山东省临沂市蒙阴县第四中学九年级物理全册《13.4 热机效率和环境保护》教案 (新版)沪科版
九年级《热机效率和环境保护》教案、教学设计
(二)教学设想
1.针对教学重点,采用直观演示、案例分析、小组讨论等形式,帮助学生理解和掌握热机效率的计算方法及其影响因素。
-通过实验演示,让学生直观感受热机效率与能量损失之间的关系,加深理解。
-减少热机环境污染的有效措施。
-个人在日常生活中如何做到节能环保。
4.小组合作,制作一份关于热机效率与环境保护的宣传海报,要求设计新颖、内容丰富、具有吸引力。
5.学生根据课堂所学,选择一种热机设备进行实地观察,记录其工作效率,并结合所学知识分析原因,提出改进建议。
作业要求:
1.作业内容要紧密结合课堂所学,注重理论联系实际,提高学生的应用能力。
2.作业提交前,学生需进行自评和互评,确保作业质量。
3.教师将对作业进行认真批改,给予评价和建议,帮助学生进一步提高。
九年级《热机效率和环境保护》教案、教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解热机效率的概念,理解热机效率与能量转化、能量损失之间的关系。
2.学会计算热机效率,并能运用所学知识分析实际热机效率问题。
3.掌握提高热机效率的方法和途径,了解现代热机技术的发展趋势。
4.了解环境保护的重要性,认识到热机使用对环境的影响,掌握减少环境污染的措施。
1.导入:通过提问方式引导学生回顾热机的基本原理,为新课学习做好铺垫。
2.新课内容:讲解热机效率的概念、计算方法,分析影响热机效率的因素,介绍提高热机效率的方法和途径。
3.实践活动:组织学生进行热机效率实验,让学生亲身感受热机效率与能量损失的关系。
4.课堂讨论:引导学生探讨热机使用对环境的影响,提出减少环境污染的措施。
春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
年春九年级物理全册-第十三章-第四节-热机效率和环境保护教案-(新版)沪科版————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第四节热机效率和环境保护【教学任务分析】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1.通过生活经验及具体事例定性探究得到不同燃料燃烧释放能量的能力不同,类比速度、压强等学习燃料的热值.2.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1.通过比较不同燃料燃烧释放能量的能力不同的探究活动,激发学生对科学的求知欲.2.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.重点燃料的热值概念的建立及燃料完全燃烧释放热量的简单计算.难点对热值和热机效率的理解.【教学环节安排】环节教学问题设计教学活动设计最佳解决方案创设情境展示飞机、汽车、火箭、燃煤火车等图片,它们工作时都需要燃烧燃料,生活中你还见过哪些燃料?它们燃烧时都能不断的释放能量吗?释放能量的能力相同吗?教师展示飞机、汽车、火箭、燃煤火车等图片并提出问题,学生口答,教师展示各种燃料标本:秸秆、木柴、煤炭、汽油、柴油、液化石油气(打火机中有)等.根据学生的猜想引入课题.自主学习“自主学习提纲”见学案答案:1.能量化学能转化为内能2.不同热值3.完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比J/kg mq(或Vq) 完全燃烧1kg汽油所放出的热量为4.6×107J4.完全燃烧放出的热量小于部分燃料未完全燃烧废气排出带走能量克服摩擦消耗能量机械传热损失能量教师出示导学提纲,并指导学生自主学习.学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲.合作共建智能应用知识点一:燃料的热值问题1:各种燃料都储存着什么能呢?燃料燃烧过程中能量如何转化?小结:燃料中储存着化学能,燃料燃烧过程是化学能转化为内能的过程.问题2:相同质量的不同燃料释放能量的多少相同吗? 不同燃料燃烧释放能量的能力一样吗?教师课件出示:小结:(1)相同质量的不同燃料完全燃烧释放的能量是不相等的;(2)不同燃料燃烧释放能量的能力是不同的.问题3:物理学中用哪个物理量来描述“不同燃料燃烧释放能量的能力的不同”呢?如何定义?这是什么定义方法呢?以前学过的哪些物理量是用这种方法定义的?表格:名称速度密度压强功率热值描述定义符号单位公式问题4:有的同学认为“燃料的质量越大,热值越大因为燃料越多,燃烧放热越多”;还有同学认为“燃料燃烧越充分,热值越大”,他们说的是否正确?为什么?你还学过哪些物理量是特性呢?