第一篇:14.2熱機(jī)效率教案
§14.2 熱機(jī)的效率
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同。了解熱機(jī)效率的含義。
(二)過程與方法
燃料燃燒時(shí)能量的主要流向。
(三)情感態(tài)度價(jià)值觀
增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
熱機(jī)的效率
【教學(xué)難點(diǎn)】
熱機(jī)能量流失的方向
【教學(xué)過程】
(一)引入新課
1、復(fù)習(xí)提問:什么是機(jī)械效率?
2、新課引入:熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問題,這一節(jié)我們就來討論這個(gè)問題。
課題:14.3熱機(jī)的效率
(二)進(jìn)行新課
(1)熱機(jī)的能量損失
教師:一輛汽車從身旁駛過,有時(shí)根據(jù)人的嗅覺就能知道它的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)還是柴油機(jī)。這是為什么? 學(xué)生:因?yàn)樗鼈兣懦龅臍怏w的味道不同。
教師:說得很對(duì)。但你們想過沒有,排出的氣體中仍有汽油或柴油味這說明了什么?學(xué)生:說明汽油或柴油并未完全燃燒。
教師:既然燃料沒有完全燃燒,就說明有一部分能量被白白地?fù)p失掉了。板書:
一、熱機(jī)的能量損失 1.燃料未能完全燃燒
教師:再想想,除此之外還有些什么損失? 學(xué)生:排出的氣體中還具有內(nèi)能。
教師:有人曾用汽車的尾氣加熱飯菜就說明了這一點(diǎn)。除此之外,氣缸壁等也會(huì)傳走一部分內(nèi)能。板書:2.廢氣和散熱帶走一部分內(nèi)能
教師:以上這些都是沒有轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的內(nèi)能。那么曲軸獲得的機(jī)械能是不是全部做了有用功? 學(xué)生:不是,有一部分要傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
教師:除此之外,由于各零部件之間有摩擦,曲軸還需克服摩擦做功。板書:3.克服摩擦做功
(2)熱機(jī)的效率
由于以上原因,真正用來做有用功的能量只占燃燒燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小,也就成了熱機(jī)性能的標(biāo)志。為此,我們再介紹一個(gè)新的概念:
板書:
二、熱機(jī)的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率 由于損失的原因比較多,所以熱機(jī)的效率一般都較低。(參閱課本中的幾種熱機(jī)的效率,內(nèi)燃機(jī)的能流圖以及火電站的能流圖)教師:熱機(jī)是人類使用的主要?jiǎng)恿C(jī)。盡管它的效率還不高。我們?nèi)匀浑x不了它。問題的關(guān)鍵是如何改進(jìn)和提高它的性能。經(jīng)過上面的分析,誰能歸納一下改進(jìn)熱機(jī)的總體設(shè)想?
板書:
三、如何提高熱機(jī)的效率 學(xué)生:讓燃料盡可能充分燃燒。(板書)學(xué)生:減小各部分之間的摩擦。(板書)教師:讓其盡可能完全燃燒,可通過改善燃燒環(huán)境,調(diào)節(jié)油、氣比例等來實(shí)現(xiàn)。為了減小摩擦需要經(jīng)常保養(yǎng)機(jī)器,適當(dāng)調(diào)節(jié)各零部件間間隙,并注意保持潤滑等。另外還應(yīng)下決心關(guān)停一些冒黑煙、耗能大的熱機(jī),以提高熱機(jī)的整體水平。
提高熱機(jī)的效率,并非易事,需要解決的問題還很多,甚至每前進(jìn)一步都要付出艱苦的努力,不過我們相信,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新能源的不斷開發(fā),熱機(jī)的性能一定會(huì)得到較大提高。我們也期待著現(xiàn)在的青年中能涌現(xiàn)出更多瓦特式的人才,為人類研制出更新更好的熱機(jī)
(三)學(xué)習(xí)小結(jié)
1、熱機(jī)的能量損失包括哪些方面?
2、怎樣減小熱機(jī)的能量損失?
3、熱機(jī)的使用會(huì)帶來哪些環(huán)境問題?
