最新初中物理九年级第十二章第4节《热机效率和环境保护》精品学案精编版
沪科版九年级物理全一册教案：13.4热机效率与环境保护
教案：沪科版九年级物理全一册——13.4 热机效率与环境保护一、教学内容1. 热机的效率定义及其计算方法。
2. 影响热机效率的因素，如燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失、摩擦等。
3. 热机效率与能源利用率的关系。
4. 环境保护的概念及其与热机效率的关系。
5. 提高热机效率的方法，如提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失、减小摩擦等。
二、教学目标1. 让学生理解热机的效率定义及其计算方法，掌握影响热机效率的因素。
2. 使学生认识到热机效率与能源利用率的关系，提高节能环保意识。
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. 教学难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的因素。
2. 教学重点：热机效率与能源利用率的关系，提高热机效率的方法。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示汽车、燃气轮机等热机工作时的情景，引导学生关注热机效率与环境保护的问题。
2. 知识讲解：（1）介绍热机的效率定义及其计算方法。
（2）分析影响热机效率的因素，如燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失、摩擦等。
（3）讲解热机效率与能源利用率的关系。
（4）阐述环境保护的概念及其与热机效率的关系。
3. 例题讲解：分析并解答教材中的典型例题，让学生掌握热机效率的计算方法及其应用。
4. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生运用所学知识解决实际问题。
6. 布置作业：布置课后作业，巩固所学知识。
六、板书设计板书内容：13.4 热机效率与环境保护热机效率：定义：……计算方法：……影响因素：……与能源利用率的关系：……环境保护：……提高热机效率的方法：……七、作业设计1. 请简述热机的效率定义及其计算方法。
2. 分析影响热机效率的因素，并说明如何提高热机效率。
3. 阐述热机效率与能源利用率的关系。
4. 结合实例，说明如何运用热机效率的知识解决实际问题。
13.4 热机效率与环境保护2024-2025学年物理沪科版九年级全一册
人类进化历程中燃料的发展
学习探究
热值
固体燃料
液体燃料
燃料燃烧过程中的能量转化有共同特点：
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
气体燃料
下面三种燃料释放热量的能力相同吗？你是如何比较的？
学校在室温20℃时，每天向学生供100kg开水，烧这些水若分别用以下燃 料，则需：
干木柴 约2.8Kg
烟煤 约1.16Kg
2、在1个标准大气压下，将5kg 40℃的水烧开，需要完全燃烧多少 千克的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，并且燃料 完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
Q吸=Cm∆t
=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃-40 ℃)
=1.26×106 J
因为Q吸=Q放=1.26×106 J，所以干木柴质量：
W有 100%
Q放
Q吸 100%
Q放
W有：表示热机对外做的有用功 W放：表示燃料完全燃烧所释放的能量
环境保护
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：
保护环境的方法：
（1）改进燃烧设备时加装消烟除尘装置； （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。
环境保 护
定义：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
固体：q=
Q m
气体：q= Q V
热机工作时，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。
W有 100%
Q放
Q吸 100%
Q放
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
九年级全一册•沪科版
(整理)初中物理九年级第十二章第4节《热机效率和环境保护》精品学案
新课标沪教版初中物理九年级第十二章第4节《热机效率和环境保护》精品学案学习目标:1、理解并掌握热值的概念、单位、计算公式2、会运用热值的计算公式进行计算。
3、理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。
4、了解燃料燃烧对环境的影响。
学习过程:<一> 燃料的热值【自学指导】1、常见的燃料有哪些？例如：，他们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，那又如何来比较不同燃料燃烧释放能量的能力？2、叫做这种燃料的热值，用字母表示，单位符号是，利用热值计算热量的公式是思考：(1)、给热值下定义时你认为应该注意哪些？(2)、气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成单位符号是。
3、观察常见燃料的热值表，说明热值是物质的之一，汽油的热值是，它表示的物理意义是检测题:1、近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤渣粉碎后掺在优质煤中高价销售。
客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（）A..热值B. 比热容C.温度D. 质量2、结合热值表，计算出在图12－26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。
