2019-2020年九年级物理全册 第十四章 内能的利用 第二节 热机的效率教案 （新版）新人教版

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1、2019-2020年九年级物理全册第十四章内能的利用第二节热机的效率教案（新版）新人教版【教学目标】1、知识与技能①从能量转化的角度认识燃料的热值。②了解内能利用在人类发展史上的重要意义。③通过能量的转化和转移，认识效率。2、过程与方法通过学生讨论和教师讲解，了解燃料的热值和热机效率3、情感、态度与价值观①通过探索性实验，提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力，培养和实事求是的科学态度。②培养学生乐理探索自然现象和日常生活中的物理原理的兴趣，体现物理来源于生活，又服务于生活的道理。【教学重点】热

2、值概念的理解。【教学难点】从能量的转化或转移的角度认识燃料的热值及热机效率。【教学准备】教师：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【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、复习引入新课。问：什么是机械效率？公式是什么？（设计意图：复习机械效率的知识为这节课“热机的效率”做铺垫）[引入新课]为什么有的汽车用汽油，有的汽车用柴油，还有的用天然气？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。[板书课题]第二节

3、热机的效率[课件展示］木柴取暖、煤气烧饭，引出常见的燃料。人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。回答：有用功跟总功的比值。η＝W有用/W总思考，进入学习状态在现代社会，人类所用能量的绝大部分依然是从燃料的燃烧中获得的。[提出问题]1、家中煮饭时，主要使用的燃料有哪些？2、根据你的经验，燃烧的燃料不同，所需燃料的质量是否相同？燃料燃烧过程中能量转化有哪些？分组讨论，交流家中使用的主要燃料：木柴、煤、天然气、液化气。做相同的饭，燃烧木柴和煤，用量不同。能量转化：化学能转化为内能。［设疑］：常见的燃料有木柴、

4、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？［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？必须保证哪些量相同才能进行比较？（设计意图：让同学从生活走向物理，激发起学生的探究欲，同时引入课题。）引导学生讨论后，引入热值这个概念燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧。二、新课教学1、热值定义：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。2、物理意义[板书]燃料的热值1．热值在数值上等于1千克某种燃料完全燃烧释放出

5、的热量。单位：焦/千克。［强调］：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。问：汽油的热值为4.6×107焦/千克。其物理意义是什么？一筒汽油与半筒汽油相比，哪个热值大？　3．物理意义：热值直接反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映单位质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。生：由此引导学生给热值下定义。①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。用q表示。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。1千克汽油完全燃烧放出4.6×107焦的

6、热量。一样大。3、热量计算固体、液体：Q＝mq气体：Q=vq4、炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率　　干木柴热值的物理意义　　那么质量为mkg的干木柴完全燃烧释放出多少焦的热量，怎么计算？［例题］计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。　　　　教师：这些热量若全部被水吸收，可把多少千克左右的水由20℃烧开？实际生活中1千克干木柴能把35kg20℃的水烧开吗？那是为什么呢？［交流与讨论］实际需要的干木柴质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？［归纳总结］燃料燃烧时需氧气助燃，

7、供氧不足是燃料不能完全燃烧的主要原因。另外，烟气也会带走大量热量，炉壁还会传走一部分热量。这样就使得真正传给水的热量仅占燃料放出热量的一小部分。当然不能烧开那么多水。为了反映炉子对燃料的利用率，我们经常用炉子的效率来描述。［板书］炉子的效率。为了提高炉子的效率，人们做了种种努力，如何提高炉子的效率？目前，我国炉具的平均效率还较低，若平均效率能提高1%。全国每年节省的燃料相当于一个大型煤矿的年产量，可见，改造炉具，提高炉子的效率具有巨大的节能潜力。［过渡］对于热机来说，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释

8、放能量的一部分。　1千克干木柴完全燃烧放出1.2×107焦的热量。得出热值的计算公式：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，公式应该写成：Q=mq解：查表可知q＝3.3×107J/kg，Q＝mq＝4kg×3.3×107J/kg＝1.32×108J。计算：35kg根据生活经验知道：不能。讨论：燃料很难完全燃烧，放出的热量比按热值计算的热量小，有热量的散失。炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出