热机效率和环境保护优质课教学案 新课标沪科版九年级物理
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教案
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。
沪科版物理九年级全册热机效率和环境保护 教案
《热机效率和环境保护》教案【教学目标】1. 知识与技能：（1）、建立热值概念。
知道热值是燃料燃烧放热的特性，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烧放热的简单计算。
（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，及提高热机效率的意义所在。
（3）、了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。
2. 过程与方法：（1）、能举例说明燃料燃烧产生的排放有对环境的影响，能大致说出燃料内能的利用与人类社会关系（2）、能科学的角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自学的环保意识3. 情感态度与价值观：能了解内能的利用和环境保护的关系，能激发起环境保护的意识【教学重点】燃料的热值【教学难点】热值概念的理解【教学方法】合作探究交流【教学用具】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、创设情境导入新课复习巩固1、什么是内燃机？燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
1、常见内燃机有哪些？汽油机、柴油机2、烧水做饭、火箭升空所需的能量来自什么？来自煤、木柴、液态氢等燃料。
以此引入新课二、探究新知1燃料的热值(1)讨论：例举一下生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？总结：草木、煤炭等；石油、酒精、汽油等；煤气、天然气等（2）讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。
现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。
问：那么这些热量从何而来？例题1：关于燃料和热值，以下说法正确的是（A）A．燃料热值与燃料的质量无关B．容易燃烧的燃料，热值一定大C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料2.热机的效率(1)、认真阅读课本，掌握热机燃料燃烧能量的走向。
(2)、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？例题2：两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，则（D）A．在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油B．甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率C．甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油D．在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的3.有关燃料燃烧放热的计算(1)想一想：为什么发射火箭上天要用氢做燃料？（2）根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？氢的热值是1.4×108 J/kg放出热量Q = 热值×质量=1.4×108J/kg× 10×103 kg=1.4×1012 J4、环境保护（1）热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题，举例说明：。
13.4热机效率和环境保护优质课课件 新课标沪科版九年级物理5
η=
W有
Q放 ×100%
由图可见，真正能转变为对外做有用功的能 量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 热机效率： 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所 释放的能量的比值称为热机效率。
提高热机效率的主要途径: 减少热机工作中的各种能量损失.
具体方法: 首先要减少燃烧过程中的热量损失; 如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤 研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些. 其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少 机械损失.
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
〖请你说说〗
日常生活中常用到的燃料有哪些？
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、 煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还 用草木等植物的秸杆作燃料。
固体燃料
燃料可 分为三 种
液体燃料
气体燃料
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放 出的热量是不同的。
当堂检测反馈
