热机效率和环境保护课教学设计新课标沪科版九年级物理

【教育目标】
知识与技术：
、成立热值看法。

知道热值是燃料的重要特征，认识热值的表示法和常有燃料的热值，能利用热值表进行相关燃料放热的简单计算。

、认识热机效率。

知道热机工作时燃料开释能量的主要流向，知道能够如何提升热机效率以及提升热机效率的意义所在。

过程与形式：
经过社会查验，认识热机效率和状况保护。

查验、分组沟通合作，认识热机效率及热机带来的负面影响。

感情态度与价值观：
认识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状况的不良影响，培育自觉的环保意识，引起学生的社会责任感。

【教育要点】
燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培育。

【教育难点】
热机效率的理解和状况保护。

【教育准备】
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，部署学生课进步行相关状况污染
方面的社会查验。

【教育形式】
启迪式教育法，自学议论法，设疑教育法，类比教育法。

【教育过程】
一、新课引入。

不论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，致使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一天起，到现在，人们使用的能量绝大多数还是经过燃料焚烧获取的。

那么燃料焚烧开释的能量终归有多少用来做了实用功？以及燃料的焚烧对状况会造成那些
影响呢？今日我将和大家一道一起来学习“第四节热机效率和状况保护”。

〔出示课题〕
二、新课学习：
［课件展现］：图12-26不
一样燃料焚烧开释的能量不一样，引出常有的燃料。

［设疑］：常有的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在焚
烧
时都会开释能量，但它们开
释能量的本事能否同样呢？假如
不一样，那
又如何来表示它们这类本事
的大小呢？
［沟通与议论］：如何比较
不一样燃料焚烧开释能量的本事
的不
同？
注：假如学生不可以答复，可由教师指导：一定保证哪些量同
样才能进行比较？〔燃料的质量
要同样，并且都要完整焚烧〕。

〔由此〕指导学生给热值下
界说。

〔一〕、燃料的热值
①界说：把1千克某种燃料
完整焚烧开释出的能量〔热量〕
叫做这类燃料的热值。

用q表示。

〔出示板书〕。

单位是J/kg，气
体燃料热值单位是J/m3。

②［思虑］：给热值下界说
时你认为应当注意哪些？〔一是
质
量一定是单位质量1千克，
这就保证了质量同样；二是一定
完整焚烧〕
③［重申］：热值是燃料的
重要特征，只和燃料的种类相关，与质量和能否完整焚烧没关。

④学生查热值表，并表述木
柴、液化气热值的物理意义。

、指导学生推导热值的计算
公式。

由热值的界说我们知道：
1kg 的干木柴完整焚烧开释出
1.2×107J的热量；
那么质量为mkg的干木柴完
整焚烧开释出多少J的热量，怎
么计算？
学生答复：m﹒q。

由此得出
热值的计算公式：Q＝mq。

［思
虑］：气体燃料凡是不用质量而
用体积，所以计算气体燃
料放热时，公式应当写成？
6、例题：计算4kg柴油完整
焚烧开释的热量。

解：查表可知q＝
3.3×107J/kg，
7 8
8
7答：完整焚烧开释的热量为 1.32×10J。

8、［学生估量］：在图所示的状况下，所需的干木柴、烟
煤和汽油。

［沟通与议论］：在图中，而实质需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超出计算得出的数值，这是为何？
〔二〕、热机效率。

、［引语］：实质上热机工作时，其实不可以将燃料所储藏的化学能所有用来对外做实用功，有很大一部分能量在工作的过程中消耗掉了。

热机工作时，不可以把燃料开释的能量所有利用。

商讨：站在内燃机排气口四周就会闻到汽油或柴油的气味－－燃料焚烧其实不完全造成能量亏折，如：
翻开发动机机盖，便觉一股热气对面而来机械发散热量造成能量亏折
有人曾用汽车尾气的热量加热饭菜废气排放也亏折部分能量
发动机各部分零件互相摩擦耗费部分能量
［课件展现］：教材“热机燃料焚烧能量走向表示图”。

