《2热机的效率》教学设计
热机的效率教学设计方案
热机的效率教学设计方案
教学设计方案:热机的效率
一、教学目标:
1.知识目标:
了解热机的定义和基本原理;
掌握计算热机效率的方法;
了解热机效率对实际应用的意义和影响。
2.能力目标:
能够应用所学知识,计算热机的效率;
能够分析热机效率对实际应用的影响。
二、教学重点和难点:
重点:热机的定义、基本原理和效率计算方法。
难点:如何应用所学知识解决实际问题。
三、教学准备:
教师准备:教师需要准备课件、示范计算热机效率的实例和案例、视频材料等。
学生准备:学生需要准备笔记本和笔。
四、教学过程:
1.导入(10分钟):
教师通过引发学生对热机的兴趣,引导学生回答以下问题:你知道什么是热机吗?热机有哪些实际应用场景?热机在实际应用中有什么作用?通过讨论,激发学生思考和好奇心。
2.知识讲解(20分钟):
a.教师用简明的语言讲解热机的定义和基本原理,引入热机效率的概念;
b.教师通过示意图和示范实例说明热机效率的计算方法,并引导学生根据所学知识进行互动讨论。
3.知识运用(40分钟):
a.通过观看教师选择的视频材料,学生对热机效率的应用和实际应用场景有更直观的认识;
b.教师分发练习册,让学生在课堂上自主完成其中涉及热机效率计算的练习题,教师辅导并纠正学生的错误;
c.教师组织学生进行小组讨论,选取一个实际应用场景,让学生运用所学知识计算和分析其热机的效率。
4.总结和拓展(20分钟):
a.教师带领学生总结热机效率的计算方法和应用;
b.教师给学生布置扩展任务,要求学生自主热机效率在其他领域的应用,并写一篇短文分享给同学。
五、教学评价:
14.2 热机的效率—人教版九年级物理全一册教学设计
14.2热机的效率
一、教学课题
热机的效率
二、教学内容分析
本节课的教学内容是人教版九年级第十四章第二节《热机的效率》,本节内容是对上一节知识的延续,经过本节课的学习,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,这些知识不仅有利于学生对后续的能量的转化与守恒知识的理解,而且在生活实际中也有广泛的应用。教学对象:九年级学生。
三、学情分析
九年级学生通过一年对物理知识的学习,已经初步掌握了研究物理问题的方法,在上一节《热机》的学习中,已经了解了热机的工作原理以及内燃机的构造和工作过程,且在上一单元的《内能》和《比热容》的学习中,对“热量”这个名词也都有较深入的理解,这些都是教学中的优势因素。但学生对于物理的综合应用题的分析能力还是较差的,一旦涉及到较复杂的计算,学生便无从下手。
四、教学目标
【知识与技能】
1、能说出燃料的特性,指出燃料在燃烧过程中化学能转换为内能。
2、能回忆燃料的热值和单位。
3、能说出热机工作时能量的主要流向,了解什么是热机效率。
【过程与方法】
1、从生活中体会不同燃料释放热的本领不同,建立热值的概念。
2、会运用燃料热值表,计算燃料完全燃烧放出的热量。
【情感态度和价值观】
1.课堂上积极参与,积极思维,勇于开口、动脑
2.结合生活中热机的效率和热机对环境的影响,使学生懂得节约资源和充分利用能源的意义。
3.体会到物理知识在生活中的价值,初步建立应用物理知识解决实际问题的意识
五、教学重难点:
新人教版九年级物理上册第十四章内能的利用第二节热机的效率教案
第二节热机的效率教案
【教学目标】
1、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,认识效率。
2、过程与方法
通过学生讨论和教师讲解,了解燃料的热值和热机效率
3、情感、态度与价值观
①通过探索性实验,提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力,培养和实事求是的科学态度。
②培养学生乐理探索自然现象和日常生活中的物理原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。
【教学重点】
热值概念的理解。
【教学难点】
从能量的转化或转移的角度认识燃料的热值及热机效率。【教学准备】
教师: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
【教学过程】
主要教学过程
教学内容教师活动学生活动
一、复习引入新课。问:什么是机械效率?公式是
什么?