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均 月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克， 液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃 料中的热值最高的是( ） A A、液化石油气 B、煤气 C、烟煤 D、木柴
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有 （ D ） A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值
沪科版九年级物理
内能和热机
第四节 热机效率和环境保护
学习目标
1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值 概念。 2. 会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完 全燃烧所释放的热量。 3、 能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。对热机效率有 初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。 4. 能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度 读懂媒体对与热机 有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。 5. 能大致说出机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 柴油机：30﹪~40﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
沪科版九年级全一册第十三章内能与热机第四节热机效率和环境保护教案
教案：沪科版九年级全一册第十三章内能与热机第四节热机效率和环境保护一、教学内容1. 热机的效率：本节内容介绍了热机的效率的概念，让学生了解热机效率的定义及其计算方法。
然后通过实例分析，让学生了解影响热机效率的因素，如燃料的热值、热机的工作过程等。
2. 提高热机效率的方法：本节内容接着介绍了提高热机效率的方法，如改进燃烧方式、提高燃烧温度、减少热量损失等。
同时，通过实例让学生了解这些方法在实际中的应用。
3. 热机与环境：本节内容介绍了热机对环境的影响，如废气排放、噪音污染等。
同时，让学生了解环境保护的重要性，以及如何减少热机对环境的影响。
二、教学目标1. 让学生了解热机的效率的概念及其计算方法，知道影响热机效率的因素。
2. 让学生掌握提高热机效率的方法，并能在实际生活中应用。
3. 让学生了解热机对环境的影响，提高环保意识。
三、教学难点与重点重点：热机的效率的概念及其计算方法，影响热机效率的因素，提高热机效率的方法。
难点：热机效率的优化计算，热机对环境的影响。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：课本、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示汽车、燃气轮机等热机的工作情景，引导学生关注热机在日常生活中的应用。
2. 讲解热机效率的概念及其计算方法：在黑板上画出热机效率的计算公式，并进行讲解。
3. 分析影响热机效率的因素：通过实例分析，让学生了解燃料的热值、热机的工作过程等因素对热机效率的影响。
4. 讲解提高热机效率的方法：通过实例讲解，让学生了解改进燃烧方式、提高燃烧温度、减少热量损失等方法在实际中的应用。
5. 讲解热机对环境的影响：通过实例分析，让学生了解废气排放、噪音污染等热机对环境的影响。
6. 课堂练习：让学生运用所学知识，解决实际问题，如计算热机效率、提出提高热机效率的方法等。
7. 板书设计：热机效率和环境保护的相关知识点。
8. 作业设计：（1）计算题：已知一台热机的效率为30%，求该热机所做的有用功。
13.4热机效率和环境保护优质课课件 新课标沪科版九年级物理2
②排放的二氧化硫会形成酸雨；
③排放大量二氧化碳会加剧温室效应； ④汽车尾气中的氮氧化物还会造成光化 学污染； ⑤燃烧设备，加装消烟除尘装置； ②集中供热；
③改用气体燃料，普及煤气和天然气；
④充分开发利用污染少和无污染的新能 源．
课堂练习
【例1】干木材的热值是1.2×107J/kg，它的物理意义是 ____________________．要放出3.6 × 107J的热量，需要完全燃烧 __________kg的干木材． 解析：其物理意义是：1kg干木柴完全燃烧放出1.2×107的热量。由Q放 =qm得： m Q 3.6 10 J 3kg
放 7
q
1.2 107 J / kg
变式题：已知酒精的热值为q，质量为m的酒精完全燃烧一 半放出的热量为 ，剩余酒精的热值为 。 解析：同中燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同．它 反映的是燃料的特性，其大小和燃料质量多少、是否完全燃 烧、放出的热量大小无关。 答案：qm/2；q
【例2】学习了电学和热学知识后，小华通过实验得知：用电热壶将20℃、 15kg的水加热到100℃，需要1.05元电费。用煤气灶做同样的实验，则需要消 耗0.42元的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ．℃）。 （1）如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为 3.4×107J/kg，假设煤炉的热能利用率为20%，无烟煤的价格是0.34元/kg。则 需花费多少钱？ （2）如果某地区可以同时提供电、煤气和煤，从经济和环保等角度综合分析， 你会建议使用哪种燃料？请阐明理由。