〈而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？〉<二> 热机的效率【自学指导】1、认真阅读课本第45页图12－27，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？计算公式应该写成3、提高热机的效率的途径是具体措施是4、热机的效率能否达到100％？为什么？检测题:1、热机是将能转化为机械能的机器，一台内燃机运行时各种能量耗损大致为：气缸散热占20％，废气带走能量占35％，摩擦耗损等占15％，则它的热机效率为，热机工作时对环境造成的污染有（填一种污染）2、某载重柴油车总质量为5吨，在平直的公路上匀速行驶100km，受到的阻力是车重的0.1倍，消耗了32kg柴油，那么此车的效率是多少？（柴油的热值是3.3×107J/kg，g=10N/kg)〈三〉环境保护【自学指导】1、燃料燃烧对环境有哪些影响？2、结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？当堂训练:1、下列关于热值的说法正确的是（）A.燃料不燃烧，其热值为零。
九年级物理全册 13.4 热机效率和环境保护教案 (新版)
《热机效率和环境保护》教案【教学目标】1、知识与技能建立热值概念。
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。
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。
2、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3、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【教学方法】演示法探究交流【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。
2、常见内燃机有哪些？汽油机、柴油机3、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（一）燃料的热值常见燃料的分类固体燃料如：干柴煤等液体燃料如：汽油柴油酒精等气体燃料如：氢气天然气等燃料燃烧过程：燃料的化学能转化为内能在20℃的室温下，向学生提供100kg开水，若用以下燃料，所需燃料质量相同吗？燃料的热值某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值（用q表示）。
单位：焦每千克焦每立方米符号：J/kg 或 J/m3物理意义：描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量。
质量为m的燃料完全燃烧释放出的能量：Q=qm Q：燃料完全燃烧放出的热量m：燃料的质量q：燃料的热值体积为V的燃料完全燃烧放出的热量：Q=qV Q：燃料完全燃烧放出的热量V：燃料的体积q：燃料的热值常见燃料的热值干木柴的热值是q=1.2×107 J/Kg ，其物理意义是什么？表示：１kg 的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107 J 。
第四节热机效率和环境保护ppt课件
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
展示交流
• 3、下列关于热值的说法正确的是（ ） • A.燃料不燃烧，其热值为零。 • B.燃料不完全燃烧其热值要变小。 • C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
展示交流
• 5、火箭常用液态氢气作燃料，其原因
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提高热机效率的措施（以内燃机为例）：
使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量 损失，机件间保持良好的润滑、减小摩 擦，在热机的设计和制造上，采用先进的技 术。
例题2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完 全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热 量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升 高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
Q
m = c(t -t0)
沪科版物理九年级12.4《热机效率和环境保护》WORD教案1
第四节热机的效率和环境的保护教学参考一、课时安排：2课时二、重点难点：热值的要领的建议和热机的效率三、教材分析：本节包括三部内容，燃料及其热值、热机的效率和环境的保护。
“燃料及其热值”这部分内容是通过学生能从生活中体会到不同燃料燃烧释放内能的本领不同建立的。
知道热值单位，会查热值表，并知其物理意义。
“热机效率”这部分内容安排了燃料燃烧能量走向示意图得出的热机的效率。
通过引导学生讨论：如何提高热机的效率。
结论的得出体现了物理知识来源于实践的思想。
“环境保护”这部分内容主要讲述，热机为人类的发展做出了重大贡献的同时，也带来了许多环境污染问题，初步认识到科学及相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。
四、课标要求：1、能从生活中体会不同燃料燃烧释放内能的本领不同，建立热值的概念2、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3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，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，能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系5、能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环境保护意识6、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五、教学建议对于燃料的热值，建议从日常生活中的燃料使用，让学生认识到不同燃料的热值是不同的。
热机效率建议从观察汽车等交通工具的结构、工作情况引入，引导学生结合简单机械中学习的机械效率认识到燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能，对热机效率有初步的认识。