(四)布置作業(yè)
1、課后作業(yè)1、2、3
(五)板書設(shè)計(jì)
第二節(jié)
熱機(jī)的效率
一、熱機(jī)能量的損失
1、燃料未能完全燃燒
2、廢氣和散熱帶走一部分內(nèi)能
3、克服摩擦做功
二、熱機(jī)的效率:
來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率
三、如何提高熱機(jī)的效率
第二篇:熱機(jī)效率教案
熱機(jī)效率
整體教學(xué)設(shè)計(jì):
對(duì)于內(nèi)能的利用問題,無論在生活中還是生產(chǎn)中都是一種非常常見的現(xiàn)象。而燃料的燃燒問題則又是關(guān)于內(nèi)能利用必然涉及的一個(gè)重點(diǎn)。燃料的熱值是燃料燃燒放出熱量多少的一個(gè)關(guān)鍵影響因素。在關(guān)于熱量的計(jì)算過程中,經(jīng)常涉及熱值的概念。對(duì)于不同燃料在燃燒過程中放出熱量的多少,許多學(xué)生并沒有明確的概念,在現(xiàn)實(shí)生活中,盡管燃燒現(xiàn)象司空見慣,但從放出熱量的角度對(duì)不同燃料進(jìn)行對(duì)比學(xué)生也沒有多少自主意識(shí),因而可以采用對(duì)比的方式引入教學(xué),設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在觀察對(duì)比中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
教學(xué)分析:(1)教材分析
本節(jié)闡述了有關(guān)熱機(jī)效率等物理概念,還涉及了科技發(fā)展史(熱機(jī)的發(fā)展),生物,化學(xué)知識(shí)(酸雨的形成和生物的影響),環(huán)境保護(hù)(大氣污染)等方面的內(nèi)容。通過具體分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在利用燃料內(nèi)能方面,也不可避免地會(huì)有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面,因此要建立熱機(jī)效率的概念,并與機(jī)械效率作聯(lián)系和類比。使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)人類進(jìn)步起到的作用,同時(shí)要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到它給環(huán)境帶來的污染問題。
(2)教法建議
結(jié)合能量流向圖來進(jìn)行教學(xué)可以較形象直觀地向?qū)W生展示熱機(jī)工作中能量走向,從而更好理解熱機(jī)效率較低的原因,也可以較好理解如何改進(jìn)熱機(jī)提高熱機(jī)效率。
(3)學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)熱機(jī)的工作情況比陌生,可以等網(wǎng)絡(luò)等途徑多了解熱機(jī)的有關(guān)情況。(4)學(xué)法建議
在學(xué)習(xí)的過程中要多聯(lián)系生活實(shí)際,從生活中去發(fā)現(xiàn)物理,同時(shí)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)仔細(xì)觀察,嘗試進(jìn)行分析歸納,找出生活實(shí)例及物理實(shí)驗(yàn)中所體現(xiàn)的共同點(diǎn),學(xué)會(huì)根據(jù)事物的本質(zhì)進(jìn)行分類。
教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)與技能:
1.知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向;
2.知道可以怎樣提高熱機(jī)效率以及提高熱機(jī)效率的意義所在;
3.了解熱機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣、噪聲污染,了解降低污染的可能方法。過程與方法:
1.經(jīng)歷熱工作過程中能量流向的分析過程,體會(huì)由現(xiàn)象到本質(zhì)的分析過程。2.經(jīng)歷收集生活中內(nèi)能利用的有關(guān)信息過程,體會(huì)對(duì)信息進(jìn)行分析分類的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.了解熱機(jī)的利用與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,并能夠簡述熱機(jī)使用產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的不良影響。
2.培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識(shí),激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
1.了解熱機(jī)效率及提高熱機(jī)效率的途徑,知道在利用熱機(jī)形成的環(huán)保問題。2.熱機(jī)效率的理解,并能用熱機(jī)效率進(jìn)行簡單計(jì)算。課時(shí)設(shè)計(jì): 1課時(shí) 教學(xué)過程:
一、新課導(dǎo)入
思考與討論:有人說,當(dāng)有汽車從身邊經(jīng)過時(shí),他便能聞出這臺(tái)車是汽油車還是柴油車?你認(rèn)為這可能嗎?如果可能,你認(rèn)為這說明了什么?