不能达到100%。因为热机中可用于做有用功 的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部 分，因为各种热量损失以及燃烧条件的限制， 这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完 全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即 热机效率总小于100%。
沪科版-物理九年级热机效率和环境保护第1课时教案
第四节热机效率和环境的保护第1课时教学目标：1、知道燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能。
2、从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。
3、能说出热值的单位及所表示的物理意义吗？4、会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算机一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
5、通过讨论交流，培养了学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
重点难点：热值概念的建立及热值的计算教学准备：利用燃料的文字、图片资料教学设计：人要生存，离不开能量。
机器要运转，也离不开能量。
而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一，让我们一起来认识一下人们是如何利用内能的，引入新课：一、燃料的热值1、从原始人类至今，人们使用的能量大部分还是通过燃料燃烧获得的，常见的燃料很多，有煤、石油、天然气和木柴等等，你们家中常燃烧哪种燃料？燃料有哪些共同特点？为什么同样质量的不同燃料燃烧后放出的热量不同？2、提出自学要求：①什么是燃料的热值？符号是什么？单位是什么？②酒精的热值是3.0×107J/kg，其物理意义是什么？二、热值的计算1、热值的计算公式是什么？2、强调热值的计算中“燃料完全燃烧”3、例题三、出示目标，学生小结四、巩固练习：1、燃料在燃烧的过程中，燃料的能转化为能。
2、有一种天然气的热值是8.4×107J/m3，完全燃烧2m3这种天然气可放出J 的热量，相当于热值为1.2×107J/kg的干木柴kg完全燃烧放出的热量。
3、有关热值的概念，下列说法中正确的是A、燃料完全燃烧时，它的热量最大B、没有燃烧的燃料，热值等于零C、燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大D、燃料的热值与燃烧情况无关4、无烟煤的热值大于干木柴的热值，则A、烧无烟煤比烧干木柴产生的热量多B、要使它们放出同样多的热量，完全燃烧的无烟煤的质量小于完全燃烧的干木柴的质量C、烧无烟煤比烧干木柴产生的烟尘多D、煤比木柴含有的热量多五、作业：老师出的过关试题板书：第四节第1课时燃料及其热值一、燃料的热值二、热值的计算1、燃料的共同特点公式：Q=mq①能够燃烧例题：②燃烧是化学能转化为内能2、1千克燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
九年级物理全册 13.4 热机效率与环境保护教案 (新版)沪科版
第四节热机效率和环境保护
一、学习目标确定的依据：
1、课程标准相关要求：
知道什么是热值，会计算热机的效率，了解热机使用对环境带来的影响。
2、教材分析
"注重学生发展，改变学科本位"。
本节阐述了有关燃料的热值，热机效率等物理概念，还涉及了科技发展史（热机的发展），生物，化学知识（酸雨的形成和生物的影响），环境保护（大气污染）等方面的内容。
通过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。
使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
3、中招考点
本章内容在中考试题中主要以综合应用题的形式出现，考察的形式比较单一简单，应重点放在基础知识的学习上。
4、学情分析
本节的概念比较简单，学生能够快速的理解并加以运用。
二、学习目标
1、能说出热值的概念，能根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
2、能利用热机效率公式进行计算，能说出提高热机效率的方法。
三、评价任务
1、针对目标一，能根据查询热值表选择合适的燃料并计算完全燃烧产生的热量。
2、针对目标二，通过提问学生，学生能熟练说出影响热机效率的原因及其改进方法。
四、教学过程。
物理：12.4《热机效率和环境保护》教案(沪科版九年级).doc
第四节热机效率和环境保护
一、教学目标
（一）知识与技能
1、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向
2、对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径
（二）过程与方法
3、能举例说明燃料燃烧产生的排放有对环境的影响，能大致说出燃料内能的利用与人类社会关系
4、能科学的角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自学的环保意识
（三）情感态度与价值观
5、能了解内能的利用和环境保护的关系，能激发起环境保护的意识
二、重点难点：
热机的效率
