg煤,哪一種燃料能燒開更多的水? (3)燒開同一壺水,用煤和天然氣所需的燃料多少一樣嗎? (4)1kg的木材完全燃燒和未完全燃燒時放出的熱量是否相同? 小結(jié):燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關(guān)? (1)燃料的質(zhì)量(2)燃料的種類 (3)燃料燃燒的狀況(是否完全燃燒) 二、燃料的熱值: 經(jīng)歷探究,獲取新知 提出問題:相同條件下,1kg木柴和1kg煤,1kg煤能燒開更多的水,這說明不同的燃料 燃燒放出的熱量不相同, 我們該怎樣比較不同燃料燃燒時這種放熱性能優(yōu)劣? 現(xiàn)象學(xué)生有生活經(jīng)驗,能產(chǎn)生共鳴。提出問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲。 定義:我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫作這種燃料的熱值。 熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。 交流討論 課本常見燃料的熱值,你有哪些發(fā)現(xiàn)? 結(jié)合生活經(jīng)驗,談?wù)勀銓嶂档睦斫狻? 總結(jié): (1)熱值反映了燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均無關(guān)系。 (2)熱值的單位:J/kg (3)不同燃料的熱值一般不同;不同燃料的熱值有時還可能相同。 (4)氫氣的熱值最大。 (5)氣體的熱值單位:J/m3 拓展:推導(dǎo)燃料完全燃燒放熱的計算公式: 1、酒精的熱值是3.0107J/kg,它的物理意義是什么? 1kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107J 2、2kg的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦? 2kg3.0x107J/kg=6.0107J 3、質(zhì)量為3kg的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦? 3kg3.0107J/kg=9.0107J 4、質(zhì)量為mkg的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦? Q = mq 其中m表示質(zhì)量,單位是kg,q表示熱值,單位是J/kg,Q表示燃料燃燒放出的熱量,單位是J。 同樣的道理,體積為V的某種燃料完全燃燒放出的熱量是多少焦? Q = Vq 學(xué)生練習(xí)：課件展示 （鍛煉學(xué)生對公式應(yīng)用能力） 三、熱機的效率 提出問題:用煤氣灶燒水時,煤氣能完全燃燒嗎?煤氣燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎? 分析討論:煤氣燃燒放出的熱量: 1、煤氣不能完全燃燒,損失了一部分能量 2、煤氣灶本身也會吸收一部分能量 3、高溫的煙氣帶走了一部分能量 4、還有一部分直接損失掉了 5、水吸收的熱量只占煤氣放出熱量的一部分 總結(jié):所以,在燒水的過程中,被水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出能量的比值,稱為熱效率。 熱機也有類似的情況: 討論:在內(nèi)燃機中,燃料燃燒產(chǎn)生的能量到哪里去了呢? 熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置,在這個情景中,真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐徽既剂先紵龝r所釋放能量的一部分。 所以:用來做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效 計算公式：η=W/Q100% 理解熱機的效率: (1) 熱機效率是指熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所擇放的能量的比值,它反映了能量的利用率,熱機性能的一個重要標(biāo)志. (2) 由于熱機在工作過程中,總有能量損失,所以熱機的效率總小于1。 為了合理利用能源,人們一直都在努力提高熱機的效率,汽油機的效率:20~30%,柴油機的效率:30~45%,都比蒸汽機的效率高, 提高熱機的效率? 引導(dǎo)學(xué)生從節(jié)能和環(huán)保角度分析有效利用燃料的方法,探討提高熱機效率的途徑。 四、環(huán)境污染問題 1、熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題。（課件展示） 2、如何保護我們的環(huán)境？（課件展示） 課堂小結(jié): 學(xué)生小結(jié)本節(jié)課的收獲。