13.4热机效率与环境保护
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6
烧饭做菜
奔驰的汽车火车
那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少 用来做了有用功？
燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？
直入苍穹的火箭
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. 能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。
课内知识应用
• 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。 • 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、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？
13.4 热机效率和环境保护 课件
3. 提高热机效率的主要途径
（1）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。
（2）尽量简化机械传动部分，并选用优良的润滑材料减小摩擦，
以减少能量损失。
给汽车发动机加润滑油
个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？
如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？
分析讨论得出：约需要木柴200 kg，煤90kg，液化气30kg，秸秆
400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理？
【分析论证】
①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg
量的比值称为热机效率。
（2）公式 η =
有用
放
× % 或 η =
有用
放
× %
其中W有用表示对外做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧所释放的能量。
（3）物理意义
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料
的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
2.关于热机的效率，下列说法正确的是( B )
A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高，消耗的燃料越多
B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C. 热机的效率越高说明做功越快
4.一名成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6 × 106 J，这些能量
13.4-《热机效率和环境保护》(共36张)PPT课件
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示：
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示：
1在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
②单位； ③公式： ④变形公式：Q放 = m q 或 Q放 = V q
三、环境保护
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.
已知： η柴＝40%，q=4×107J/kg, G=3200N， h=5m, t=4s, m柴=4g=4×10-3kg
B
学习目标二
掌握热机效率的计算方法，了解提高热机效率的方法
1、阅读课本P51-P52页，划出重点知识。 2、时间5分钟。 3、知道什么叫热机效率。 4、交流讨论回答影响热机效率的因素并提出改进的方法。
自学指导
第二课时
自学检测二
1._________________________是热机效率。 2.影响热机效率的因素___________ 3.提高热机效率的方法有哪些 . 4.热机效率的计算公式 . 5.燃料燃烧的危害 .
人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能
它们都离不开燃料
思考：你们家里做一顿饭烧木柴和烧液化气哪个用的质量多？
不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的
一、常见的燃料：
煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程
二、燃料的共同特点：
13.4热机效率与环境保护
能源与环境
1、环境污染： （1）大气污染：热机燃烧的过程中放出大量的有 毒气体和烟尘，造成大气污染。 （2）噪声污染：大量的交通运输工具和由热机做 动力的机械工作时产生的噪声污染，影响人类的 正常生活，甚至危害人类健康。 2、保护环境: （1）改进燃烧设备，消烟除尘。 （2）提高燃料的综合利用，采取集中供热。 （3）充分开发利用无污染的能源。 （4）在内燃机排气管上安装消音器，减小噪声污 染。
解：（1）煤气完全燃烧放出的热量 Q放 = m煤气q煤气 = 0.5kg×4.2×107J/kg = 2.1×107J （2）水由20℃升温到70℃所吸收的热量 Q吸= C水m水Δt = 4.2×103J/(kg∙℃)×50kg×50℃ =1.05×107J
五、燃料替代的计算
例题： 有一种太阳能热水器，在晴天气温 为28℃时，每天可以将200kg的水加热到46℃， 那么每天至少能节约多少煤气？（煤气热值 q=1.8×107J/m3）
某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2 表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能 热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水 器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器 接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能 热水器内的水的质量为100千克，水的初温为 200C，经8750s时间后上升到450C【C水 =4.2×103)/(kg· ℃)】。请计算： (1)、在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热 量是多少焦耳？ (2)、垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受 到的太阳能是多少焦耳？
十三、提高热机效率的途径
例题：关于提高热机效率的途径，下列说 法中错误的是（ ） A、尽量使燃料完全燃烧
B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失
13.4热机效率和环境保护(二)教学设计-2024-2025学年物理沪科版九年级
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
2.掌握热机工作原理，能够解释热机的工作过程和能量转化。
3.了解环境保护与热机效率的关系，认识到提高热机效率对环境保护的重要性。
4.培养学生的实验操作能力和观察能力，通过实验现象分析和解决问题。
5.提升学生的团队合作意识和沟通能力，通过小组讨论和合作完成实验任务。
学情分析
九年级的学生已经接触过物理学科一段时间，对基本的物理概念和原理有一定的了解。他们具备一定的观察和实验能力，能够进行简单的实验操作和数据分析。大部分学生对物理学科感兴趣，学习态度较为积极。
A.增加热机的工作压力
B.提高燃料的燃烧温度
C.减少热机的散热损失
D.所有上述措施
答案：D.所有上述措施
3.题型三：环境保护与热机效率的关系
题目：以下哪个选项正确描述了环境保护与热机效率的关系？
A.环境保护与热机效率无关
B.提高热机效率对环境保护没有影响
C.提高热机效率可以减少废气排放，有助于环境保护
答案：C.同时测量输入的热量和输出的功
5.题型五：热机效率的应用
题目：以下哪个场景中，提高热机效率具有重要意义？
A.家庭空调的使用
B.电动汽车的运行
C.燃气炉的烹饪
D.以上所有场景
答案：D.以上所有场景
作业布置与反馈
热机效率和环境保护PPT课件
A. 质量、密度、比热容和热值不变 物质的特性，都与物质种
类和状态有关。
B. 质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
C. 质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变
D. 质量和热值变为原来 热机效率