小结:(1)燃料的热值是燃料的一种重要特性,只决定燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关.教师提出问题并演示实验(演示燃烧秸杆和酒精),学生观察实验并完成学案“课堂探究”知识点1第1小题.教师利用课件展示材料并提出问题,学生小组交流讨论,教师巡视,收集各组的讨论结果,并且给以指导和鼓励,教师提问,学生回答,学生回答不完全的,其他学生补充.学生完成学案“课堂探究”知识点1第2小题.教师提出问题,小组同学互相讨论,并类比速度的定义方法得出燃料的热值的定义.学生看课本,完成学案“课堂探究”知识点1第3小题.独立填表,教师提问,学生口答.教师提出问题,学生根据热值的定义思考讨论,分析出他们的说法是错误的,进一步分析得到热值的大小与燃料的质量、燃烧情况无关,只与燃料的种类有关.合作共建智能应用(2)密度、比热容、热值都是物质的特性.问题5:在物理上燃料的热值定义是什么?符号是什么?固、液、气体燃料单位符号是什么?计算燃料燃烧放出热量的公式是什么?小结:在物理上用热值表示燃料燃烧放热情况,把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燃料的热值,用符号q表示,固、液体燃料单位符号是J/kg,气体燃料的单位符号是J/m3,燃料燃烧放出热量的公式是Q=mq(或Q=Vq)。
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 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.如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
2019-2020年九年级 热机效率和环境保护(教案)1
2019-2020年九年级热机效率和环境保护(教案)1
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:
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九年级物理全册134热机效率和环境保护教案(新版)沪科版
九年级物理全册134热机效率和环境保护教案(新版)沪科版《热机和环境保护》九年级学生已学习了机械,对效率有了一定的认识,而且在长期的学习过程中也积累了一定的概念的归纳整理能力,同时内能在生活中的应用相当广泛,对内能的利用情况也有较多的认识,因此在热机教学中应该侧重从生活实践和知识类比上培养学生获取知识的能力。
初中生是正确世界观和价值观形成的重要时期,故热爱生活、保护环境意识的培养上,应该充分发挥学生的认知水平,并作出恰当的评价,真正让物理课堂成为获取知识、锻炼能力、放飞思想的广阔舞台。
【知识与能力目标】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。
【过程与方法目标】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。
【情感态度价值观目标】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和保护环境的意识.【教学重点】燃料热值的概念和理解,热机的效率。
【教学难点】对热机的效率的理解。
多媒体课件。
实验器材:一、创设情境,引入新课◆学情分析◆教学目标◆教学重难点◆◆课前准备◆◆教学过程无论是烧菜做饭,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,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烧开一壶水这些燃料可以如何分类二、新课讲授(一)、燃料学生结合生活讨论思考:1.生活中燃烧的种类2.为什么禁止燃烧秸秆交流总结:(1)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。
(2)燃烧秸秆造成大气污染燃料燃烧放出的热量与什么因素有关生活中的燃料很多,我们在日常生活中用来烧水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)一块的煤和2块煤燃烧时放出的热量是否相同这说明什么(2)根据生活经验判断相同条件下,1kg木柴和1kg煤,哪一种燃料能烧开更多的水(3)烧开同一壶水,用煤和天然气所需的燃料多少一样吗(4)1kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同小结:燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关(1)燃料的质量(2)燃料的种类(3)燃料燃烧的状况(是否完全燃烧)二、燃料的热值:经历探究,获取新知提出问题:相同条件下,1kg木柴和1kg煤,1kg煤能烧开更多的水,这说明不同的燃料燃烧放出的热量不相同,我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣现象学生有生活经验,能产生共鸣。
