资源描述
《热机的效率》
课题
§14～2 热机的效率
设计思想
本节内容用学生自主学习的方法，利用能流图分析问题，结合图解帮助学生想象，提高学生的观察能力、分析能力。本节的一个较大特点是紧密联系实际，考察了能量在具体过程中的损耗，要注意让学生细致地分析问题，养成缜密的思维形式。注意教学要联系实际，学生要能够把所学的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题。教学中要结合技术和社会的关系，并结合所生活的社区，思考关于节能和环境保护的问题。
学情分析
学生已具备一定的动手实验能力和运用所学知识解决简单实际问题的能力，已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。本节课中学生对热机在日常生活中的应用已有感性认识，有一定的知识储备，但是还不能较好的理解和诠释热机的效率。教学过程设计了许多相关课件和视频，可以由此引起学生探究的兴趣进入新课。
教材分析
教材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。教材联系实际情况，开阔思路，分析了提高热机效率的方法，人们利用损失的能量用于其他的用途，达到了既节省能源又废物利用改善了环境的目的。
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，培养环保意识，激发学生的社会责任感。
教学
重点
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
使用器材
木柴、烟煤、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。
课时
1课时
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。
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＝
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3.4×107J/kg
表示1 kg的煤在完全燃烧时放出的热量为3.4×107J。
（煤气的热值为3.9×107 J/m3，表示1 m3的煤气在完全燃烧时所放出的热量为3.9×107 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。（h）
2．公式：
h ＝×100%
3．说明：
(1)热机的效率是热机性能的重要指标；
(2)各种热机的效率：
蒸汽机：6%～15%
汽油机：20﹪～30%
柴油机：30%～45%
飞机上的喷气式发动机：50%～60%
◆探究活动3：怎样提高热机的效率？
●使燃料充分燃烧；
●尽量减少各种热量损失；
●在热机的设计和制造上采用先进的技术。
注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
观察、交流、
回答
思考、
归纳、
总结
思考、
归纳、
总结
思考、
归纳、
总结
思考、
归纳、
总结
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。
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。
三、巩固练习
1．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（ ）
A．较小的质量 B．较小的密度
C．较大的比热容 D．较大的热值
2．柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2 kg柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功 J。（柴油的热值为4.3×107 J/kg)
思考、回答问题
教师组织指导学生思考并回答。
四、课堂小结
一、基本知识
1．燃料的热值：定义、公式、单位
2．热机的效率：定义、公式
二、基本技能
会正确查燃料的热值。
三、基本方法：观察法、对比法
思考、
回答、
交流
学生通过课堂小结，使知识更具系统性。
五、知识延展
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。
如何保护我们的环境？
思考
引发学生对所学知识的思考。
六、布置作业
教材：P26动手动脑学物理1～4
板书
设计
§14～2 热机的效率
一、燃料的热值 ：定义、公式、单位、含义
二、热机的效率：定义、公式、说明
三、提高热机的效率
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