14.2热机的效率 教案2021-2022学年人教版物理九年级上册

热机的效率
教学目标
知识与技能
1.认识有关燃料热值的知识;2.了解热机的效率以及明确不同热机的效率不同,初步知道如何提升热机的效率。
过程与方法
1.通过教师的引导让学生意识到燃料的某一特性不同,进而形成对热值的认知;
2.通过回顾旧知,类比建立对热机效率的认知,并由阅读课本内容明确热机的效率普遍偏低的事实。
情感、态度、价值观
通过学习明白热值作为衡量燃料优劣的物理量,形成如何鉴别燃料是否掺假的判断方法;明确了热机的效率普遍偏低,形成改进热机提高热机效率的社会责任感。
学情分析
学生在上节学习了热机的知识后,对热机有了明确的认识,具备了对热机继续探究的条件;另外八年级下学期学生已经学习过了简单机械的机械效率,对效率不陌生,对热机效率的学习不会有太大的障碍。
重点难点
重点:
热值的物理意义及相关计算
难点:
热机效率的认知及后续有关热机效率的计算
教学过程
活动1【导入】热机的效率
提问学生在上一节学习完热机的知识后有没有去全面了解热机的发展历史;教师根据学生的回答做点评介绍:从1689年英国人萨佛制造的用于矿井抽水的蒸汽机到今天,热机的发展已经走过了300多年的历史。现在蒸汽机已经很少见了,请学生思考蒸汽机被逐渐淘汰的原因有哪些,结合学生的回答教师再加以引导提示:蒸汽机被历史淘汰其中能量的利用率低是一个很重要的因素。能量的利用率也是所有热机的一个重要的参数-----热机的效率,今天这节课我们就一起来具体关注热机的效率。
活动2【导入】燃料的热值
热机是利用内能做功的机械,请学生思考热机的内能从哪里来呢 结合课件进入到煤、石油、天然气、干木柴这些被称作燃料的物质。设置思考:不同的燃料它们的放热本领一样吗 如何去比较它们的放热本领呢 -----以煤和木柴为例,让学生说比较的方法,教师把信息背景告诉学生让学生分析给出结论:煤的放热本领比木柴的强,这种放热本领起名叫燃料的热值.
活动3【活动】燃料的热值教学过程
一、燃料的热值
1.实质:表示燃料放热本领的物理量
2.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
3.物理意义:热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
4.物理量符号:q
5.表达式:q = Q/m(或q= Q/v)
6. 单位:
固、液态燃料:焦每千克;符号:J/kg
气态燃料:焦每立方米; 符号:J/m3
[ 问题]某燃料在实际燃烧时,因为环境因素燃烧的很不充分,这样燃料的热值会变小。
请分析这句话对不对,为什么
分析引导学生得出下面的结论:
7.热值是燃料的特性,大小只与燃料的种类有关!和燃烧条件及质量均无关。
8.有关燃料的热量计算
Q=mq 或Q=vq
活动4【导入】热机的效率
利用课本上的信息介绍和课件重新教材上的图14.2--2,引导学生建立意识:燃料实际都难以完全燃烧,而且放出的热量也难以被有效利用。例如用煤炉烧水做饭,引导学生分析能量的利用情况。再一热机中的内燃机为例:汽、柴油能否完全燃烧 燃烧后放出的能量又有哪些去处呢 内燃机能量利用率也及效率又如何呢 (进入第二知识模块热机的效率)
活动5【活动】热机的效率
1.实质:衡量热机能量利用率的物理量,是反映热机性能优劣的重要参数。
此处引导学生回顾:简单机械的机械效率,引导建立对热机效率的学习。
2.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,叫做热机的效率
3. 物理量符号:
4. 计算表达式
阅读思考:(1)热机的效率普遍偏高还是偏低
(2)如何提高热机的效率
【讨论交流】热机的效率普遍偏低,提高热机效率的思路:
提高燃料利用率,使燃料充分燃烧;
改进热机,减少各种能量损失;
定期保养,减小由于摩擦造成的能量损失;
想办法充分利用废气的能量。
最后强调:无论如何热机的效率也无法提高到100%
活动6【测试】随堂练习
1、1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 ( )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
2、关于热机效率,下列说法正确的是: ( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功多
B.热机效率越高,即热机的功率越大
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的涧滑
D.提高热机效率,有利于环保减排
活动7【讲授】课堂小结
利用一分钟左右的时间结合黑板板书,带领学生把本节课学习的内容重新回顾一遍。