沪科版九年级全册 物理 教案 13.4热机效率和环境保护

热机效率和环境保护
【教学目标】
知识与技能：
1、建立热值概念。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；能进行有关热效率和热机效率的简单计算。
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，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。
【教学重点】
燃料的热值、热机效率计算。
【教学难点】
热机效率的理解和环境保护。
【教学准备】[]
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。
【教学方法】
启发式教学法，自学讨论法等。
【教学过程】
一、新课引入
观察、交流信息。
二、
1、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？
2、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？[]
（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。单位：J/kg，气体燃料热值单位：J/m3。
②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。）
③强调：热值表示燃料燃烧本领的物理量，只与燃料种类有关，与质量、是否充分燃烧无关。
④查热值表，表述木柴、液化气热值的物理意义。
3、引导学生推导热值的计算公式。
由热值的定义我们知道：1kg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？
热量的计算公式：Q＝mq
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释放热量的公式：Q＝Vq
4、例：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解：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。
7、估算：在图13－20所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和液化石油气。
干木柴
烟煤
液化石油气
交流与讨论：
在图13－20中，而实际需要的干木柴、烟煤和液化石油气的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？
热效率计算公式：η=
×100%
交流：η≤1的原因.
练习：
【方法归纳】
(1)计算天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq。
(2)计算水升温吸收的热量的公式：Q吸=cmΔt。
(3)计算热效率的公式：η=
×100%。
（二）、热机效率。
1、课件展示：
“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。
2、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。
计算公式：
练习：
交流与讨论：如何合理利用能源，提高热机的效率？
归纳：主要途径是减少热机各种能量损失。
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）环境保护
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。交流：燃料燃烧对环境有的影响
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……　
交流：：为了保护环境，应该怎样从我做起？
三、课堂小结：
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。
四、板书设计
五、作业：P53页1、2、3、4、5
五、教学反思：
在课堂的预设与生成上有待改进。