知3－导
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？ 燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
课堂小结
热机效率和 环境保护
q Q
热
m
值
V
燃料 燃烧 (化学能)
有效利用
内能
机械能
热量 散失
环境污染
热机效率
课堂小结
热机效率和 环境保护
1. 热值与热量的综合计算： 在这一题型中，都要利用等量关系式： Q吸＝Q放或Q吸＝η Q放。
课堂小结
热机效率和 环境保护
2. 解决能量转化类计算题的一般规律： 首先找到能量转化关系式，再利用相应公式展开来 列方程，最后代入已知量求解；或在这个等量关系 的基础上，利用相应的公式分步解答。
柴油机
喷气式飞机 的发动机
热机效率 6%~15% 20%~30% 30%~40% 50%~60%
热机效率是热机性能的重要指标。不断提高热机 的效率，减少能源消耗，是人类在制造热机技术方面 孜孜不倦的追求。
感悟新知
延伸拓展
知3－讲
能研发热机效率达到100% 的理想热机吗？
答：热机效率反映的是热机对能量的利用率。实
习题链接
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11 B 12 D 13 C 14 15
16 C
答案呈现
知1－讲
实验探究：质量相同的不同燃料完全燃烧放出热量的 多少与燃料种类是否有关？
实验 探究燃料完全燃烧放出热量多少跟燃料种类是 目的 否有关
沪科版物理九年级全一册13.4热机效率和环境保护课程教学设计.doc
课题热机效率和环境保护课标与教材分析课标要求：了解热机的工作原理。
知道内能的利用在人类发展中的重要意义。
教材分析：教材从提出问题入手，让学生思考热机中的效率指的是什么，讲解了热机的效率并指出了蒸气机的效率很低，内燃机的效率较高.又详细分析了内燃机的能流图，并说明了其中损失的能量是哪些，而有用的机械能只占其中的一部分. 对于火电站教材也利用能流图详细的介绍了各个过程中的能量损失，而转化为电能的部分也是其中一部分.并指出了造成能量损失的一些原因在此基础上，教材联系实际情况，分析了提高热机效率的方法，人们利用损失的能量开阔思路用于其他的用途，达到了又节省能源又废物利用改善了环境.重点：理解热值的概念。
难点：热机效率的计算学情分析九年级的学生学习物理已经一年，有一定的基础，而且已经学习过机械效率，对比学习热机效率应该不太难。
学生自主学习、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。
实验与交流教学媒体多媒体课件教法学法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教学内容及过程（教为学服务一一教为主导、学为主体、练为主线）引入新课无论是烧菜做饭，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）新课学习：复备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？3、［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）。
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
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完 全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气 在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
交流与讨论
• 木炭如果燃烧不充分，此时木炭的热值会 减小吗？
燃料的热值是燃料的特性，它只取决于燃料本身， 与燃料的质量、体积、密度、温度等无关，与燃料 是否燃烧及燃烧是否完全无关。
由热值q的定义可知，质量m为的燃料完全燃 烧释放的热量是：
Q：燃料完全燃烧释放的热量 ｑ：燃料的热值
Q=mq
ｍ：燃料的质量
想一想：对气体燃料而言，对应的计 算公式是什么？
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，叫做这种燃料的热 值。 2.符号：q 3.单位：Ｊ／kg或Ｊ／m3 4.计算公式：Ｑ放＝mq（液体或固体燃料） Ｑ放＝vq（气体燃料）
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
生活小能手
烧开一壶水，分别用干木柴、蜂窝煤、 液化气三种燃料，哪一种燃料的用量最少？ 这说明了什么？
当堂检测反馈
1、四口之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200kg，烟煤约80kg，液 化石油气约30kg，煤气约60kg。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 C、较大的比热容 B、较小的密度 D、较大的热值
13.4热机效率和环境保护
§13.4热机效率和环境保护课程目标：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、通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法．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。
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：燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
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。
教具准备：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，布臵学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。
教学时数：一课时教学过程：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、出示教学目标：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。
三、学法指导：用10分钟时间看课本4页—7页，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。
九年级全册 物理 课件 13.4热机效率和环境保护
热机效率一定越高 D．热机做功越快，热机效率一定越高
如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽 车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器 来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度 在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽 油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为 30%，那么，在这段运动过程中，求：
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？ (2)该汽车的输出功率为多少？ (已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油 的热值为4.5×107J/kg)
【方法归纳】
计算燃料完全燃烧放出热量：Q放=mq。 热机效率：η= WQ放有×100%。
时间：t= s 。 v
功率：P=
W有 t
Hale Waihona Puke 。提高热机效率的主要途径:
第四节 热机效率和环境保护
1.煤炭是一种重要能源。区分优劣煤的最科学的办法是检测 下列物理量中的（ ） A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度
2.关于燃料的热值,以下说法中正确的是（ ） A.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 B.某种燃料燃烧放出的热量与所用燃料的质量的比值叫这 种燃料的热值 C.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状 况无关 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
热机效率和环境保护
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：
典型例题解析
1、现代火箭利用液态氢作燃料是因为 _氢_的__热__值_较__大__、__污_染__小__，__液_态__氢__体__积_小__便__于__携_带___.