三、教学准备：
关于热机效率、节能、燃料燃烧排放物污染与治理方面的文字、图片、录音带和光盘等多媒体资料四、教学设计：
五、板书设计
第四节热机效率和环境保护
一、热机的能量损失
①燃料未完全燃烧②废气带走能量③克服磨擦消耗能量
二、热机效率：热机转变
为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值
三、环境保护
1、环境污染
2、防治措施
六、教学反思：。
热机效率和环境保护优质课教学设计 新课标沪科版九年级物理
【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，了解热机效率和环境保护。
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：［课件展示］：图12-26 不同燃料燃烧释放的能量不同，引出常见的燃料。
［设疑］：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？［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）。
（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。
热机效率和环境保护示范课教学设计 新课标沪科版九年级物理
第四节热机效率和环境保护教学设计思想本节课包含燃料的热值、热机效率和环境保护三部分内容。
教材首先从日常生活中的燃料的使用入手，让学生认识到不同燃料的热值是不同的，介绍燃料及其热值的有关知识；其次从热机工作过程能量的转化和转移入手，让学生认识到燃料燃烧释放的能量不可能全部转化为有用的机械能，介绍热机效率的初步知识；最后从热机的环境污染入手，让学生初步建立既要发展又要保护的综合评价思想，介绍内能的利用与人类发展的关系。
本节整体内容联系生活实际比较多，理论探讨较多，系统性不强，而学生的认知特点：抽象逻辑思维刚从“经验型”向“理论型”转变。
所以教学设计的总体思想：一是增加采用不同燃料将100g水加热到沸腾的定性实验，以实验现象贯穿课堂，用形象思维促进抽象思维的转化，激发并保持学生的学习兴趣；第二，通过对燃料热值和热机效率的认识，进一步掌握物理概念的学习方法；第三，通过比较，归纳物理现象产生的原因，并针对原因探究解决问题的方法。
教学目标1、知识与技能⑴从能量转化的角度认识燃料的热值。
会查热值表，能利用燃料的热值解决简单的问题。
⑵通过热机工作过程中能量的转化和转移，认识热机效率，了解提高热机的主要途径。
⑶初步认识内能利用与环境保护的关系。
能通过具体事例，说出内能与人类生存和社会发展的关系，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
2、过程与方法⑴经历观察物理现象的过程，能简单描述用不同燃料将100g水加热到沸腾近程中的物理现象，培养学生初步的观察能力、分析概括能力和信息交流能力。
⑵通过参与科学探究活动，初步认识理论探究的重要性，进一步掌握物理概念的学习方法。
⑶领会比较的研究方法，能利用不同渠道收集信息，通过比较归纳简单的科学规律，探究解决问题的方法，提高学生信息处理能力。
3、情感、态度与价值观⑴通过贴近学生生活实际的实例，引导学生初步领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生亲近自然、热爱自然、与自然和谐相处的情感。
沪科版九年级物理全一册：13.4 热机效率和环境保护 教案1
热机效率和环境保护【教学目标】1．从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值概念。
2．会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径。
4．能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响，能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环保意识。
5．能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。
【教学重难点】1．从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值概念。
2．会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径。
【教学过程】一、释疑解难1．燃料的热值。
对于热值概念的理解，应主要抓住三个关键词：lkg、某种燃料、完全燃烧。
1kg是指燃料的质量。
如果燃料的质量不是lkg，那么完全燃烧时放出的热量就不等于热值的数值。
“某种燃料”是说热值与燃料的种类有关，确定了燃料才能确定热值，不同的燃料有不同的热值。
由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性，热值大，说明这种燃料完全燃烧时放的热量多，或者说化学能转化成的内能多。
“完全燃烧”是一种理想的燃料状态，是指燃料烧完烧尽。
1kg的某种燃料只有完全燃烧放出的热量才等于这种燃料的燃烧值。
热值反映了不同燃料完全燃烧时放热本领不同的特性。
不同的燃料，其热值一般不同，同一种燃抖的热值是一定的，与燃料的质量，体积放出热量的多少等无关。
2．热机效率热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值，它反映了能量的利用率，热机性能的一个重要标志。
由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
