【教學(xué)設(shè)計(jì)】《熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 》（滬科）.doc

熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 學(xué)情分析宿州市埇橋區(qū)楊莊中心學(xué)校 張大豐九年級(jí)學(xué)生已學(xué)習(xí)了機(jī)械效率,對(duì)效率有了一定的認(rèn)識(shí),而且在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)過(guò)程中也積累了一定的概念的歸納整理能力,同時(shí)內(nèi)能在生活中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,對(duì)內(nèi)能的利用情況也有較多的認(rèn)識(shí),因此在熱機(jī)教學(xué)中應(yīng)該側(cè)重從生活實(shí)踐和知識(shí)類比上培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力。初中生是正確世界觀和價(jià)值觀形成的重要時(shí)期,故熱愛(ài)生活、保護(hù)環(huán)境意識(shí)的培養(yǎng)上,應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的認(rèn)知水平,并作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià),真正讓物理課堂成為獲取知識(shí)、鍛煉能力、放飛思想的廣闊舞臺(tái)。 教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】1、知道在燃燒過(guò)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(huì)查燃料熱值表。【過(guò)程與方法目標(biāo)】1、從生活中體會(huì)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(jiǎn)單計(jì)算某種燃料完全燃燒放出的熱量。3、能說(shuō)出熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向,知道什么是熱機(jī)的效率?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】 教學(xué)重難點(diǎn)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(hù)環(huán)境的意識(shí).【教學(xué)重點(diǎn)】燃料熱值的概念和理解,熱機(jī)的效率。【教學(xué)難點(diǎn)】對(duì)熱機(jī)的效率的理解。 課前準(zhǔn)備 多媒體課件。 教學(xué)過(guò)程實(shí)驗(yàn)器材：一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課無(wú)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(huì)用火的那天起,至今,人們使用的能量絕大部分還是通過(guò)燃料燃燒獲得的,火的利用給人類社會(huì)帶來(lái)了進(jìn)步。時(shí)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?cè)谌粘Ｉ钪杏脕?lái)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(huì)出現(xiàn)這樣的變化呢?思考:(1)一塊的煤和2塊煤燃燒時(shí)放出的熱量是否相同? 這說(shuō)明什么?(2)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)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(shí)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(wèn)題:相同條件下,1kg木柴和1kg煤,1kg煤能燒開更多的水,這說(shuō)明不同的燃料 燃燒放出的熱量不相同,我們?cè)撛鯓颖容^不同燃料燃燒時(shí)這種放熱性能優(yōu)劣?現(xiàn)象學(xué)生有生活經(jīng)驗(yàn),能產(chǎn)生共鳴。提出問(wèn)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P51常見燃料的熱值,你有哪些發(fā)現(xiàn)?結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),談?wù)勀銓?duì)熱值的理解?？偨Y(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(wú)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(shí)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(jì)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3.0107J2、2kg的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦?2kg3.0x107J/kg=6.0107J3、質(zhì)量為3kg的酒精完全燃燒放出的熱量是多少焦?3kg3.0107J/kg=9.0107J4、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(duì)公式應(yīng)用能力）三、熱機(jī)的效率提出問(wèn)題:用煤氣灶燒水時(shí),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(huì)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(guò)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(jī)也有類似的情況:討論:在內(nèi)燃機(jī)中,燃料燃燒產(chǎn)生的能量到哪里去了呢?熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置,在這個(gè)情景中,真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只占燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。所以:用來(lái)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(jī)的效計(jì)算公式：=W/Q100%理解熱機(jī)的效率:(1) 熱機(jī)效率是指熱機(jī)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(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志.(2) 由于熱機(jī)在工作過(guò)程中,總有能量損失,所以熱機(jī)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(jī)的效率,汽油機(jī)的效率:2030%,柴油機(jī)的效率:3045%,都比蒸汽機(jī)的效率高,提高熱機(jī)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(jī)效率的途徑。課堂小結(jié):1、使燃料充分燃燒2、盡量減少各種熱量損失;3、在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù);注意保養(yǎng),保證良好的