二、新課講解
學(xué)生:說明有沒有燃燒的汽油或柴油被排出,從廢氣中可以聞到它們的味道,所以可以“聞”出是使用什么燃料的汽車。
教師:由此可見,熱機(jī)所消耗的燃料是否全部被利用到? 學(xué)生:沒有。
教師:對(duì),熱機(jī)在工作時(shí),就和我們使用機(jī)械做功一樣,存在一個(gè)效率問題。我們稱之為熱機(jī)效率。
教師:請同學(xué)們回憶機(jī)械效率的計(jì)算公式。學(xué)生板書(η=W有用/W總)
教師:熱機(jī)工作時(shí),轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的哪部分能量就相當(dāng)于上式中的W有用,假定燃料全部完全燃料所獲得的內(nèi)能則相當(dāng)于上式中的W總。
教師:接下來請同學(xué)們討論分析,在熱機(jī)工作的過程中,哪些環(huán)節(jié)可能存在著能量的損失? 學(xué)生:燃料沒有完全燃燒。學(xué)生:廢氣會(huì)還走一部分能量。教師:何以見得。
學(xué)生:因?yàn)槠嚺懦龅奈矚膺€很熱,說明它還有較大的內(nèi)能。學(xué)生:克服摩擦還要消耗能量。
教師:同學(xué)們回答得都非常好,老師這里有一張熱機(jī)工作時(shí)的能量流向圖。請同學(xué)看看有沒有剛才我們沒有關(guān)注到。
教師:同學(xué)們還有什么發(fā)現(xiàn)? 學(xué)生:冷卻水也會(huì)帶走大量的能量。學(xué)生:熱機(jī)的效率比較低。
教師:對(duì),你觀察很仔細(xì)。熱機(jī)的效率相對(duì)都是比較低的。因而熱機(jī)效率的高低是熱機(jī)性能一個(gè)重要指標(biāo)。
教師:(介紹不同熱機(jī)的效率一般是多少)(多媒體展示)
教師:由于熱機(jī)的效率普遍都不高,可是熱機(jī)又是現(xiàn)代生活一個(gè)重要的動(dòng)力設(shè)備,那么如何提高熱機(jī)的效率就成了一個(gè)關(guān)鍵的問題。請同學(xué)相互交流一下,可以怎樣來提高熱機(jī)的效率? 學(xué)生:讓燃料盡可能充分燃燒。學(xué)生:減小各部分之間的摩擦。
教師:讓其盡可能完全燃燒,可通過改善燃燒環(huán)境,調(diào)節(jié)油、氣比例等來實(shí)現(xiàn)。為了減小摩擦需要經(jīng)常保養(yǎng)機(jī)器,適當(dāng)調(diào)節(jié)各零部件間間隙,并注意保持潤滑等。另外還應(yīng)下決心關(guān)停一些冒黑煙、耗能大的熱機(jī),以提高熱機(jī)的整體水平。
教師:提高熱機(jī)的效率,并非易事,需要解決的問題還很多,甚至每前進(jìn)一步都要付出艱苦的努力,不過我們相信,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新能源的不斷開發(fā),熱機(jī)的性能一定會(huì)得到較大提高。我們也期待著現(xiàn)在的青年中能涌現(xiàn)出更多瓦特式的人才,為人類研制出更新更好的熱機(jī)。
教師:下面我們再來觀看一組照片,看同學(xué)們有什么啟示?(觀看現(xiàn)代環(huán)境污染照片)教師:從剛才的圖片中我們有什么啟示? 學(xué)生:我們可以看出我們生活的環(huán)境污染嚴(yán)重。教師:對(duì),對(duì)環(huán)境污染熱機(jī)也是“功不可沒”的。
教師:請同學(xué)們思考:熱機(jī)工作過程中對(duì)環(huán)境會(huì)造成哪些污染?
學(xué)生:大氣污染,因?yàn)闊釞C(jī)工作中燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生廢氣,其中還可能有有毒氣體,它們都被排放到大氣中,造成大氣污染?