柴油机的效率比汽油机的效率高，主要是因为柴油机在压缩冲程中对气体的压缩比汽油机更大。
热机的效率跟热机做功的多少、功率大小无关。
3．环境保护燃料的利用使人类得到大量内能，但同时造成环境污染，尤其是热机的使用。
13.4《热机效率和环境保护》最新沪科版九年级物理精品获奖教案
第四节热机效率和环境保护核心素养通过热值概念和热机效率的学习，使学生形成热值和热机效率的物理观念，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，培养自觉的环保意识,激发学生的社会责任感，从而培养科学的态度与责任。
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。
重点难点重点：燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
难点：热机效率的理解和环境保护。
教学过程【导入】引入上节课我们学习了汽油机以及柴油机的工作过程,以及区别,下面请同学们回顾两个问题:在汽油机的四个冲程里,推动机械运转的的是哪个冲程?这个冲程中能量是怎么转化的?13.5热机效率与环境保护【讲授】课堂讲授一、能量走向1.以家用小汽车为例,你认为热机工作时,能不能将燃料所蕴藏的能量全部用来对外做有用功(也就是推动小汽车前进)呢?不能2.那燃料的能量除了转化为机械能推动汽车前进之外,还有哪些走向?它们都去哪儿了?由图可知,真正能转变为对外做有用功的能量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。
二、热机效率计算公式热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率,即:(板书:一、热机效率:η=W/Q×100%)对小汽车来说,W有就是推动机车前进所做的功Q放就是燃料完全燃烧释放的热量。
(板书:对小汽车:W有:机械功Q放:燃料放热)简单来讲,小汽车的热机效率就是真正推动汽车前进做的功占了总能量的多少比例。
下面我们以小汽车为例来计算一辆汽车的热机效率。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》教案_16
第2节热机的效率教学目标知识与技能1．从能量转化的角度认识燃料的热值。
2．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
3．通过分析能量转化或转移的去向，理解热机效率。
情感、态度与价值观1．通过热值的学习培养学生观察、分析问题的能力。
2．通过热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识。
3．通过阅读“STS”扩展学生的知识面。
教学重难点重点1．燃料的热值。
2．热机效率。
难点1．热值的相关计算。
2．热机效率。
教学过程一、新课导入思考问题：现在有两种燃料：干草和煤炭，要烧开一壶水，用哪种作燃料用量少一些？分析引导：水烧开需要吸收的热量是相等的，而干草和煤炭用的量不同，这说明质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量是不同的，由此引出燃料的热值。
二、新课教学1．燃料的热值。
(1)类比速度、密度定义的建立，得出热值的定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。
(2)由定义得出热值的公式q＝Qm，单位：焦/千克(J/kg)(3)让学生读课本第23页“一些燃料的热值”表格，回答：酒精的热值是多少？并让学生解释其物理意义，了解“完全燃烧”四个字。
(4)燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算的要小，如用煤烧水，有效利用的只是被水吸收的热量，其余的热量都散失了。
学生思考：通常的锅炉，燃料的利用率比较低，为了节约能源，锅炉工会怎么做？学生根据生活中的实际做法来讨论，然后得出有效使用燃料的途径：(1)要让燃料尽可能充分燃烧。
(2)要减少热量的损失。
2．热机的效率。
(1)学生思考：内燃机中燃料完全燃烧放出的热量能否全部用来做功？(2)学生讨论分析内燃机中的燃料释放出的能量的去向(如废气带去一部分热量，一部分热量消耗在散热上，还有一部分消耗在克服摩擦做功上)，只有一部分能量能够用于做功。
(3)引入热机的效率的概念：用于做功的那部分能量，与完全燃烧放出的热量比，叫做热机的效率。
η＝W有Q放组织学生讨论为什么η＜1？如何提高炉子的效率。
九年级物理全册第十三章第四节热机效率和环境保护教案新版沪科版
第四节热机效率和环境保护【教学目标】一、知识与技能1.从能量转化的角度认识燃料的热值.知道燃料热值的物理意义及其单位；2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义；3.通过能量的转化和转移，认识热机效率.二、过程与方法1.通过对燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化；2.通过对热机中的能量转化及损失的分析，了解提高热机效率的具体措施；3.能利用不同渠道收集信息，有初步的信息收集能力.三、情感、态度和价值观1.通过学习提高热机效率的具体措施，帮助学生提高节能意识；初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识.2.通过燃料燃烧放出有害物质的学习，使学生初步认识到事物都是一分为二的，培养学生初步的辩证的观点，养成辩证看问题的良好习惯.【教学重点】燃料的热值，热机效率的计算.