由图可知，真实能转变成实用功的能量不过燃料焚烧所开释能量的一部分。

２、热机效率：〔η〕用来做实用功的那部分能量和燃料完整焚烧放出的热量之比。

〔η＝Q有／Q总放×100%〕〔类比〕〔η机械=W有/Q燃×100%〕
联合火力发电站能流图，来商讨热机效率。

结论：因为热亏折的原由多，热机效率正常较低。

热机是人类使用的主要动力机，尽管它的效率不高，我们还是离不开它。

３、为了合理利用能量人类不停在努力提升热机效率。

商讨：提升热机效率的门路，让燃料富裕焚烧。

减少发动机各部分之间的摩擦。

下信心关停耗能的热机。

研究开发热能效率更高的热机。

学生自学P45第四自然段
［沟通与议论］：如何合理利用能源，提升热机的效率？
学生概括：主要门路是减少热机各种能量亏折。

详细措施：〔1〕使燃料尽也许完整焚烧〔煤粉、鼓风〕
〔2〕减小机械摩擦〔采纳优异润滑油〕
〔3〕尽量简化机械传动部分〔三角旋转式发动机〕
４、计算热机效率：
4
一台大型推土机的推力约为3×10N，匀速推着土总行程达
解:η＝Q有／Q总放×100%=W有/q柴油m柴油×100%
=3×104N×104m/[3.3×107〔J/kg〕×30.3kg]×100%≈30%
答：这台柴油机热效率为30%。

〔三〕、热机为人类社会发展的贡献，同时也带来的环保问题。

［引语］：热机为人类的发展做出了重要贡献，但也带来了一些
负面影响，造成了状况污染，如噪声污染、废气污染等。

1、［课件展现］：燃料焚烧造成的状况污染的相关图片和生活场
景。

2、［沟通与议论］：经过上边的展现，并联系我们的生活状况谈
一谈：燃料焚烧对状况有哪些影响？
学生概括：
1〕燃料焚烧排放的烟尘，使空气浑浊，影响动植物成长。

2〕汽车等交通工具排放的尾气：
如过多CO2惹起地球温室效应，全世界天气变暖。

CO能造成“煤气中毒”，让人缺氧致死。

SO2会产生酸雨，伤害植物、伤害庄稼，破坏生态均衡，还会腐化建筑物,,
3、［阅读］：我国大气状况质量标准和信息窗内容，进行环保总发动。

4、［沟通与议论］：联合生活实质说说：为了保护状况，应当如何从我做起？
此后抽几个学生代表登台发布环保演讲。

三、讲堂小结：
出示课件：
1、热值：①看法：
②单位；
③公式：
④计算：
2、热机效率：
①看法：
②提升热机效率的门路：详细措施：
3、保护状况，从我做起。

三、课内信息反应：
1、液化气的热值是 4.9×107J/m3，，其物理
意义是———————————
3
———————————，完整焚烧5m的液化气能够产生——————————J的热量。

2、火箭常用液态氢气作燃料，其原由是————。

3、以下对于热值的说法正确的选项是〔〕
燃料不焚烧，其热值为零。

燃料不完整焚烧其热值要变小。

C.燃料的热值与焚烧状况和质量没关，只与燃料种类相关。

燃料焚烧时放出热量多的其热值就大。

4、一个含0.6kg 无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而0.6kg
的液化气能够供一般人家一天做饭、烧开水、洗浴用水。

这样看来不
同的燃料的————————不一样，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、要提升热机的效率，以下做法不行行的是〔〕
尽量减少废气带走的热量。

尽量保持机械零件之间有优异的润滑。

C.尽量减少曲轴转达给飞轮的机械能。

D.尽量减少散热亏折。

6、煤和石油在焚烧时生成的气体中含有大批的CO2、氮氧化合
物等，燃料的不完整焚烧还会产生粉尘和一氧化碳，这些
和排放到空气中，重要污染了大气。

7、用煤炭烧开水，水实质汲取的热量远远小于依照热值计
算的
热量，为何？
8、点燃一只无烟
煤〔0
.6kg
〕，
能烧开
5瓶水，而
点燃
.6kg
的
液化气能够供一般人家烧一天的饭菜，开水还能够烧淋浴用的洗浴
水。

这样看来：不一样的燃料不同样。

若q无烟煤＝
3.4×107J/kg，
5 瓶水的质量约为9.5kg，从20℃烧开，那么这个煤炉的热效率是多少？
四、部署作业：
1、为何要提升热机效率？提升热机效率约略有哪些门路？
为何热机效率一定不会提升到 100%？2.达成P48页1、2题
板书：12.4热机效率和状况保护
一、燃料的热值
每kg某种燃料完整焚烧开释出的能量〔热量〕称为这类燃料的热值：〔ｑ〕
质量是ｍ的燃料完整焚烧放出热量是：Q放=qm
二、热机效率
热机利用的做实用功的热量只占燃料焚烧放出热量小部分。

热机效率：〔η〕用来做实用功的那部分能量和燃料完整焚烧放出的热量之比。

η＝Q有／Q总放×100%
三、热机为人类社会发展的贡献，同时也带来的环保问题。