热机效率和环境保护--说课稿
热机效率和环境保护--说课稿(总6页)本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March《热机效率和环境保护》说课稿一、教材分析1、教材的地位和作用我说课的内容是人教版初中物理九年级全册第十三章第四节《热机效率和环境保护》。
本节内容是在学生学习完热机、内燃机后,在已经学习过机械效率的基础之上对于效率进一步的学习,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、技术和社会的相互关系,体验科学在社会生活和生产中的应用。
2、本课主要知识点:认识燃烧产生的内能只有一部分转变为对外做有用功的能量,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类带来便利的同时,也造成了环境污染。
3、热机效率中的关键问题认识热机效率的概念,知道热机的使用造成了环境污染,了解如何控制污染。
4、教材及学案的调整结合教学实际及中考要求,本人对本节内容略作调整,增加了热机效率公式及其运用,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的能力。
同时我对已有学案也作了调整,在“我能自学”前增加了“学习准备”部分,使学生能进行预习,而且强调热机效率与机械效率对比学习,在已有的知识上进行学习更轻松。
为及时强化对热机效率概念及公式部分知识的掌握,我还增加了两个有关效率的计算,这样就可以及时地反馈出学生是否已经掌握热机的效率的概念以及公式的运用。
同时我还增加了“认识常见热机的效率值”,增加这部分的目的是为了让学生认识到现在的热机效率都还比较低,从而顺利过渡到提高热机效率的方法部分的学习。
由于原学案和教材设计上,温室效应和热岛效应学生很难进行自学,所以我特意增设了以知识窗形式介绍的热岛效应和温室效应部分内容,目的是让学生有自学的辅助性材料,让学生体会到热机带来的污染。
山东省临沂市蒙阴县第四中学九年级物理全册 13.4 热机效率和环境保护教案 (新版)沪科版
13.4 热机效率和环境保护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。
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材分析与教法设想热机是本章最后一节,本节的教学内容属于应用性的知识,与生产、生活有密切的关系。
热机本质上是将化学能转换为内能,再由内能转化为机械能的能量转化器。
就其相关知识的外延而言,热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系,可拓展的范围相当广泛。
教学准备多媒体课件、教学环节导学过程学习过程备注创设情境一、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: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?4、(由此)引导学生给热值下定义。
(一)、燃料的热值①定义:把1千克某种燃料学生观看图片,了解热机的应用自主学习合作共建知能应用巩固小结完全燃烧释放出的能量(热量)叫做这种燃料的热值。
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 。
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
若烧掉一半,剩下的木炭的热值为,半箱木炭燃烧最多放出的热量为.
小结通过本节课的学习,你都学到了那些知识?
课后反思。
蒙阴四中九年级物理教案:第十三章 内能与热机(复习课)(沪科版,附教学札记)
理清思路,完成题目,提出题目的变式,并提出自己解决的方法,与其他同学进行交流,以拓展知识的广度和深度,加深对知识的理解,达到举一反三的目的,
感悟方法。
根据本章的知识点,和已掌握的对问题的解决方法进行展示并相互交流、评价,体验复习后获得的成功。
10 min
自
主
学
习
合
作
共
建
知
能
应
用
巩
固
4、了解汽油 机、柴油机的构造。会判断汽油机、柴油机 的四个冲程。
过程与方法:
经历知识网络的构建过程,对所学知识形成网络。
情感、态度与价值观:
有将自己的见解公开并与他人交流的 愿望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与 别人不同的见解,也敢于放弃或修正自己的错误观 点。
教学重点
