教科版九年级物理上册第二章3. 热机效率_教学设计

教学
课题
第三节
热机效率
第
周
星期
教
学
目
标
1.知识与技能：(1)
知道内能的利用与环境保护的关系；
(2)
了解热机的效率及提高热机效率的途径；
(3)
了解内能对环境的影响。
2.过程与方法：(1)
通过分析讨论如何提高热机效率的途径，培养学生分析问题的能力；
(2)
通过自主阅读，了解内能对环境的影响及如何保护环境，制定减小污染措施。
3.情感、态度与价值观：　
培养学生重视提高保护环境的意识。
教学
重点
热机的效率
教学
难点
提高热机效率的途径
教学
方法
交流讨论
教学
准备
教
学
过
程
【新课引入】
一、复习旧识：
（1）内燃机工作时有哪四个冲程？
（2）内燃机工作时能量是怎么转化的？
二、引入新课
热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题，这一节我们就来讨论这个问题。
【新课推进】
热机是利用燃料来做功的装置。
　化学能转化成内能，通过做功将内能转化成机械能。
一、热机的效率
通过内燃机的能流图，讨论化学能转化成机械能的过程中，能量通过哪些方式耗散掉了。
可以看出大部分的能量，通过废气、散热、机械磨损耗散掉了，只有小部分转化成有用的机械能。
我们用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，来表示热机的效率。
　
热机效率是热机性能的一个重要指标。
例：一台柴油机，当输出3.44×107
J有用功时，消耗的柴油质量是
2kg（柴油的热值是4.3×107
J/kg），问：这台柴油机的热机效率是多少？
解：柴油完全燃烧放出的总热量：Q
=
mq
=
2kg×4.3×107J/kg
=
8.6×107J
这台柴油机的热机效率：
答：这台柴油机的热机效率为40%
　
热机的各种损失中，废气占最多，应减小废气的能量损失。
由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。（参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图。）
那么，如何来提高热机的效率呢？学生讨论后回答。
二、提高热机效率的效率
1、让燃料尽可能充分燃烧；（废气）
2、减小内能损失；
3、运动部件润滑良好。（摩擦）
热机通过将内能转化为机械能，大大提高了工作的效率。但热机的能量利用率不是很高，而且还会造成环境污染。下面以以内燃机为动力的汽车分析讨论热机会对环境产生哪些影响？
三、内能对环境的影响。
　（1）废气污染（CO、SO、酸雨），
（2）噪声污染。
那么，我们可以采取哪些措施来减少这种污染呢？讨论回答
四、保护环境，减小污染措施。
　（1）改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
（2）提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
（3）充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。
我国政府历来重视环境问题，把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境，责无旁贷地承担起保护环境的义务，难题也就变得不难了，就一定能使天更蓝、水更清。
【课堂小结】
本节课我们学习了热机的效率，并讨论了提高热机效率的方法。以及热机所产生的环境问题和减少污染的措施。
【板书设计】
热机效率：做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
二、提高热机效率的效率
让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失；运动部件润滑良好。