不向学生讲热机效率的卡诺公式，但可以大致介绍一点思想。
环境保护具有一定的综合性，可以与化学、生物和地理有机配合。
这部分内容不在于有多少知识内容，重在使学生既了解燃料内能的利用促进了人类社会的发展，也要使学生了解到由于燃料的使用对大自然产生的负面作用。
让学生初步建立既要发展，又要保护的综合评价思想，树立人类与自然和谐相处的意识。
九年级物理第四节热机效率与环境保护
燃料的热值
热机效 率和环 境保护
热机的效率 环境保护
定义 单位及物理意义 公式 定义 公式 提高热机效率
环境污染 环保措施
第四节 热机效率与环境保护
课堂反馈
1．关于燃料的热值，以下说法中正确的是( A ) A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况 无关 B．燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率与环境保护
新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈
第四节 热机效率与环境保护
新知梳理
一 燃料的热值
1 ． 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，用 q 表示。 2．定义式：q＝Qm(用 Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，用 m 表示
3．定义式： η ＝WQ有总用＝mq（W有V用q）。
4．提高热机效率的主要途径 (1)使燃料尽可能___充__分_燃__烧____。 (2)尽量简化机械传动部分结构 ，并选用优良的润滑材料减小 ___摩__擦___，以减少能量损失。
[说明]因为 Q 总＝W 有用＋W 额外，所以热机效率的取值范围为 0＜η ＜1。
据题目已知条件，求出相应的物理量；如下框图所示。
阻力f，匀速直线运动时F=f
行驶速度v 行驶路程s 已 牵引力的功率P 行驶时间t 知
值 燃料的质量m
燃料的体积V
燃料的热值q
牵引力所做的有用 功：W有用=Fs或W有用 =Pt
沪科版九年级物理全一册：13.4热机效率和环境保护学案
沪科版九年级物理全一册：13.4 热机效率和环境保护学案一、教学内容1. 热机的效率：定义、计算方法以及影响因素。
2. 热机效率的提高：减小热机内部摩擦、提高燃料燃烧利用率等方法。
3. 环境保护：热机排放污染物的原因及防治措施。
4. 实例分析：结合具体热机实例，分析热机效率和环境保护的关系。
二、教学目标1. 理解热机的效率概念，掌握热机效率的计算方法。
2. 学会通过减小热机内部摩擦、提高燃料燃烧利用率等方法提高热机效率。
3. 了解热机排放污染物的原因，掌握防治措施，提高环保意识。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算方法，热机效率提高的方法。
2. 教学重点：热机效率与环境保护的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示汽车、摩托车等热机在工作时排放尾气的现象，引导学生思考热机效率和环境保护的问题。
2. 知识讲解：（1）介绍热机的效率概念，讲解热机效率的计算方法。
（2）分析影响热机效率的因素，如热机内部摩擦、燃料燃烧利用率等。
（3）讲解如何通过减小热机内部摩擦、提高燃料燃烧利用率等方法提高热机效率。
3. 实例分析：以汽车为例，分析热机效率和环境保护的关系。
4. 随堂练习：（1）计算一个热机的效率。
（2）思考如何通过改进热机设计提高热机效率。
5. 小组讨论：分组讨论热机效率提高的方法以及环境保护措施。
六、板书设计1. 热机效率的定义、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. 热机效率与环境保护的关系。
七、作业设计3. 调查生活中常见的热机排放污染物现象，提出防治措施。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课的教学效果，学生对热机效率和环境保护的理解程度。
2. 拓展延伸：研究其他领域的热机效率问题，如太阳能热机、生物质能热机等。
3. 布置下节课的内容：热力学第一定律。
重点和难点解析在上述教学设计中，我们需要重点关注“实例分析”和“小组讨论”环节，因为这两个环节是学生将理论知识应用于实际问题的重要步骤，同时也是学生理解和掌握难点知识的关键环节。
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The document was prepared on January 2, 2021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】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=×107J/kg，水的比热容c=×103J/（kg·℃）］解：Q放＝mq＝42×10-3kg××107J/kg=×106J,由Q放＝Q吸＝cmΔt得：Δt=Q吸/cm＝×106J/×103J/（kg·℃）×10kg=30℃即酒精完全燃烧释放的热量是×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4.每千克干木柴完全燃烧能放出×107J的热量，×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.5.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××107J/kg=6×106JQ=Q放·η=6×106J×60%=×106J吸（2）t=t0+Q吸/cm=10℃+×106J/×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.。
12.4热机第四节热机效率和环境保护
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒 性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植 物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍.