(设计意图:复习机械效率的
知识为这节课“热机的效率”
做铺垫)
[引入新课]
为什么有的汽车用汽油,有的
汽车用柴油,还有的用天然
气?
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,这一节我们就来
讨论这个问题。
[板书课题]第二节热机的效率
[课件展示]木柴取暖、煤气烧
饭,引出常见的燃料。
人类在原始社会就知道燃烧柴
薪来取暖、烧饭。在现代社会,
人类所用能量的绝大部分依然
是从燃料的燃烧中获得的。
[提出问题]
回答:有用功
跟总功的比
值。
η=W有用/W
总
思考,进入学
习状态
分组讨论,交
流家中使用
的主要燃料:
木柴、煤、天
然气、液化
气。
做相同的饭,
燃烧木柴和
煤,用量不
1、家中煮饭时,主要使用的燃料有哪些?
人教版九年级物理第十四章第2节14.2热机的效率教学案
教学案:人教版九年级物理第十四章第2节14.2热机的效率
一、教学内容
本节课的教学内容选自人教版九年级物理第十四章第2节14.2热
机的效率。本节主要介绍热机的效率的概念、影响因素以及提高热机
效率的方法。具体内容包括:
1. 热机效率的定义:热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完
全燃烧放出的能量之比。
2. 影响热机效率的因素:热机效率受燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失以及热机内部摩擦等因素的影响。
3. 提高热机效率的方法:提高燃料的热值、提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失和减少热机内部的摩擦。
二、教学目标
1. 了解热机效率的概念,理解热机效率的计算方法。
2. 掌握影响热机效率的因素,能够分析实际问题中热机效率的影
响因素。
3. 学会提高热机效率的方法,能够提出改进热机效率的合理建议。
三、教学难点与重点
重点:热机效率的概念及其计算方法。
难点:影响热机效率的因素及其改进方法。
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、笔记本。
五、教学过程
1. 实践情景引入:以汽车、燃气锅炉等实际应用为例,引导学生思考热机的效率问题。
2. 概念讲解:通过多媒体课件,讲解热机效率的概念及其计算方法。
4. 提高热机效率的方法:引导学生思考如何通过改进热机结构、提高燃料燃烧程度等方法,提高热机效率。
5. 例题讲解:选用课本中的典型例题,讲解热机效率的计算方法及其应用。
6. 随堂练习:布置练习题,让学生巩固热机效率的概念、计算方法和影响因素。
7. 板书设计:热机效率的概念、计算方法、影响因素及其改进方法。
热机的效率教学设计
《第14章第2节热机的效率》教学设计
教学过程设计
教学
环节
教师活动
学生
活动
设计意图
一、引
入
新
课
◆复习旧知:
1.内燃机的定义及分类。
2.内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如
何转化的。
◆探究活动1:日常生活中常用到的燃料有哪
些?
分析实验过程中的能量转化:
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
学生
回答
观察、
思考、
交流
从学生熟知的
实验入手来分
析现象中存在
的能量转化过
程,符合学生的
认知特点,使学
生有亲切感,乐
于探究。
二、探
究
新
知
燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是不同
的。
观察、
交流、
回答
思考、
归纳、
总结
通过教师的问
题设置,进一步
激发了学生的
学习兴趣。
教师引导学生
归纳总结。
一、燃料的热值
1.定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其
质量之比。(q)(把1 kg某种燃料在
完全燃烧时所放出的热量叫做这种
燃料的热值。)
2.公式:
q=
m
Q
放
3.单位:
J/kg J/m3
固体和液体燃料气体燃料
4.无烟煤的热值为×107J/kg 表示1 kg的煤
在完全燃烧时放出的热量为×107J。
(煤气的热值为×107 J/m3,表示1 m3的煤
气在完全燃烧时所放出的热量为×107 J。)
◆探究活动2:
讨论交流:
热机工作时,能不能将燃料所蕴藏的化学能全
部用来对外做有用功呢?
二、热机的效率
1.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。()
2.公式:=
放
有
Q
W
×100%
3.说明:
思考、
归纳、
总结
思考、
归纳、
总结
思考、
归纳、
总结
思考、
归纳、
总结
教师引导学生
归纳总结。
教师引导学生
归纳总结。
教师引导学生
归纳总结。
第2节 热机的效率(教案)
第2节热机的效率
【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.