2、投放知识再现,组织学生进行知识梳理。
投放练习题,让学生完成
投影学生的练习结果,组织交流
充分联系生活、社会实际,帮助形式增强解决实际问题的能力,实现“从物理走向社会”。
投放题目
投放答案,引导学生展示并相互交流、评价,体验复习后获得的成功。
1、明确课 题:
复习:第十三章内能与热机
2、自主、快速复习本单元内 容,并认真思考,交流讨论完成问题;抓住联系构建网络,回顾知识强化记忆。
蒙阴四中九年级物理教案:第十三章内能与热机(复习课)(沪科版,附教学札记)
课题
第十三章内能与热机复习课
教学目标
知识与技能:
1、了解液体温度计的工作原理。会用液体温度计测量温度。尝试对环 境温度发表自己的见解。
2、了解内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。了解热量的概念。认识燃料的热值。认识效率。
山东省临沂市蒙阴县第四中学九年级物理全册 第13章 内能与热机复习教案 (新版)沪科版
第13章内能与热机教学目标知识与技能:1、了解液体温度计的工作原理。
会用液体温度计测量温度。
尝试对环境温度发表自己的见解。
2、了解内能的概念。
能简单描述温度和内能的关系。
了解热量的概念。
认识燃料的热值。
认识效率。
3、通过实验,了解比热容的概念。
尝试用比热容解释简单的自然现象。
明确探究目的和已有条件,经历制定计划与设计实验的过程。
4、了解汽油机、柴油机的构造。
会判断汽油机、柴油机的四个冲程。
过程与方法:经历知识网络的构建过程,对所学知识形成网络。
情感、态度与价值观:有将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神,敢于提出与别人不同的见解,也敢于放弃或修正自己的错误观点。
教学重点温度及单位内能热量比热容水的比热容内燃机的构造燃料的热值教学难点物体的内能温度、内能与热量的联系和区别热量的计算比热容的定义内燃机的工作原理及能力转化热机效率教材分析与教法设想实验探究、启发引导教学准备列出全章主要知识点教学环节导学过程学习过程备注创设情境1、简述意图直奔主题复习:第十三章内能与热机2、投放知识再现,组织学生进行知识梳理。
1、明确课题:复习:第十三章内能与热机2、自主、快速复习本单元内容,并认真思考,交流讨论完10min自主学习投放练习题,让学生完成投影学生的练习结果,组织交流充分联系生活、社会实际,帮助形式增强解决实际问题的能力,实现“从物理走向社会”。
投放题目投放答案,引导学生展示并相互交流、评价,体验复习后获得的成功。
成问题;抓住联系构建网络,回顾知识强化记忆。
完成练习,进行交流理清思路,完成题目,提出题目的变式,并提出自己解决的方法,与其他同学进行交流,以拓展知识的广度和深度,加深对知识的理解,达到举一反三的目的,感悟方法。
根据本章的知识点,和已掌握的对问题的解决方法进行展示并相互交流、评价,体验复习后获得的成功。
合作共建知能应用巩固小结诊断评价作业布置与预习提纲板书设计第十三章内能与热机1、物体的内能2、温度、内能与热量的联系和区别3、热量的计算4、比热容的定义5、内燃机的工作原理及能力转化热机效率教学生对于内燃机的工作过程不是很明白。
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。
热机效率与环境保护教案说课稿教学反思
第十二章内能与热机第四节热机效率与环境保护【教学任务分析】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.的知识与热值,能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算.技能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,知道可以怎样提教高热机效率以及提高热机效率的意义所在.1.通过生活经验及具体事例定性探究得到不同燃料燃烧释放能量的能力不同,学过程与类比速度、压强等学习燃料的热值.目方法2.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.标1.通过比较不同燃料燃烧释放能量的能力不同的探究活动,激发学生对科学情感态的求知欲.度与价2.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值观对环境的不良影响,培养自觉的环保意识,激发学生的社会责任感.重燃料的热值概念的建立及燃料完全燃烧释放热量的简单计算.点难对热值和热机效率的理解.点【教学环节安排】环教学问题设计节展示飞机、汽车、火箭、燃煤火车等儿童卡片,它们工作时都需要燃烧燃料,生活中你还见过哪些创燃料?它们燃烧时都能不断的释放能量吗?释放设能量的能力相同吗?