自学检测
柴油机的工作原理： 7.吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由汽缸上 端 向 下 端运动，外界 空气从进气门吸入气缸。 8.压缩冲程：进气门和排气门都 关闭，活塞由汽缸下 端 向上 端运动，空气被压缩成高温的气体，其温度超过柴 油的 燃点 。 喷油嘴向汽缸内喷射雾 9.做功冲程：在压缩冲程末尾，由 状的柴油，这些雾状柴油在汽缸内高温空气中剧烈燃烧 ，产生高温高压的燃气，推动活塞由汽缸上 端向 下 端 加速运动，并通过连杆带动曲轴和飞轮快速转动。 进气门关闭， 排气门打开，活塞由汽缸 下 端 10.排气冲程： 向 上 端运动，把废气排出气缸。为下一个 工作循环 做好 准备。
质量为10Kg，初温为20摄氏度的水， 在一标准大气压下将这些水加热至 沸腾，需要吸收多少热量？如果这 些热量是由干木柴完全燃烧提供的， 干木柴完全燃烧放出的热量有百分 之八十被吸收，需要燃烧多少千克 的干木柴？（q=1.2x107J/Kg ）
解：Q吸=cm水(t3×10×(100-20) t0)=4.2×10 J=3.36×106J Q吸=Q放.η ， 3.36 10 J ∴Q放= Q 吸 = 80% η =4.2×10 6J，
各种热机的效率: 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﹪
议一议
2024年初中九年级物理教案：热机效率和环境保护
2024年初中九年级物理教案：热机效率和环境保护一、教学目标（一）知识与技能1. 了解热机效率的概念和意义。
2. 了解热机对环境造成的污染，掌握减少热机污染的方法。
（二）过程与方法1. 通过讨论和调查，了解热机效率和环境保护的重要性。
2. 学会分析和评价不同的热机效率方案。
（三）情感态度与价值观1. 树立环保意识，培养节能减排的价值观。
2. 增强团队协作和交流能力。
二、教学重难点（一）教学重点1. 热机效率的概念和意义。
2. 热机对环境造成的污染及其原因。
3. 减少热机污染的方法。
（二）教学难点1. 如何让学生理解热机效率的概念和意义。
2. 如何让学生学会分析和评价不同的热机效率方案。
三、教学过程（一）导入新课教师：今天我们要学习的是热机效率和环境保护，随着科技的发展，热机在我们的生产和生活中得到了广泛的应用，但是它也带来了一些环境问题，我们需要了解这些问题，并寻找解决方案。
（二）热机效率的概念和意义1. 教师：首先，我们来解释一下什么是热机效率。
简单来说，热机效率就是指热机对能量的利用程度，也就是热机所消耗的燃料所能产生的能量的百分比。
2. 学生：那么，热机效率高的话，是不是就意味着可以节约能源呢？3. 教师：是的，热机效率高的话，就可以减少能量的浪费，从而节约能源。
这对于我们的可持续发展是非常重要的。
4. 学生：那么，我们该怎么提高热机效率呢？5. 教师：这是一个很好的问题。
提高热机效率的方法有很多，比如改进发动机的设计、优化燃烧过程、提高操作人员的技能等等。
这些方法都需要我们进行深入的研究和探索。
（三）热机对环境造成的污染1. 教师：热机除了效率问题，还会对环境造成很大的污染。
那么，热机主要对环境造成了哪些污染呢？2. 学生：主要有废气和噪声污染。
3. 教师：非常好。
废气主要是指热机燃烧燃料时产生的废气，其中含有大量的有害气体，如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等，这些气体会导致温室效应、光化学烟雾、酸雨等问题。
九年级物理全第十二章内能与热机第四节热机效率和环境保护学案上科版
沪科版《热机效率和环境保护》教案（简案）【教学目标】１、从能量的转化角度认识热值。
２、从能量的转化或转移来认识热机效率。
会查热值表并能简单的热量计算。
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：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。
一、燃料的热值。
定义：1千克完全燃烧符号：q热值：单位：焦/千克。
（J/kg）。
或气体燃料的热值：J/m3物理意义:公式：Q=mq或q=Q/m（Q=qV）影响因素：与燃料的质量、是吾完全燃烧无关。
热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
二、热机效率使燃料充分燃烧提高热机效率途径减少热损失保持良好的润滑。
三、环境保护。
1．内能对环境的影响。
、酸雨），（1）废气污染（CO、SO2（2）噪声污染。
2．保护环境，减小污染措施。
（1）改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
（2）提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
（3）充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。
【作业】：。
新沪科版初中物理九年级精品学案第四节 热机效率和环境保护
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内能的本领不同，建立燃料热值的概念。