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关于燃料燃烧及其利用的相关知识.
【进行新课】
知识点1 燃料的热值
1.热值的概念
师我们知道,燃料是指在燃烧时能产生内能、光能的物质.燃料的种类很多,一般可分为固体燃料(如木柴、煤等)、液体燃料(如汽油、柴油等)和气体燃料(如氢气、煤气、天然气等).下面请同学们根据自己家里通常用到的燃料,结合平时的观察,分析一下:你家做同样一餐饭需要消耗多少不同的燃料?想想,相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量是不是相同的?
初中物理热机的效率教案
初中物理热机的效率教案
一、教学内容
本节课选自人教版初中物理九年级第十七章第二节的《热机的效率》。详细内容包括:热机效率的定义,热机效率的计算,提高热机效率的方法及其在日常生活中的应用。
二、教学目标
1. 让学生了解热机效率的概念,理解热机效率的计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高学生的节能环保意识。
3. 培养学生进行科学探究的能力,增强团队合作意识。
三、教学难点与重点
重点:热机效率的定义及计算方法。
难点:提高热机效率的方法及其在实际应用中的理解。
四、教具与学具准备
1. 教具:热机模型,演示用热机效率实验装置。
2. 学具:计算器,练习本。
五、教学过程
1. 实践情景引入(5分钟)
通过展示热机模型,引发学生对热机效率的好奇心。
2. 知识讲解(10分钟)
讲解热机效率的定义,计算方法以及提高热机效率的方法。
3. 例题讲解(15分钟)
选取一道具有代表性的例题,详细讲解解题步骤。
4. 随堂练习(15分钟)
出示几道与热机效率相关的练习题,让学生独立完成。
5. 小组讨论(5分钟)
学生分小组讨论如何将提高热机效率的方法应用于实际生活。
6. 课堂小结(5分钟)
7. 互动环节(5分钟)
学生提问,教师解答,巩固所学知识。
六、板书设计
1. 热机效率的定义及计算公式。
2. 提高热机效率的方法。
3. 例题解题步骤。
七、作业设计
1. 作业题目:计算一种常见热机的效率,并提出提高效率的建议。
2. 答案:根据学生所选热机类型,给出相应答案。
八、课后反思及拓展延伸
1. 反思:本节课学生对热机效率的理解程度,以及课堂互动情况。
人教版物理九年级14.2《热机的效率》教案
人教版物理九年级14.2《热机的效率》教案
一. 教材分析
《热机的效率》是人教版物理九年级上册第十四章第二节的内容。本节主要介
绍了热机的效率的概念、影响因素以及提高热机效率的途径。通过本节的学习,学生应能理解热机的效率含义,知道提高热机效率的方法,并能在实际问题中应用。
二. 学情分析
九年级的学生已经具备了一定的物理基础,对于能量、功等概念有一定的了解。但热机效率这一概念较为抽象,需要通过具体的实例和实验来帮助学生理解和掌握。同时,学生对于实际生活中的热机了解不多,需要通过生活中的实例来引导学生认识热机及其效率。
三. 教学目标
1.理解热机的效率概念,知道热机效率的计算方法。
2.了解影响热机效率的因素,掌握提高热机效率的途径。
3.能运用热机效率的知识解决实际问题。
四. 教学重难点
1.热机效率的概念及计算。
2.影响热机效率的因素。
3.提高热机效率的方法。
五. 教学方法
1.采用问题驱动的教学方法,引导学生通过思考问题来学习热机效率的
知识。
2.利用实验和实例,帮助学生直观地理解热机效率的概念和影响因素。
3.采用小组合作的学习方式,培养学生的团队协作能力和解决问题的能
力。
六. 教学准备
1.教学PPT。
2.热机实验器材。
3.生活实例素材。
七. 教学过程
1.导入(5分钟)
通过提问方式引导学生回顾能量、功等概念,为新课的学习做好铺垫。
2.呈现(10分钟)
利用PPT呈现热机的效率定义、计算公式及影响因素。结合生活实例,让学生直观地理解热机效率的概念。
3.操练(10分钟)
分组进行热机实验,让学生亲自操作,观察实验现象,从而加深对热机效率的理解。
人教版九年级物理第十四章第2节《热机的效率》教学设计
人教版九年级物理第十四章《内能的利用》
第2节《热机的效率》教学设计
一、教材内容分析
本节内容是学生在学习完热机、内燃机后,在已经学习过机械效率的基础上对于效率的进一步学习。使学生体验到科学、技术和社会的相互关系,体验科学在社会生活生产中的应用。
二、课标要求
了解热机效率的概念、能进行热机效率计算,知道热机的使用在给人们带来便利的同时,也造成了环境污染。
三、学情分析:
初三的学生学习物理已经一年,有一定的计算能力基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不难。经过几年的学习改革,大多数学生能够自主学习,学生的自主学习,小组合作学习的意识比较强。在掌握知识上学生两极分化严重,知识的应用深度不够,所以更应当发挥小组的作用。
四、教学目标
(一)知识与技能
1.知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能
2.知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表
(二)过程与方法
1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。
2.能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。