學(xué)生:還有噪聲污染,熱機(jī)工作時(shí)往往會(huì)發(fā)出很大的聲音,也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。教師:同學(xué)們分析得很好!熱機(jī)在工作時(shí)會(huì)造成大氣污染和噪聲污染。同時(shí)由于熱機(jī)排放的廢氣含有大量二氧化碳,還會(huì)引起溫室效應(yīng),導(dǎo)致全球氣溫上升。
教師:另外,由于廢氣和冷卻水會(huì)帶走60%左右的熱量,還會(huì)造成“熱污染”,城市“熱島效應(yīng)”成因,熱機(jī)就是主要元兇之一。
教師:熱機(jī)在為生產(chǎn)生活帶來方便的同時(shí),也給環(huán)境帶來了很大的危害,可是在現(xiàn)階段,熱機(jī)仍然是很多機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力來源。所以我們不可能完全放棄熱機(jī)。那么,對(duì)于這個(gè)我們“又愛又恨”的熱機(jī),我們應(yīng)該怎么辦呢?
學(xué)生:要想辦法提高效率,盡量減小對(duì)環(huán)境的污染。
教師:請同學(xué)們思考并討論:可以從哪些環(huán)節(jié)入手來提高熱機(jī)的效率,減少污染,具體做法是什么?
(學(xué)生討論)
學(xué)生:可以想辦法讓燃料更充分的燃燒。學(xué)生:要想辦法減小機(jī)械各部件之間的摩擦。學(xué)生:在城市里禁止鳴笛。
學(xué)生:研究開發(fā)綠色能源,改進(jìn)熱機(jī)構(gòu)造。學(xué)生:??
教師:同學(xué)們都說得很好!讓我們共同來拯救地球吧!
三、課堂小結(jié)
請同學(xué)們交流回憶以下問題:
1.熱機(jī)工作時(shí)哪些環(huán)節(jié)可能存在能量損失? 2.如何提高熱機(jī)效率。
3.熱機(jī)帶來的環(huán)境污染主要有:大氣污染、噪聲污染、熱污染等。
4.減小熱機(jī)帶來的污染應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:提高燃料的燃燒效率使之盡可能完全燃燒、改進(jìn)熱機(jī)結(jié)構(gòu)、使用清潔能源等。
四、作業(yè)布置
1.雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料,以下說法正確的是()A.燃料的熱值越大,燃燒時(shí)放出的熱量越多
B.以天然氣為燃料,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以達(dá)到100% C.在壓縮沖程中,燃料混合物的溫度升高,內(nèi)能增大 D.汽油與天然氣相比,燃燒時(shí)汽油對(duì)環(huán)境的污染較小 2.關(guān)于燃料的熱值,以下說法中正確的是()A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系,與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān) B.燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值 C.燃料燃燒時(shí),質(zhì)量越大,熱值越大
D.燃料不完全燃燒時(shí)的熱值比完全燃燒時(shí)的熱值小
3.如圖是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖,活塞的橫截面積是35cm2。做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是1.0×106Pa,活塞移動(dòng)的距離是60mm,所用時(shí)間是0.015s。試求:
(1)做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少?(2)做功沖程中,平均壓力做功的功率是多少?
(3)設(shè)做功沖程汽油完全燃燒,放出的熱量是840J,則該汽油機(jī)的效率是多少? 參考答案: 1.C 2.A
3.解:(1)p=F/S
F=pS=1.0×106Pa×35×10-4m2=3.5×103N(2)W=Fs=3.5×103N×0.06m=210J P=W/t=210J/0.015s=1.4×104W(3)η=W/Q放=210J/840J=25% 答:(1)做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是3.5×103N。(2)做功沖程中,平均壓力做功的功率是1.4×104W。(3)該汽油機(jī)的效率是25%。
五、板書設(shè)計(jì)
1.熱機(jī)工作過程中能量的流向 2.熱機(jī)效率的定義 3.熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響
4.提高熱機(jī)效率的途徑:讓燃料充分燃燒、減少各種熱散失、減少機(jī)體內(nèi)部各部分之間的摩擦。
六、教學(xué)反思
學(xué)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容可以從學(xué)生經(jīng)歷的實(shí)際生活入手,如當(dāng)汽車從身邊經(jīng)過時(shí)能聞到汽油味等。這個(gè)很多學(xué)生都有真切的體會(huì),這樣引入學(xué)生比較容易理解,同時(shí)適當(dāng)?shù)脑O(shè)問和引導(dǎo),可以更積極的調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,主動(dòng)參與到教學(xué)中去。
第三篇:熱機(jī)效率教案
第三節(jié) 熱機(jī)效率
教學(xué)目標(biāo)
1知道內(nèi)能的利用與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。
2常識(shí)性了解熱機(jī)的效率及提高熱機(jī)效率的途徑。3培養(yǎng)學(xué)生重視提高保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。重點(diǎn) :熱機(jī)的效率 難點(diǎn): 提高熱機(jī)效率的途徑 教具:演示
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一. 復(fù)習(xí)提問:什么是機(jī)械效率?