情境教学活动设计教师提出问题,学生口答,教师展示各种燃料标本:秸秆、木柴、煤炭、汽油、柴油、液化石油气(打火机中有)等.根据学生的猜想引入课题.问题最佳解决方案1.人们燃烧燃料可获得__________ ,该过程的能教师出示导学提纲,学量转化是 _________________________ .生利用课前或课上 5 分2.不同燃料燃烧释放能量的能力(相同或钟左右的时间预习本自不同 ),物理学中,用来描述燃料燃烧节内容,并完成导学提释放能量的能力.纲.遇到不会的题目可主3.把 1kg 某种燃料 _________________ 叫做这种燃讨论解决.学料的热值,它的单位是________ ,它的公式答案:习Q=________ .汽油的燃烧值是71.能量内能转化为4.6×10 J/kg,表示 ______________________________ .热值是燃机械能料的一种 _____性,它只跟燃料的 ________有关.2.不同燃料的热值3.完全燃烧释放的能4.热机转变为有用功的能量与量(或热量) J的比值称为热机效率.热机效率Q=mq1kg 汽油完_________100%. (大于或小于 ) .热机在工作 全燃烧释放的热量 时 的 各 种 能 量 损 失 是 ____________ 、 为 4.6 × 107J特___________、____________ 和种类_______________ .4.燃料完全燃烧释放的热量小于燃料很难完全燃烧 机械传动时克服摩擦所消耗的能量废气排出带走的能 量 机械传热损失 的能量知识点 1:燃料的热值问题 1:各种燃料都储存着什么能呢?燃料燃烧过教师提出问题并演示 程中能量如何转化?实验(演示燃烧秸杆和 小结: 燃料燃烧过程化学能转化为内能.酒精),学生观察实验并回答.问题 2:相同质量的不同燃料释放能量的多少相同教师展示材料并提出 吗 ? 不同燃料燃烧释放能量的能力一样问题,学生小组交流讨论,教师巡视, 收集各吗 ?教师出示:组的讨论结果, 并且给( 1) 0.6kg 无烟煤完全燃烧只能烧开5 瓶水,而 以指导和鼓励, 教师提0. 6kg 的液化气完全燃烧可以烧一天饭菜、问,学生回答, 学生回 开水以及还可以烧淋浴的洗澡水.答不完全的, 其他学生( 2)普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg , 补充.改用液化石油气就只需 15kg ,农村烧大灶的合话每月需干木柴 150kg .作 小结:( 1)相同质量的不同燃料 完全燃烧 释放的能 共 量是不相等的;建(2)不同燃料燃烧释放能量的能力是不同的.问题 3:物理学中用哪个物理量来描述“不同燃料教师提出问题, 小组同学互相讨论, 并类比速燃烧释放能量的能力的不同”呢 ?如何定度的定义方法得出燃义?这是什么定义方法呢?以前学过的哪些物理量是用这种方法定义的?料的热值的定义.表格:学生看课本,独立填名称 速度 密度 压强功率热值表,教师提问, 学生口描述 答.定义符号单位公式练习:教师出示练习题, 学生1.木炭的热值是 3.4× l07J/kg ,它的物理意义独立解答, 以巩固所学 是. 知识.2.计算 4kg 柴油完全燃烧释放的热量.答案:1.1kg 木炭完全燃烧放出的热量为 3. 4×l07J .2. Q=mq=4kg × 3 . 3 ×7l0 J/kg=1. 32× l08J问题 4:王刚认为“燃料的质量越大,热值越大教师提出问题, 学生根据热值的定义思考讨因为燃料越多,燃烧放热越多” ;李华认为“燃料燃烧越充分,热值越大” ,他们论,分析出他们的说法说的是否正确?为什么? 你还学过哪些是错误的, 进一步分析物理量是特性呢?得到热值的大小与燃小结:( 1)燃料的热值是燃料的一种重要特性,只 料的质量、 燃烧情况无决定燃料的种类, 与质量和燃烧情况等关,只与燃料的种类有无关.关.( 2)密度、比热容、热值都是物质的特性.练习:1.一箱汽油用掉一半以后,它的热值教师出示练习题, 学生(变根据所学知识, 快速独 小、不变、变大),它的质量变为原来的立解答题目, 以巩固所, 3kg 汽油完全燃烧释放的热量是J .学知识.答案:2.关于燃料的热值,下列说法中正确的是()一半 1.38 A .燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越1 .不变 ×l0 8J高 2. DB .燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越 多C .燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大D .燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关知识点 2:热机效率问题 1:根据你的生活经验,你认为燃料能否完全教师逐个提出问题, 学 燃烧 ? 