(三)情感态度和价值观
结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义
五、教学重难点
重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。
难点是对热机的效率的理解。
六、教学策略
结合教学实际及中考要求,对本节内容加大容量,增加热机效率计算及应用内容,这样做主要是为了加深学生对于热机效率概念的理解,以及对于概念延伸出的公式的应用;同时增加了“提高热机效率的途径”部分内容,这样主要是基于对学以致用,提高学生将所学的内容应用于实际生活的能力。
初中物理_第2节热机效率教学设计学情分析教材分析课后反思
《14.2热机的效率》教学设计
【教学目标】
知识与技能
1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;
2、知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表.
过程与方法
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。
2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。
情感态度与价值观
结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义。
【教学重难点】
重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。
难点是对热机的效率的理解。
【教学方法】
启发式教学法,自主学习法,点拨法,展示交流法
【教学准备】
课前收集的燃料的图片、多媒体课件等
【教学过程】
自学质疑阶段
根据我校的实际情况,我运用翻转课堂的教学方式进行授课,先让学生提前自学本节课,阅读课本学习基础内容,观看微课关注重点内容,小组讨论解决疑难问题,在线测学自测自学效果。
训练展示阶段
教师根据自学反馈制定疑难突破点
突破过程:
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,火的利用给人类社会带来了进步。时至今日,我们的日常生活都离不开燃料的帮助。例举一下生活中我们可以使用哪些燃料?
交流总结:燃料的种类很多,固体燃料有木柴、煤等,液体燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤气、天然气等。
生活中的燃料很多,我们在日常生活中用来取暖和煮饭的燃料也在发生巨大的变化,木柴、煤炭、液化石油气、煤气、天然气等,为什么会出现这样的变化呢?
思考:
1、哪些燃料比较省资源?为什么?
2、一个四口之家使用不同的燃料烧水做饭,一个月使用木柴约200kg,煤约90kg,液化气约30kg,秸秆约400kg。为什么燃料的消耗量是不同的?
热机的效率教学设计
14、2热机得效率教学设计
【目标确定得依据】
1、相关课程标准得陈述
1、了解热机得工作原理。知道内能得利用在人类社会发展史上得重要意义。
2、从能量得转化与转移得角度认识效率。
2、学情分析
初三得学生学习物理已经一年,有一定得基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不太难。大多数学生已经能自主学习,并且小组已经相当成熟,已经建立健全了小组合作评价机制。学生自主学习、小组合作学习得意识比较强。在掌握知识上学生两极分化严重,知识得应用深度不够,所以更应当发挥小组得作用。
3、教材分析
本节内容就是在学生学习完热机、内燃机后,在已经学习过机械效率得基础之上对于效率进一步得学习,也为以后理解热力学第二定律积累感性知识,使学生体验到科学、技术与社会得相互关系,体验科学在社会生活与生产中得应用。本课主要知识点:认识燃烧产生得内能只有一部分转变为对外做有用功得能量,了解热机效率得概念、能进行热机效率计算,知道热机得使用在给人类带来便利得同时,也造成了环境污染。
【教学目标】
1、通过回忆生活中煤、木柴燃烧时得情景,体会不同燃料燃烧释放热得本领不同,建立热值得概念。
2、在老师及同学得帮助下,能写出热值得计算公式,并会计算燃料燃烧释放得能量。
3、借助图14、2-2,能说出热机工作时释放能量得主要流向,知道什么就是热机效率。
4、结合有效利用燃料得途径,懂得节约与充分利用能源得重要意义。
【教学重难点】
重点:热机得工作原理。
难点:热机效率得计算。
【课时安排】
1课时
【评价任务】
目标1设计得评价任务
1通过回忆、自学,理解某种燃料完全燃烧放出得热量与其质量得比值就就是这种燃料得热值,并能写出推导公式。
《热机的效率》教学设计
《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,通过本节课的研究,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
在八年级研究机械效率的基础上,学生对效率有了初步的认识,这就为这节课的研究打下了良好的基础;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、研究目标
1.知道热值的定义、单位和物理意义。
2.对热值、热机效率相关问题进行简单计算
六、教学流程
1.新课程介绍
通过一张蒸汽机车的图片以及上学期研究过的机械效率引入新课
老师:这幅图中的蒸汽机车还在使用吗?为什么?