二. 新課引入:熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問題,這一節(jié)我們就來討論這個(gè)問題
三、自學(xué)深思
1、什么是熱值?查出煤,干木柴的熱值并說明其物理意義?!?/p>
2、熱機(jī)的效率是什么?如何來提高? 三. 新課內(nèi)容。
1.熱機(jī)是利用燃料來做功的裝置。化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能(做功)。2.熱機(jī)的效率:用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。
熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。
熱機(jī)的各種損失中,廢氣占最多,應(yīng)減小廢氣的能量損失。由于損失的原因比較多,所以熱機(jī)的效率一般都較低。(參閱課本中的幾種熱機(jī)的效率,內(nèi)燃機(jī)的能流圖以及火電站的能流圖。)3.如何提高熱機(jī)效率的效率?
讓燃料盡可能充分燃燒,減小內(nèi)能損失,運(yùn)動(dòng)部件潤滑良好。4.內(nèi)能對(duì)環(huán)境的影響。
(1)廢氣污染(CO、SO2、酸雨),(2)噪聲污染。
5.保護(hù)環(huán)境,減小污染措施。
(1)改進(jìn)燃燒設(shè)備,采取集中供熱,加裝消煙除塵裝置。(2)提高內(nèi)能的綜合利用率。
把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品;把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋?/p>
(3)充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源(如太陽能等)。我國政府歷來重視環(huán)境問題,把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境,責(zé)無旁貸地承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境的義務(wù),難題也就變得不難了,就一定能使天更藍(lán)、水更清。6.分層練習(xí)評(píng)析。7.小結(jié)。8.布置作業(yè)
第四篇:2.3 熱機(jī)效率_教案
2.3〈熱機(jī)效率〉教案
教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能:經(jīng)歷“燃燒燃料釋放熱量的分配”的過程,感受到轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的內(nèi)能只是一部分,形成正確的世界觀;過程與方法:通過與機(jī)械效率的對(duì)比,了解熱機(jī)的效率,感悟到效率是評(píng)價(jià)投入,產(chǎn)出比的基本方法,并了解不同熱機(jī)的效率值;情感態(tài)度與價(jià)值觀:了解熱機(jī)的使用對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)與帶來的環(huán)境污染,感受到自然科學(xué)的發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用在推進(jìn)社會(huì)發(fā)展的同時(shí),也造成了環(huán)境污染.教學(xué)重點(diǎn):建立熱機(jī)效率的概念;教學(xué)難點(diǎn):理解環(huán)境污染與熱機(jī)使用的關(guān)系;熱機(jī)效率的運(yùn)用;教學(xué)過程:
(一),課前準(zhǔn)備:1,在上課前兩天教師讓學(xué)生通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)收集相關(guān)的資料:利用熱機(jī)所帶來的污染和人類為控制這些污染所采取的措施.2,課前將各小組的任務(wù)分配好,學(xué)生預(yù)習(xí)并分組完成學(xué)案上學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和我能自學(xué)一1題部分.3,候課朗讀.課前兩分鐘科代表帶領(lǐng)全班朗讀教材P28本章要點(diǎn)1,2.1,收集相關(guān)的資料 2,預(yù)習(xí)
【學(xué)習(xí)準(zhǔn)備】
1,通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)收集相關(guān)的資料:利用熱機(jī)所帶來的污染和人類為控制這些污染所采取的措施.2,機(jī)械效率是指 功和 功的比,公式為.3,候課朗讀,課前兩分鐘科代表帶領(lǐng)全班朗讀教材P28本章要點(diǎn)1,2.(二)創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