【教学难点】热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师提问：汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料，现代火箭以液态氢为燃料，你还见到过哪些燃料？燃料在燃烧的过程中是什么能向什么能转化？学生回答后，教师归纳指出：燃烧时是化学能转化为内能，目前人类获得内能的主要途径是燃料燃烧，下面我们就一起学习第四节热机效率和环境保护.【预习指导】阅读课本P50-53文字内容和插图，把基本概念、规律、规定，以及提高热机效率、加强环境保护等，用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表举手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】燃料的热值学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师点拨订正.师热值的物理意义是什么？热值的定义、物理量符号、定义式及单位怎样？生：热值是表示不同燃料燃烧释放热量的能力不同的特性的物理量.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，物理量符号为q，定义式q=Q/m，单位是“J/kg”.师气体燃料的热值又是如何定义的？定义式及单位怎样？生：气体燃料的热值是某种燃料完全燃烧放出的热量与所有该燃料的体积之比，定义式为q=Q/V，单位是“J/m3”.师分析课本P51常见燃料的热值，你有哪些结论？生：（1）每种燃料都有自己的热值，不同燃料的热值一般不同.（2）无烟煤与木炭、焦炭与酒精、汽油与煤油的热值相同.（3）氢气的热值最大，火箭用液态氢作燃料.（4）热值是燃料的一种属性，与燃料种类有关，与燃料质量、体积、燃烧情况、放热多少无关.【师生互动归纳总结】热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系.师计算燃料燃烧放出热量公式如何？请先做例题.生：Q=mq或Q=qV（气体燃料）例题2（多媒体展示）在一次物理实验中，共燃烧酒精42g,如果酒精完全燃烧，则能释放多少热量？这些热量被10kg的水完全吸收，水的温度能上升多少摄氏度？［酒精的热值q=3.0×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）］解：Q放＝mq＝42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J,由Q放＝Q吸＝cmΔt得：Δt=Q吸/cm＝1.26×106J/4.2×103J/（kg·℃）×10kg=30℃即酒精完全燃烧释放的热量是1.26×106J；水的温度能上升30℃.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.热机效率师用多媒体展示课本P52图13-21热机燃料的能量走向示意图，引导学生回答：什么是热机效率？如何提高热机效率？生：热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率，η=W有用/Q.提高内燃机的效率的方法有：（1）设计好压缩比、点火时机或喷油时机，使燃料燃烧的更充分一些.（2）减少各种热量损失.（3）使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦力而额外消耗的能量.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目环境保护师用多媒体展示燃料燃烧对环境的影响的视频，引导学生观察思考，讨论、交流保护环境，消除和控制大气污染的措施.【师生互动归纳总结】危害：①烟尘污染空气；②尾气中二氧化硫、二氧化碳和氢氧化合物，会形成酸雨.保护环境，控制和消除大气污染的措施：加强立法工作，加强环保部门的执法力度，对工厂和交通工具要强制达标排放；改进燃烧设备，加装消烟除尘装置；城市和人口密度大的城镇实行集中供热；推广和普及气体燃料的使用；大力植树种草；开发利用太阳能、地热能、核能等新能量，减少矿物燃料的使用等.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】1.请同学们做课本P53-54作业12345.2.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.大2.A3.C4.每千克干木柴完全燃烧能放出1.2×107J的热量，4.8×107J5.能量损失：①部分燃料未完全燃烧；②克服摩擦消耗能量；③废气排出带走能量；④机械传热损失能量污染：①排放的烟尘使大气十分浑浊；②尾气中二氧化硫、二氧化碳、氢氧化合物会形成酸雨，危害植物，污染空气.【本章练习答案】1.可通过热传递和做功两种方法让铁丝温度升高.2.B3.C4.B5.很快地牵动绳子，克服摩擦对铜管做了功，使铜管内能增加，温度升高，铜管与管内乙醚发生热传递，乙醚吸热，内能增大，温度升高，达到沸点时沸腾，沸腾的乙醚蒸气膨胀对软木塞做功，把软木塞冲起.6.用酒精灯给试管加热时，由于热传递，使水的内能增加，温度升高，达到水的沸点时，沸腾产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对软木塞做功，把软木塞向上冲起.7.（1）Q放=mq=0.2kg×3.0×107J/kg=6×106JQ吸=Q放·η=6×106J×60%=3.6×106J（2）t=t0+Q吸/cm=10℃+3.6×106J/4.2×103J/（kg·℃）×10kg≈95.7℃1.在帮助学生理解热值概念时，可以课前让学生做社会实践调查：家庭（农村）炉灶的变化及燃料使用的变化，体会相同质量的不同燃料在燃烧时释放的热量有明显差异.认识不同燃料的热值不同，并由此引导学生分析、讨论如何有效提高燃料的利用率.2.有效利用燃料是节约能源、保护环境的重要措施，讲解这个问题是为了强调节约能源、注意环保的重要性，对学生进行节能教育，关于保护环境问题，通过这部分内容的学习，一方面是为了提高学生的环保意识，另一方面要让学生辩证地看待科学进步对人类社会的影响.。