2、会查热值表，能根据燃料的热值计算燃料完全燃烧放出的热量。
3、能说出燃料燃烧释放的能量的主要流向，对热机效率（或炉子的效率）有初步的认识，能大致说出提高效率的途径。
4、举例说明燃料燃烧对环境的影响，培养自觉地环保意识。
【学前准备】人要生存，机器要运转，都离不开能量。
内能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。
同学们，想一想日常生活中主要有哪些燃料？【自主学习】一、燃料的热值1、若烧开一壶水需完全燃烧0.2kg煤气，那么完全燃烧0.2kg干草能否烧开这壶水？这说明完全燃烧相同质量的燃料所放出的热量________。
2、在物理上用_______表示燃料燃烧放热情况，定义是__________ _____________________________，符号__________固、液体燃料单位符号________气体燃料的热值单位符号。
计算燃料燃烧放出热量的公式是______________。
3、观察课本37页的“常见燃料的热值”表，你有何发现？二、热机效率和环境保护1、热机燃料燃烧放出能量只有少部分转化为机械能，物理上用__________表示热机的这种性能，定义是_________________。
2、观察右图，想一想热机的效率能达到100﹪吗？为什么？我们应该如何提高热机效率？3、观察图12-28，说出燃料燃烧对环境产生的污染有哪些？我国采取什么措施？【知能应用】1．与煤炭相比，使用天然气能减少对空气的污染。
天然气的热值是7．5×107J／m3，若某家庭一个月使用了10m3的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量是____________J；这些热量相当于完全燃烧_________kg烟煤放出的热量。
(设烟煤的热值是 3.0×l07J ／kg)【诊断评价】1.2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。
沪科版-物理-九年级全一册第十二章第4节热机效率和环境保护拓展
《沪科版第十一章第四节热机效率和环境保护》拓展温室效应我国是世界上气候变化的敏感区和脆弱区之一。
引起气候系统变化的原因有多种，概括起来可分成自然的气候波动与人类活动的影响两大类．前者包括太阳辐射的变化，火山爆发等．后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气中温室气体浓度增加，硫化物气溶胶浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化等等。
人类活动会增加大气中温室气体的浓度并导致气候变化的研究，可以追溯到19世纪末．1896年，瑞典科学家斯万特．阿尔赫尼斯就对燃煤可能改变地球气候做出过预测．他指出，当大气中二氧化碳浓度加倍时，全球平均气温将增加5～6℃．之后，有许多科学家陆续对此问题进行了研究．1957年，瑞威拉等在美国发表了关于增加大气中温室气体浓度可能产生气候变化的论文．同年，美国夏威夷观象台开始进行二氧化碳浓度观测，从而正式揭开了人类研究气候变化的序幕．温室效应是这一话题的核心．它是指大气中的二氧化碳等气体透过太阳短波辐射，使地球表面升温，但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射，从而使大气增温．由于二氧化碳等气体的这一作用与“温室”的作用类似，故称之为“温室效应”，二氧化碳等气体则被称为“温室气体”．工业革命前，大气中的二氧化碳等气体造成的“温室效应”使得地球表面平均温度由一18℃上升到当今自然生态系统和人类已适应的15℃一旦大气中的温室气体浓度继续增加，进一步阻挡了地球向宇宙空间发射的长波辐射，为维持辐射平衡，地面必将增温，以增大长波辐射量．地面温度增加后，水汽将增加（增加大气对地面长波辐射的吸收），冰雪将融化（减少地面对太阳短波的反射），又使地表进一步增温，全球变暖更显著．除了二氧化碳外，目前发现的人类活动排放的温室气体还有甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫．对气候变化影响最大的是二氧化碳．二氧化碳的生命期很长，一旦排放到大气中，最长可生存200年，因而最受关注．排放温室气体的人类活动包括所有的化石能源燃烧后排放的二氧化碳．在化石能源中，煤含碳量最高，石油次之，天然气较低．化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏时排放的二氧化碳和甲烷；水泥、石灰、化工等工业生产过程中排放的二氧化碳；水稻田、牛羊等反刍动物消化过程中排放的甲烷；土地利用变化减少了对二氧化碳的吸收；废弃物排放中产生的甲烷和氧化亚氮．1860年以来，全球平均温度升高了0.6士0.2℃．近百年来最暖的年份均出现在1983年以后．20世纪北半球温度的增幅是过去1 000年中最高的．据资料显示，近百年来大气中温室气体浓度明显增加．大气中二氧化碳的浓度已达到过去42万年中的最高值．近百年里降水分布也发生了变化．大陆地区尤其是中高纬度地区降水增加，非洲等一些地区降水减少．有些地区极端天气气候事件（厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘幕等）的出现频率与强度增加．。
