热机的效率 教学设计

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1、热机的效率教学设计一、教材分析本节内容是人教版初中物理第十四章《内能的利用》的第二节《热机的效率》是上一节内燃机知识的延续，通过本节课的学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能全部被利用，这样对内能的利用有一个更全面的认识。本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两个部分组成。二、学情分析在八年级学习机械效率的基础上，学生对效率有了初步的认识，这就为这节课的学习打下了良好的基础；对本堂课的内容，学生需要了解如何提高热机的效率，这就为本节课打下了心理上的基础；但是，本节课的知识中有热值这一概念，学生理解起

2、来会有一定的难度，这就需要教师的积极引导，通过生活的经验举例，学生更好的融入课堂三、重难点教学重点：燃料的热值和热机的效率。教学难点：对热机效率的理解。四、学习目标1．知道热值定义、单位、物理意义2．对热值、热机效率相关问题进行简单计算五、教学流程1．新课引入通过一张蒸汽机车的图片以及上学期学习过的机械效率引入新课2．给出学习目标（1）知道燃料的热值、单位、物理意义（2）对热值、热机效率相关问题进行简单计算3．新课教学问题1：思考问题怎么样能获得内能？引导学生回答：做功、热传递，燃烧燃料化学能转化为内能问题2：根据生活经验

3、，用干木柴或者蜂窝煤烧开一壶水，用的质量一样多么？:（需要干木柴的质量更多）问题3：为什么都是燃料，放热的能力不同？然后展开本节课的第一个内容：热值。带着问题阅读燃料的热值。总结1：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。用一种比值定义和之前学过的比热容定义方式一样，q=Q放/m单位是：J/kg，J/m3教师点拨：前者适用于固体、液体，后者适用于气体。能够推到出两个有关于放热的公式，根据定义变形Q放=mq，在根据气体热值的单位可知，Q放=Vq总结2：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量问题4

4、：氢的热值1.4×108J/kg物理意义是什么？提问学生后得出答案：一千克的氢完全燃烧释放1.4×108J的热量问题5：根据小资料知道热值与燃料的种类有关，与燃料的质量，是否完全燃烧无关？为什么火箭里面的燃料用的是氢？通过小资料观察。提问学生后得出答案：氢的热值比较高问题5：根据热值表，计算下10吨氢完全燃烧放出的热量？给学生时间并且辅导，提示容易错误的环节。Q放=mq=1.0×104kg×1.4×108J/kg=1.4×1012J总结3：注意做大题的3个主要步骤公式代数结果，要写单位，代数顺序不能写反。总结4：初三学过机

5、械效率，只要是效率都用同一个符号η来表示能否记得机械效率的公式。用它来掌握热机的效率。提问学生后得出答案：：η=有用功除以总功问题6：用煤烧水，煤能否完全燃烧呢？煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？请同学们思考。学生思考后回答：不能完全燃烧，会有一些剩下的煤没有燃烧，在生活中经常能发现。也不能完全被水吸收，烧水时周围的也很热，感觉到热气，热量应该是煤燃烧时候放出的热量。问题7：水吸收的才是有效率用的，只占据了燃料完全燃烧放出热量的一部分，热机效率也是类似的，内燃机内的燃料不能完全燃烧，损失了一部分能量，机械装置吸收了一部分能

6、量，废气带走了一部分能量，机械摩擦也消耗了，一些能量，剩下的就是才是真正转化为对外做的有用功。而对外做的有用功才是真正有效利用上的。根据课件上的图片，加上教材的内容，得出热机的效率。结论：应该是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。学生活动：观察投影的三幅图片，它们的发动机都是热机中的哪一种啊（蒸汽火车，卡车，小汽车），并观察他们的效率学生：蒸汽机，柴油机，汽油机问题8：蒸汽机效率最低，现在基本不用，柴油机在这里面效率最高，但是也才打到百分之四十五，现在面临一个问题，如何提高热机的效率。是

7、现实生活中需要解决的一个重要问题，请同学们阅读教材24页最后两个自然段，总结归纳出提高热机效率的方法。结论：设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量损失，提高效率。设法利用废气的能量，废气带走的能量是最高的。燃料燃烧更充分一些提高燃料的利用率。总结：总结一下，观看投影提高效率的途径（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；（2）改进热机，减少各种能量损失；（3）（3）利用废气的能量。4：随堂练习5：学习小结6：课后作业布置：完成练习册对应练习