沪科初中物理九上《13第4节 热机效率和环境保护》教案 (2)
热机效率和环境保护【教学课时】1课时。
【教材分析】"注重学生发展，改变学科本位"。
本节阐述了有关燃料的热值，热机效率等物理概念，还涉及了科技发展史（热机的发展），生物，化学知识（酸雨的形成和生物的影响），环境保护（大气污染）等方面的内容。
通过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。
使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
【教学目标】１、建立热值概念。
知道热值是燃料燃烧放热的特性，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烧放热的简单计算。
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，及提高热机效率的意义所在。
３、了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。
【教学重点】了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。
【教学难点】热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。
【教学过程】〖引入新课〗人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。
而燃料的燃烧正是这一来源的主要途径。
下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
（1）燃料的特点：能够燃烧，并放出热量；燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过程。
（2）介绍燃料种类（固体、液体、气体），（3）举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。
〖新课教学〗一、燃料的热值。
热值：1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
符号：q（1）单位：焦/千克。
（J/kg）。
或气体燃料的热值：J/m3（2）热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1.2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×l07焦。
（3）公式：Q=mq或q=Q/m（4）例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》教案_16
《第四节热机效率和环境保护》教学设计【教学要求】1．从生活经验建立热值的概念，要知道热值的定义、单位、意义、公式，会利用热值进行简单的计算。
2．知道热机中燃料燃烧放出能量的流向途径，了解热机效率及提高它的方法。
3．了解热机的使用对环境的危害，增强自我爱护环境的意识。
【教学重点】1．热值的定义、单位、意义、计算公式，利用热值进行简单的计算。
2．热机效率及提高热机效率的途径。
【教学难点】热值概念的建立，热机效率的理解。
【教学方法】自主学习小组合作【教学模式】先学后教当堂训练【教学时数】1课时【教学过程】一、引入新课（时间3分钟）师；炒菜煮饭、汽车行驶、轮船航行、飞机飞翔、火箭升空都需要内能，它们需要的内能从哪里来？生：靠燃料燃烧获得。
师：什么叫燃料？通常情况能燃烧的物质叫燃料。
请同学们列举几种常见燃料？生：煤、石油、天燃气、于木柴、纸等。
师：燃料燃烧时的能量转化是什么？生：化学能转化为内能。
师：火箭飞行时使用的燃料是液态氢，而为什么不用煤、石油、天燃气呢?要搞清楚这个问题，需要学习本节内容。
二、进行新课（时间30分钟）活动一:明确目标（时间1分钟）师；请同学们看屏幕(屏幕呈现如下目标内容)上的学习目标。
1.从生活经验建立热值的概念，要知道热值的定义、单位、公式、意义，会计算。
2.知道热机中燃料燃烧放出能量的流向途径，了解热机效率及提高它的方法。
3.了解热机的使用对环境的危害，增强自我爱护环境的意识。
活动二：自主学习（时间5分钟）师：请同学们按屏幕(屏幕呈现如下内容)上的问题自主学习教材本节内容，有疑惑的地方用笔作好标记。
1.不同燃料燃烧时放出热量的能力相同吗?2.什么叫热值？热值的单位及单位的物理意义、燃料完全燃烧放热公式、公式中各量的单位分别是什么？3.观察课本13-21图,明确热机燃料的能量走向哪些有用？哪些无用？什么叫热机效率? 如何提高热机的效率?4.热机对环境的污染表现在哪些方面? 酸雨对环境的危害是什么?活动三：小组讨论（时间3分钟）师：根据屏幕（屏幕呈现：学校将100kg、20o c的水在一标准大气压下烧开，使用无烟煤需1.2kg，使用干木柴需2.8kg，使用汽油需0.7 kg。
【K12学习】九年级物理全册热机效率和环境保护教案(新版)沪科版
九年级物理全册热机效率和环境保护教案(新版)沪科版热机效率和环境保护项目课题§热机效率和环境保护知识与技能： 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，知教学目标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。