九年级物理全册 13.4 热机的效率和环境保护导学案(无
第四节热机的效率和环境保护一、学习目标：1.能从生活中体会不同燃料燃烧释放内能的本领不同，建立热值概念。
2.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。
二、重点难点：燃烧热值的计算三、学习过程：【知识储备】1、1Kg的某种燃料燃烧时释放出的热量称为这种燃料的热值，热值的计算公式为热值的单位为，符号是。
2、造成热机能量损失的原因很多，如、、、3、热机的能量与的能量的比值称为热机的效率；汽油机的效率约为柴油机的效率约为。
4、柴油的热值为 3.3ⅹ107J/Kg,它的物理意义是，完全燃烧3Kg柴油放出的热量是。
5、燃料在燃烧过程中，燃料的能转化为能。
【知能应用】6、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量为：木柴约为200kg，烟煤约为80kg，液化石油气约为30kg，煤气约为60kg，这四种燃料中哪一种燃烧的热值最高？（）A．液化石油气 C．烟煤B．煤气 D．木柴7、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（）A．较大的比热 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点8、甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（）A、甲种燃料比乙种燃料的热量少B、完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水C、完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多D、通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大9、下列关于提高锅炉效率的方法，正确的是（）A、把块状燃料粉碎成粉末状B、用鼓风机向炉膛吹气C、利用热值大的燃料D、向锅炉加大燃料的投放量10、近期煤价节节攀升，少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（）A、热值B、比热容C、温度D、质量11、物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热；并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g的酒精。
九年级物理全册 13.4 热机效率与环境保护导学案 (新版)沪科版-(新版)沪科版初中九年级全册物理
§13.4 热机效率与环境保护【学习目标】1.通过生活中实例的分析，能说出不同形式的能量可以相互转化和转移。
2.通过实验体会不同燃料燃烧释放热量的能力不同,会用比值法建立燃料热值概念。
3. 会查燃料的热值表,会说出燃料热值的物理意义。
4．能根据燃料的热值计算出一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
5. 能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
6. 对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。
7. 能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,有自觉的环保意识。
【课堂导学】一、燃料的热值活动1：观察下列图片，交流回答问题1．以上材料具有哪些共性的特征？2．你是怎样将它们分类的？说说你的想法。
3．若想将一壶水烧开，在这些燃料中，你认为利用哪种原料用量最少？为什么？活动2：阅读教材燃料的热值知识栏目中的内容，完成下面的问题填一填（1）为了研究燃料释放能量的能力，人们把，叫做这种燃料的热值。
热值用字母表示，以质量为计量单位的燃料热值的单位符号是，以体积为计量单位的燃料热值的单位符号是。
质量为m的燃料完全燃烧释放的热量Q =。
（2）烟煤的热值是，它的物理意义是：。
（3）利用热值表，试计算4kg的柴油完全燃烧释放的热量？汽油煤炭植物秸秆煤油灯二、热机效率活动3：认真阅读教材图12-27，回答下列问题1．热机工作时，主要的能量损失表现在哪些方面？2．你有几种表达热机效率的方法？写出来与同学交流。
3．我们可以从哪些方面做工作来提高热机效率？4．在家庭中，我们经常用天然气灶来烧开一壶水。
你能否仿照教材中的事例，画出这一过程的能流图。
填一填热机转变为的能量与所释放的能量的比值，称为热机效率。
三、环境保护1．为减少燃料燃烧所造成的污染，你知道政府采取了哪些措施？2．你亲身经历过因环境污染所造成的生活不便或不适想象吗？说出来，让大家感受一下。
3．在日常生活中，我们可以从哪些方面对“环境”做出贡献？【课堂练习】×107J/Kg，表示的意义是×108J的热量，需要完全燃烧 Kg无烟煤。
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2020年初中物理九年级第十二章第4节《热机效率和环境保护》精品学案精编版