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.给出研究目标
(1)知道燃料的热值、单位、物理意义
初三物理热机的效率教案
初三物理热机的效率教案
14.2热机的效率教案
教学目标:
【知识与技能】
1.了解常见燃料的热值,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,知道提高热机效率的途径.
3.能举例说明燃料燃烧产生的气体排放对环境的影响,了解内能的利用和环境保护的关系.
【过程与方法】1.通过观察,从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同引入热值的概念.
2.讨论提高热机效率的方法,引导学生参与讨论交流,促进学生主动学习.
【情感、态度与价值观】结合有效提高热机效率的方法,使学生懂得节能及充分利用能源的重要意义.
【重点】
从能量转化的角度认识燃料的热值,对燃料热值的概念及热机的效率的理解.
【难点】
热机中的能量转化及损失,热机的效率的计算.
教学过程:
知识点一燃料的热值
【自主学习】
阅读课本P22—23,完成以下问题:
1.燃料的热值: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__,在国际单位制中,热值的单位:__焦每千克__,气体燃料的热值单位:__焦每立方米__.
2.阅读常见燃料的热值表,表中热值最大的燃料是__氢__.
3•酒精的热值是3.0X107J/kg,物理意义是__每千克的酒精完全燃烧放出的热量为3.0X107J__.
【合作探究】
演示一几种燃料
1.相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量是不是相同?答:不相同.
2.学生讨论火箭升空,为什么往往以液态氢作为燃料?答:因为氢的热值大,相同质量的不同燃料中,氢释放的热量最多,故利用氢作为燃料.
教学设计5:14.2热机的效率
14.2热机的效率
【教学目标】
(一)知识与技能
从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同。了解热机效率的含义。
(二)过程与方法
燃料燃烧时能量的主要流向。
(三)情感态度价值观
增强环保意识。
【教学重点】
热机的效率
【教学难点】
热机能量流失的方向
【课前准备】
挂图、多媒体课件
【教学时间】
1课时
【教学过程】
引入新课
1、复习提问:什么是机械效率?
2、新课引入: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,这一节我们就来讨论这个问题。
课题:14.3热机的效率
进行新课
(1)热机的能量损失
教师:一辆汽车从身旁驶过,有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机。这是为什么?
学生:因为它们排出的气体的味道不同。
教师:说得很对。但你们想过没有,排出的气体中仍有汽油或柴油味这说明了什么?学生:说明汽油或柴油并未完全燃烧。
教师:既然燃料没有完全燃烧,就说明有一部分能量被白白地损失掉了。板书:
一、热机的能量损失
1.燃料未能完全燃烧
教师:再想想,除此之外还有些什么损失?
学生:排出的气体中还具有内能。
教师:有人曾用汽车的尾气加热饭菜就说明了这一点。除此之外,气缸壁等也会传走一部分内能。
板书:2.废气和散热带走一部分内能
教师:以上这些都是没有转化成机械能的内能。那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功?
学生:不是,有一部分要传给飞轮以维持其继续转动。
教师:除此之外,由于各零部件之间有摩擦,曲轴还需克服摩擦做功。
板书:3.克服摩擦做功
(2)热机的效率
由于以上原因,真正用来做有用功的能量只占燃烧燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小,也就成了热机性能的标志。为此,我们再介绍一个新的概念:
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《14.2热机的效率》教学设计
【教学目标】
知识与技能
1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;
2、知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表.