教学重难点教学有）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准备社会调查一、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教学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？今过程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”。
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，在重点：燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养难点：热机效率的理解和环境保护木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气。
4、引导学生给热值下定义。
、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叫做这种燃料的热值。
用q表示。
单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。
②［思考］：给热值下定义时你认为应该注意哪些？③［强调］：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。
④学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。
5、引导学生推导热值的计算公式。
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热机效率和环境保护教学案
学习目标
1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。
2. 会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。
4. 能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。
5. 能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。
学习重难点
1、利用热值公式Q =mq进行有关燃料放热的简单计算。
2、热机效率的理解和环境保护。
学习过程
一、出示学习目标
1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。
2. 会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。
4. 能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。
5. 能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。
（3）燃料燃烧对环境有哪些影响？（小组长检查，组内互相评价）
二、学习新课：
（一）燃料的热值
1、自主学习：阅读教材。
通过同学们的讨论，填一填。
（1）燃料燃烧的过程是能转化为能的过程，人们使用的能量绝大部分还是通过获得的。
常见的燃料有、、、等，在燃烧时都会能量。
（2）热值定义是怎么引人的？
热值定义：叫做这种燃料的热值，用
表示，单位是，气体燃料热值单位是。
（3）仔细阅读教材P51页热值表，并表述出木柴、液化气热值的物理意义。
＝，物理意义
q
木
q液化气＝，物理意义
（4）1kg的干木柴完全燃烧释放出 J的热量；那么质量为10 kg的干木柴完全燃烧释放出 J的热量。
你计算的依据是Q= ，这就是燃料燃烧放出的热量的计算公式，其中Q表示，m表示物体的，q表示
想一想，如果是气体燃料呢？其燃料燃烧放出的热量的计算公式：。
其中Q 表示， V表示物体的，q表示。
提示：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。
2、展示反馈。
（1）、学生板演，计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
（2）有—箱质量为10 kg木炭，其热值为3．4×107J／kg．其物理意义是，若用掉一半，剩下的木炭的热值为
（3）、试计算8m氢气完全燃烧释放的热量。
（小组内评一评，谁做的最棒。
）
（二）热机效率及环境保护（阅读教材完成下面知识内容）
1、自主学习：
（1）、认真阅读课本，掌握热机燃料燃烧能量的走向。
（2）、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？
如果用η表示热机效率，那么根据概念其公式可以表示η =
（3）、仔细阅读下面的内容。
快速的填一填。
①、我们发现各种热机效率是不同的，蒸汽机效率只有，汽油机效率约是 ,柴油机效率约是，飞机上的喷气发动机效率能达到．
②、为合理利用能源，人们一直在努力提高热机效率，其主要途径是 ,首先要．其次要。
③、热机的效率能否达到100％？为什么？（说一说）
（4）、观看图片P52页图：燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。
交流讨论：
①通过上面的展示，并联系我们的生活环境谈一谈：燃料燃烧对环境有哪些影响？（小组内互相说一说，来试试）
②结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？（小组讨论，自主发言，大胆发言）小组内评一评，谁说的最棒。
2、展示反馈：
就以上问题进行反馈。