热机工作时,燃烧释放的能量能全生交流、讨论、,回答,部对外做有用功吗 ? 你认为热机工作时有 并说出依据,如:当一 哪些能量损失呢?辆摩托车从面前疾驰小结:( 1)真正能转变为对外做有用功的能量只是而过的时候, 我会从摩燃料完全燃烧时所释放能量的一部分.托车的排气筒后看到( 2)热机中燃料燃烧所释放能量的主要走黑烟、 闻到汽油味、 感向:燃料很难完全燃烧, 燃料的化学能 觉到热风等. 教师引导不能完全释放; 由于机械传动等, 克服 学生说出热机中燃料摩擦所消耗的能量; 废弃排出所带走的 燃烧所释放能量的主能量;机械传热损失的能量.要走向.问题 2:什么是热机效率?热机的效率能达到100%吗 ?为什么 ?学生类比机械效率的小结:热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所概念,归纳出热机效率释放的能量的比值称为热机效率.热机的效的定义,教师适时引率一定小于 100%,因为能量损失永远存在.导.问题 3:为了合理利用能源,人们一直都在努力提高热机的效率,如何提高?教师提出问题,小组同小结:主要途径是减少热机工作中的各种能量损学根据热机中燃料燃失,首先要减少燃烧过程中的热量损失,其烧所释放能量的主要次要尽量简化机械传动部分,并选用优良的走向进行讨论,让学生润滑材料,减小摩擦,以减少机械损失.充分的展示交流,教师练习:引导学生总结得出论.为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高效率的是()教师出示习题,学生独A .尽量使燃料充分燃烧立完成.B.尽量增加热机的工作时间答案: BC.尽量减少废气带走的热量D.尽量减少热机部件间的摩擦智能应用知识点 3:环境保护问题1:热机的使用促进了人类的发展,联系我们的生活环境谈一谈,燃料燃烧对环境有哪些影响?小结:环境污染主要包括:废气污染和噪声污染.问题 2:结合生活实际谈谈:为了保护环境,应该怎样从我做起?练习:农作物的秸秆是一种宝贵的资源,但不少农民在收割后为了方便,在农田里大量焚烧秸秆,其害处是和(举出两个 ).例题:学校在室温 20℃时,每天向学生供100kg开水.烧这些水若分别用干木柴、烟煤、汽油三种燃料,在完全燃烧的情况下,需多少kg干木柴 ?多少 kg烟煤 ?多少 kg汽油 ?(设燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收 )教师提出问题,小组同学互相讨论,学生充分进行展示交流,教师引导学生总结得出结论.学生自由发言.教师出示习题,学生口答.答案:大气污染能源浪费等教师出示例题,学生讨论、交流,寻找解决思路.教师讲解时要分析清燃料燃烧放热,而水吸收燃料燃烧所放的热(无能量损失).所以先用 Q= cm△t 求出100kg 、 20℃的水升高到 100℃时吸收的热量,即燃料完全燃烧放出的热量,再依据 Q=mq求出燃料的质量.教师板书求干木柴质量的做法,求烟煤、汽油的质量学生独立完成。
「精选」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-精选文档
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.。
教育最新K122018年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
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.。
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热机的效率和环境保护
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。
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
教材分析
与
教法设想热机是本章最后一节,本节的教学内容属于应用性的知识,与生产、生活有密切的关系。
热机本质上是将化学能转换为内能,再由内能转化为机械能的能量转化器。
就其相关知识的外延而言,热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系,可拓展的范围相当广泛。
教学准备
多媒体课件、
教学环节导学过程学习过程备注
创设情境一、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:
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,在燃烧
时都会释放能量,但它们释放能量的
学生观看图片,了解
热机的应用
自主学习
合作共
建能力是否相同呢?如果不同,那又如何来表示它们这种能力的大小呢?