过程与方法
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。
2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。情感态度与价值观
结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义. 【教学重难点】
重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。
难点是对热机的效率的理解。
【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。
【教学准备】或【实验准备】
课前收集的燃料的图片、多媒体课件等
1、燃料的
分类
2、燃料燃烧放出的热量与什么因素有关?
二、燃料的热值:
1.概念:
燃料的燃烧
燃料的种类很多,固体燃料有木柴、煤等,液体
燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤气、天然气
等。根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧
放出的热量是不是相同?要找出事实来支持你
的论点,并进行分析。
一种化学反应,
燃烧过程中,储
存在燃料中的
化学能被释放,
转变为内能。
燃料的种类很
多,可分为固体
燃料、液体燃料
和气体燃料。
燃烧相同质量
的不同燃料,放
出的热量不同。
如:1千克木柴、
1千克煤和1千
克的液化石油
气完全燃烧时
放出热量不同
(烧同一壶水
时升高的温度
不一样
学生自主学习,
思考回答
1、某种燃料完
全燃烧所放出
的热量与其质
量之比。其符号
是q
2、J/kg J/m3
3、1千克木炭完
全燃烧时放出
的热量是3.4×
107J
4、1立方米煤气
完全燃烧时放
出的热量是3.9
×107J
5、q= Q
放
/m
6、Q=1.5kg×
2.7×107J/kg
=4.05×107J
几种燃料
相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。请同学认真学习自主学习课本热值的知识,并回
三、热机的效率
1.热效率
2、热机的效率交流总结:
(1)热值反映了燃料本身的一种特性,只与燃料
的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否
完全燃烧均无关系。
(2)热值的单位:J/kg
(3)不同燃料的热值一般不同;不同燃料的热
值有时还可能相同。
(4)氢气的热值最大。
(5)气体的热值单位:J/m3
延伸拓展:推导燃料完全燃烧放热的计算公式:
1、酒精的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义
是什么?
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
2、2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
2kg×3.0x107J/kg=6.0×107J
3、质量为3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多
少焦?
3kg×3.0×107J/kg=9.0×107J
4、质量为mkg的酒精完全燃烧放出的热量是多
少焦?
Q = mq
其中m表示质量,单位是kg,q表示热值,
单位是J/kg,Q表示燃料燃烧放出的热量,单位
是J。
同样的原理,体积为V的某种燃料完全燃烧放出
的热量是多少焦?
Q = Vq
设计意图:根据热值的物理意义,去推倒燃
料燃烧放热的公式,符合学生的认知规律,学生
在理解热值的基础上,很容易推导燃料燃烧的放
热公式。
【练一练】
500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量?
解:查表可知,汽油的热值q=4.6×107J/kg
计算公式。
学生小组讨论
加深对公式的
理解:
1、公式计算的
是燃料完全燃
烧时放出的热
量
2、公式中m必
须用Kg为单位,
V必须用m3为单
位。
3、热值q与燃
料质量和放热
的多少没有关
系,它是反映燃
料优劣的物理
属性
学生练习
学生讨论,分析
煤气燃烧放出
能量的几种去
向,然后个别回
答。
学生通过分析
理解热效率
3、提高热机效率的途径
m=500g=0.5kg
Q=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J
【想一想】
提出问题:用煤气灶烧水时,煤气能完全燃烧
吗?煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?
分析讨论:煤气燃烧放出的热量:
1、煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量
2、煤气灶本身也会吸收一部分能量
3、高温的烟气带走了一部分能量
4、还有一部分直接损失掉了
5、水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分
所以,在烧水的过程中,被水吸收的热量与燃
料完全燃烧放出能量的比值,称为热效率。
热机也有类似的情况:
在内燃机中,燃料燃烧产生的能量到哪里去
了呢?
热机是将内能转化为机械能的装置,在这个
情景中,真正转变为对外做有用功的能量只占燃
料燃烧时所释放能量的一部分。
所以: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。
理解热机的效率:
1) 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.
学生讨论,分析
内燃机燃料燃
烧放出能量的
几种去向
学生通过类比
分析理解热机
的效率
学生通过计算
加深对热效率
的理解。
学生讨论有效
利用燃料的方
法,探讨提高热
机效率的途径。