人教物理九上《14第2节热机的效率》[魏老师]市一等奖优质课视频_初中7-9年级全科优质公开课_初中物理优质公开课_人教版物理初中9年级上册教案PPT课件配套优质课视频

教学目标
知识与技能
1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;
2、知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表.
过程与方法
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。
2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。
情感态度与价值观
结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义.
2学情分析
在学习了上一章内能的本质、内能的改变等相关知识,为本章学习内能的利用和热机的效率
奠定了基础。学生希望教师创设主动观察物理的学习环境,通过自己的自主学习,同学之间的
合作探究来主动获取知识。
3重点难点
重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。 难点是对热机的效率的理解。
4教学过程
4.1 第一学时
4.1.1教学目标
4.1.2学时重点
4.1.3学时难点
4.1.4教学活动
活动1【活动】热机的效率
一、燃料 1、燃料的分类 2、燃料燃烧放出的热量与什么因素有关? 二、燃料的
热值: 1.概念: 2.热值的单位: 3.燃料燃烧的放热计算公式: 三、热机的效率 1.热
效率 2、热机的效率 3、提高热机效率的途径 【【活动情景设置】 请同学观察
插图,说明属于哪种燃料? 教师提问 1.生活中常用的燃料有哪些? 2.家用的电
磁炉,微波炉是燃料吗? 3.用干草,木柴,煤炭,加热同样的一壶水,哪种燃料需要
的质量最少? 4.思考:如果有质量相同的干草,木柴,煤炭完全燃烧,谁放出的热量最多? 经验告诉我们,等质量的煤和干木柴,充分燃烧,煤放出的热量要比柴多得
多。 5.思考:不同燃料的放热本领是不同的,怎么比较它们谁的放热本领强呢?
比如汽油和酒精。 我们用什么物理量来表示燃料放出热量的本领?他的单位
是什么?物理意义?定义? 燃料的燃烧 【总结过渡】 燃料及其热值 相同质量的
不同燃料燃烧放出的热量是不同的。请同学认真学习自主学习课本热值的知
识,并回答下列问题: 1.什么叫燃料的热值?热值用什么符号表示? 2.热值的单位
是什么? 3.木炭热值是3.4×107J/kg,表示的物理意义是什么? 4.煤气的热值是
3.9×107J/m3,表示的物理意义是什么? 5.计算燃料完全燃烧放出热量公式是什
么? 想一想 为什么发射火箭上天要用氢做燃料? 根据热值表,计算一下10吨
氢完全燃烧放出多少焦耳的热量? 氢的热值是1.4×108 J/kg 放出热量Q = 热值
×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 再算算,若用干木柴完全燃烧来获
得这些热量,需要多少吨干木柴? 干木柴的热值1.2×107 J/kg 约120吨干木柴完
全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 思考 1.比较1kg木柴
与10kg木柴,哪个热值大? 2.比较1kg木柴完全燃烧与1kg木柴未完全燃烧,哪
个热值大? 交流总结: (1)热值反映了燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有
关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均无关系。 【想一想】 提出问题:
用煤气灶烧水时,煤气能完全燃烧吗?煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?
分析讨论:煤气燃烧放出的热量: 1、煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量 2、
煤气灶本身也会吸收一部分能量 3、高温的烟气带走了一部分能量 4、还有一
部分直接损失掉了 5、水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分 所以,在烧水
的过程中,被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值,称为热效率。 热
机也有类似的情况: 在内燃机中,燃料燃烧产生的能量到哪里去了呢? 热机是将
内能转化为机械能的装置,在这个情景中,真正转变为对外做有用功的能量只
占燃料燃烧时所释放能量的一部分。 所以: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。 理解热机的效率: 1) 热机效率
是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值,它反映了
能量的利用率,热机性能的一个重要标志. (2) 由于热机在工作过程中,总有能量
损失,所以热机的效率总小于1。 【练一练】 1.已知干木柴的热值是1.2×107
J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使
多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg?℃)。
【议一议】 为了合理利用能源,人们一直都在努力提高热机的效率,汽油机的效
率:20~30%,柴油机的效率:30~45%,都比蒸汽机的效率高, 那么怎样提高热机的
效率? 引导学生从节能和环保角度分析有效利用燃料的方法,探讨提高热机效
率的途径。 总结: 1、使燃料充分燃烧 2、尽量减少各种热量损失; 3、在热机的
设计和制造上采用先进的技术; 注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻
力而额外消耗的能量 设计意图:增强学生的环保意识,增强学生为提高热机效
率,加强环保的责任心和使命感。也体现了从物理到生活的理念。 燃料的利用
使人类得到大量内能,但同时造成环境污染,尤其是热机的使用.因此,保护环境,
控制和消除大气污染是必须重视的问题,请同学们课下收集如何控制和消除大
气污染。 学生结合生活讨论思考,燃料可分为哪三种? 学生观察、思考、回答
燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放,转变
为内能。 燃料的种类很多,可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。 燃烧相同
质量的不同燃料,放出的热量不同。 如:1千克木柴、1千克煤气完全燃烧时放
出热量不同(烧同一壶水时升高的温度不一样 学生自主学习,思考回答:1、某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比。其符号是q 2、J/kg J/m3 3、1千克
木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 4、1立方米煤气完全燃烧时放出的热
量是3.9×107J 5、q= Q放/m 热值的单位: J/kg (或J/m3) 氢气的热值最大。 小组
讨论、交流,并由小组长推选代表发言 学生根据对热值的物理意义的理解推导
燃料燃烧放热的计算公式。 学生小组讨论 加深对公式的理解: 1、公式计算的
是燃料完全燃烧时放出的热量 2、公式中m必须用Kg为单位,V必须用m3为
单位。 3、热值q与燃料质量和放热的多少没有关系,它是反映燃料优劣的物理
属性 学生练习 学生讨论,分析煤气燃烧放出能量的几种去向,然后个别回答。
学生通过分析 理解热效率 学生讨论,分析内燃机燃料燃烧放出能量的几种去
向 学生通过类比分析理解热机的效率 学生通过计算加深对热效率的理解。
学生讨论有效利用燃料的方法,探讨提高热机效率的途径。 蒸汽机的效率只有
6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~45%