4、(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。
用q表示。
(出示板书)。
单位是J/kg,气体燃料热值单位是
J/m3。
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。
由热值的定义我们知道:
1 kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量;
那么质量为m kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量,怎么计算?
[思考]: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?
6、例题:计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
(二)、热机效率。
1、[引语]:实际上热机工作时,并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。
2、[课件展示]:课本第38页图12-27“热机燃料燃烧能量走向示意图”。
由图可知,真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。
3、引导学生由机械效率的定义得出热机效率。
定义: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。
用η表示(即η=Q 有/Q总×100%)。
为了合理利用能源,人们一直都
学生观察
[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)。
学生给热值下定义。
[思考]:给热值下定义时你认为应该注意哪
知
能
应
用
巩
固
小
结
诊
断
评
价
作业布置
与
预习提纲
在努力提高热机的效率。
具体措施:
(1)使燃料尽可能完全燃烧(煤粉、鼓风)
(2)减小机械摩擦(选用优良润滑油)
(3)尽量简化机械传动部分(三角旋转式发动机)
5、[课件展示]:各种热机的效率
[思考]:热机的效率能否达到100%?为什么?
三)环境保护
[引语]:热机为人类的发展做出了重大贡献,但也带来了一些负面影响,造成了环境污染,如噪声污染、废气污染等。
1、[课件展示]:燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。
后学生归纳:
(1)燃料燃烧排放的烟尘,使空气混浊,影响动植物生长。
(2)汽车等交通工具排放的尾气:如过多CO2引起地球温室效应,全球气候变暖。
CO能造成“煤气中毒”,让人缺氧致死。
SO2会形成酸雨,危害植物、危害庄稼,破坏生态平衡,还会腐蚀建筑物……
三、课堂小结:
出示课件:
1、热值:①概念:②单位;③公式:④计算:
2、热机效率:①概念:②提高热机效率的途径:具体措施:
3、保护环境,从我做起。
四、练一练:
1、液化气的热值是 4.9×107J/ m3,,其物理意义是,完全燃烧 5 m3 的液化气可以产生J的热量。
2、火箭常用液态氢气作燃料,其原因是。
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。
些?(一是质量必须是单位质量1千克,这就保证了质量相同;二是必须完全燃烧)
学生回答:m﹒q 。
由此得出热值的计算公式:Q=m﹒q。
学生解答
解:查表可知q=3.3×107J/kg,
所以Q=mq=4 kg×3.3×107J/kg=1.32×108 J。
答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J。
[学生估算]:在图12-26所示的情况下,所需的干木柴、烟煤和汽油。
[交流与讨论]:在图12-26中,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?
学生由机械效率的
定义得出热机效率。
学生自学
[交流与讨论]:如何合理利用能源,提高热机的效率?
学生归纳:主要途径
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。
4、一个含0.6 kg无烟煤的蜂窝煤,能烧开5瓶水,而0.6 kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。
这样看来不同的燃料的不同,若q无烟煤=3.4×107J/kg,5瓶水的质量是9kg,从20℃到烧开,那么这个煤炉的效率是。
(一个标准大气压下)
5、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。
6、煤和石油在燃烧时生成的气体中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等,燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳,这些和排放到空气中,严重污染了大气。
7、用煤炭烧开水,水实际吸收的热量远远小于依照热值计算的热量,为什么?
五、作业:
查阅资料,了解汽车、拖拉机等热机排放的废气中,主要有哪些成分?再请教生物老师,了解哪些对人有害?有什么样的危害?哪些对热体无害?再从网上或有关资料中查询,写一份关于热机与环境的调查报告。
是减少热机各种能
量损失
[思考]:热机的效率能否达到100%?为什么?
[交流与讨论]: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?
[阅读]:我国大气环境质量标准和信息窗内容,进行环保总动员。
[交流与讨论]:结合生活实际谈谈:为了保护环境,应该怎样从我做起?
几个学生代表上台发表环保演讲。