新课标沪教版初中物理九年级第十二章第4节《热机效率和环境保护》精品学案
学习目标:
1、理解并掌握热值的概念、单位、计算公式
2、会运用热值的计算公式进行计算。
3、理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。
4、了解燃料燃烧对环境的影响。
学习过程:
<一> 燃料的热值
【自学指导】
1、常见的燃料有哪些？例如：，他们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，那又如何来比较不同燃料燃烧释放能量的能力？
2、叫做这种燃料的热值，用字母表示，单位符号是，利用热值计算热量的公式是
思考：
(1)、给热值下定义时你认为应该注意哪些？
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(2)、气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成单位符号是。
3、观察常见燃料的热值表，说明热值是物质的之一，汽油的热值是，它表示的物理意义是
检测题:
1、近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤渣粉碎后掺在优质煤中高价销售。
客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（）
A..热值
B. 比热容
C.温度
D. 质量
2、结合热值表，计算出在图12－26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。
〈而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？〉
<二> 热机的效率
【自学指导】
1、认真阅读课本第45页图12－27，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？
计算公式应该写成
3、提高热机的效率的途径是
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具体措施是
4、热机的效率能否达到100％？为什么？
检测题:
1、热机是将能转化为机械能的机器，一台内燃机运行时各种能量耗损大致为：气缸散热占20％，废气带走能量占35％，摩擦耗损等占15％，则它的热机效率为，热机工作时对环境造成的污染有（填一种污染）
2、某载重柴油车总质量为5吨，在平直的公路上匀速行驶
100km，受到的阻力是车重的0.1倍，消耗了32kg柴油，那么此车的效率是多少？（柴油的热值是3.3×107J/kg，g=10N/kg)
〈三〉环境保护
【自学指导】1、燃料燃烧对环境有哪些影响？
2、结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？
当堂训练:
1、下列关于热值的说法正确的是（）
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A.燃料不燃烧，其热值为零。
B.燃料不完全燃烧其热值要变小。
C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。
D.燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。
2、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（）
A.尽量减少废气带走的热量。
B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。
C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。
D.尽量减少散热损失。
3、火箭常用液态氢气作燃料，其原因是。
4、我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。
天然气与煤相比，从热学角度分析它的优点是，从环保角度分析，它的优点是。
5、汽油的热值是4.6×107J/kg，按照理论计算，完全燃烧 g汽油放出的热量就可使10Kg的水温度升高46℃，而实际加热时，所需
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的汽油要远比这个数值大，由此可见，提高使用燃料的是节约能源的重要途径。
6、某中学为学生供应开水，用锅炉将200K g的水从25℃加热到100℃，燃烧了6Kg的无烟煤。
（无烟煤的热值是3.4×107J/kg, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
（1）锅炉内200K g的水吸收的热量是多少焦耳？
（2）6Kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
（3）此锅炉的效率是多少？
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