2、天然气和煤相比，从热学角度讲，天然气的 优点是：__热__值__大___；从环境角度讲，天然 气的优点是：__污_染__小____。
祝下同学课们
学习进步！
4、煤油的热值是4.6×107J/kg，它表示： 1_千__克_的__煤__油__完_全__燃__烧__时_放__出__的__热_量__是__4_._6_×_1_0_7_J；
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示 1_m_3_的__液_化__气__在__完_全__燃__烧_时__所__放__出_的__热__量__为______ 4_._9_×__1_0_7J______________________;
2、提高炉子效率的途径 （有效利用燃料的途径） ： a、_使__燃__料__尽__可__能__完__全__燃__烧__; b、_减__小__热__损__失__________.
例题：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。 （q=4.3×107J/Kg ）
已知： m=4Kg, q=4.3×107J/Kg 求: Q 解: Q=mq
10、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的 30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升 高到多少摄氏度？
12、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比 热是4.2×103J/(kg·℃)，他想估算一下自己家每天 烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时 间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开。（大气压为 1标准大气压）
(沪科版)安徽省无为县第二中学物理九年级集体备课教案：13.4热机效率和环境保护
(沪科版)安徽省无为县第二中学物理九年级集体备课教案：13.4热机效率和环境保护一. 教材分析《13.4热机效率和环境保护》这一节内容，主要介绍了热机的效率以及环境保护的相关知识。
通过本节课的学习，使学生掌握热机的效率概念，了解影响热机效率的因素，以及如何提高热机效率，从而使学生认识到节能环保的重要性，增强他们的环保意识。
二. 学情分析九年级的学生已经具备了一定的物理知识基础，对于热机的相关概念有一定的了解。
但热机效率和环境保护的知识相对较为抽象，需要通过实例和实验来帮助学生理解和掌握。
三. 教学目标1.让学生了解热机的效率概念，理解热机效率的计算方法。
2.使学生了解影响热机效率的因素，学会如何提高热机效率。
3.培养学生节能环保的意识，增强他们的社会责任感。
四. 教学重难点1.热机效率的概念和计算方法。
2.影响热机效率的因素及其调整方法。
五. 教学方法采用问题驱动法、案例分析法、小组合作法等，以学生为主体，教师为主导，通过提问、讨论、实验等形式，引导学生主动探究、积极思考。
六. 教学准备1.PPT课件2.实验器材：热机模型、温度计、压力计等3.相关案例资料七. 教学过程1.导入（5分钟）通过提问方式引导学生回顾热机的相关知识，为新课的学习做好铺垫。
2.呈现（15分钟）利用PPT课件，详细讲解热机效率的概念和计算方法，并通过实例进行分析。
3.操练（15分钟）学生分组进行实验，观察和记录实验数据，了解影响热机效率的因素。
4.巩固（10分钟）学生根据实验结果，分析影响热机效率的因素，并讨论如何提高热机效率。
5.拓展（10分钟）引导学生思考热机效率与环境保护的关系，讨论如何在提高热机效率的同时，减少对环境的影响。
6.小结（5分钟）对本节课的主要内容进行总结，强调热机效率的概念和重要性，以及节能环保的意识。
7.家庭作业（5分钟）布置一道关于热机效率和环境保护的实践题，让学生课后思考和探究。
8.板书（课后整理）整理本节课的板书，包括热机效率的计算公式、影响因素等，方便学生复习。
沪科版物理九年级全一册13
2.提高热机效率的方法和途径，以及在实际应用中的体现。
3.能源利用与环境保护的关系，以及节能减排的措施。
（二）教学设想
1.采用问题驱动的教学方法，激发学生的求知欲和思考能力。
-通过提出具有挑战性的问题，如“为什么热机效率不能达到100%？”引导学生主动探究热机效率的实质和影响因素。
-鼓励学生分享自己的观点和见解，激发学生对物理学科的兴趣和热情。
5.预习下一节课的内容，了解现代热机技术的发展趋势，为课堂学习做好准备。
-培养学生的自主学习能力，提高学生对未来热机技术发展的关注。
-引导学生主动探索新知识，为课堂学习奠定基础。
教师在布置作业时，要注意作业的层次性和针对性，使学生在完成作业的过程中，既能巩固所学知识，又能提升综合能力。同时，关注学生的情感态度与价值观的培养，使学生在学习物理知识的过程中，形成良好的节能环保习惯。
在教学过程中，教师要注重理论与实践相结合，让学生在掌握知识的同时，提高实践能力。同时，关注学生的情感态度与价值观的培养，使学生在学习物理知识的过程中，形成正确的环保观念和科学素养。
二、学情分析
九年级学生对热学基础知识已有一定掌握，能够理解能量转化和守恒定律，具备初步的实验操作能力。在此基础上，学生对热机效率和环境保护的学习，需要在以下几个方面进行引导和提升：
-结合生活实例，让学生了解能源利用对环境的影响，认识到节能减排的重要性。
-开展小组讨论，引导学生探讨节能减排的途径，并提出具体的实施方案。
4.注重分层教学，关注学生个体差异。
-针对不同层次的学生，设计难易程度不同的任务和问题，使每位学生都能在原有基础上得到提高。
-鼓励学生相互交流、协作，培养团队合作精神和分享意识。
13.4 热机效率和环境保护 (共14张PPT)
Q放=qm
如果是气体燃料，公式又是什么样的？
Q放=qV
物 例1理 ：计算5 Kg汽油完全燃烧释放的热量。
7J/Kg ） （ q = 4.6 × 10 沪科版 九年级上册
已知： m=5Kg, q=4.6×107J/Kg 求: 解: Q Q=mq =5 Kg×4.6×107J/Kg =2.3×108 J 答:完全燃烧释放的热量为2.3×108 J
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。
物 措施： 理
沪科版 九年级上册 ——减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放，研制煤
炭中硫资源的综合开发与利用，发展洁净煤技术、 清洁燃烧技术等。 政府为减轻酸雨对环境的危害，加强取缔大量 排放废气的工厂和汽车，要求加装防止污染的设备 (如汽车加装触媒转换器，使用无铅汽油)，也希望 民众配合，养成节约能源的习惯。
物 理
沪科版 九年级上册
第十三章 热能与热机
13.4 热机效率和环境保护
第四节
说一说：在我们的生活中，会使用哪些燃料？
物 理
热机效率和环境保护
沪科版 九年级上册
物 理
沪科版 九年级上册
约2.8Kg
约1.16Kg
约0.73Kg
说明：
不同燃料燃烧释放的能量不同
燃料的热值
物 理
1.热值的定义 沪科版 九年级上册 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。 2.物理意义
物 理
沪科版 九年级上册
什么是 燃料的 热值？
燃料完全 燃烧时放 出热量如 何计算?
提高热机 的效率与 节能环保
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“三段六环节”教学法课时备课
课题13.4热机效率与环境保护课型新授2课时
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
教法学法三段六环节教学模式，小组合作学习方法实验探究法和讨论归纳法、演示实验
教学用具教师用：多媒体及课件。
汽油机和柴油机模型
板书设计
第四节热机效率和环境保护一、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。
（1）符号：q
（2）单位：焦/千克。
（J/kg）。
或气体燃料的热值：J/m3（3）热值的物理意义:
（1）公式：q=Q/m公式：Q＝mq（或Q＝Vq）二、热机效率。
公式：η＝Q有/Q总×100％
三、环境保护。
教学反思"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。
教师活动学生活动
自主学习出示学习目标。
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。
明确学习目标
［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）。
［思考］：给热值下定
义时你认为应该注意哪
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
展示
交流（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。
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。
［思考］：热机的
效率能否达到100％？
为什么？
检测反馈
归纳总结•训练检测
（请先独立完成以下题目，然后小组内交流，并提出存在
疑问的题目）
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。
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：
1、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
2、完成同步学习。
1、学生自我检测
2、对照答案，自我
订正。