前面我們學(xué)習(xí)了熱機(jī)是把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,那么燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能能夠全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能嗎 產(chǎn)生的能量都到哪里去了呢
展示能量流向圖.(三)新課學(xué)習(xí)一,熱機(jī)效率
1,內(nèi)燃機(jī)能量流向圖.學(xué)生回答能量的流向,燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外的有用功的能量.一位學(xué)生回答能量的流向,一個(gè)小組的代表展示小黑板上所畫的餅圖.并由此得出: 燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外的有用功的能量.一,熱機(jī)效率
1,討論交流:請同學(xué)們對(duì)課本P26圖2-3-2汽車內(nèi)燃機(jī)的能量流向進(jìn)行認(rèn)真的閱讀并交流討論,然后把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成餅圖,根據(jù)你所畫的餅圖,認(rèn)真分析能量的主要流向: 熱機(jī)是利用燃料燃燒時(shí)放出的 來對(duì)外 的機(jī)器,燃料產(chǎn)生的內(nèi)能能夠全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎.能量損失部分有① ,② ,③ ,④.教師問題創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入.多媒體展示圖片:內(nèi)燃機(jī)能量流向圖.對(duì)比機(jī)械效率引出熱機(jī)的效率.主要是讓學(xué)生從已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)入新課,不覺得突然,而且能激發(fā)學(xué)生興趣.通過能量流向圖及餅圖,對(duì)熱機(jī)燃料的利用率有感性認(rèn)識(shí)
那么,什么是熱機(jī)效率,它又與我們所學(xué)的機(jī)械效率有何不同呢
2,熱機(jī)效率(對(duì)比機(jī)械效率學(xué)習(xí))(1)定義(2)公式
教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的機(jī)械效率來分組學(xué)習(xí)我能自學(xué)部分2(1)-(3).并對(duì)學(xué)生的講解進(jìn)行評(píng)價(jià).分組學(xué)習(xí)我能自學(xué)部分2(1)-(3).一個(gè)小組的同學(xué)講熱機(jī)效率的定義及公式,注意勾畫關(guān)鍵詞.熱機(jī)效率:(對(duì)比機(jī)械效率學(xué)習(xí))(1)定義:熱機(jī)所做 與所用燃料 燃燒釋放 叫做熱機(jī)效率.用符號(hào) 表示.(2)公式:
(3)熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),熱機(jī)效率(“有”或“無”)單位,且熱機(jī)效率總是 100%.教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的機(jī)械效率來分組學(xué)習(xí)我能自學(xué)部分2(1)-(3).并對(duì)學(xué)生的講解進(jìn)行評(píng)價(jià)與補(bǔ)充.學(xué)生練習(xí)學(xué)案上例1,例2,及時(shí)對(duì)熱機(jī)效率進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,抽兩個(gè)小組的兩位同學(xué)代表分別板演例2,進(jìn)行比賽.完成板演后的同學(xué)進(jìn)行講解解題的思路,通過講解體會(huì)解題過程.同學(xué)進(jìn)行點(diǎn)評(píng),找出解題中的優(yōu)劣.教師對(duì)講解和解答過程進(jìn)行點(diǎn)評(píng).1,學(xué)生在學(xué)案上練習(xí)例1與例2 抽兩個(gè)小組的兩位同學(xué)代表分別板演例2 例1:一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),燃料不完全燃燒損失熱量5%,汽缸散熱損失25%,廢氣帶走熱量為30%,摩擦等機(jī)械損耗占10%,則它的機(jī)械效率是.例2:一臺(tái)柴油機(jī)消耗柴油5×10-3kg ,對(duì)外輸出有用功為66000J,已知柴油的熱值q=3.3×107 J/ kg,求:此柴油機(jī)的效率是多大
2,板演的同學(xué)進(jìn)行講解解題的思路.3,其余小組的同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)與補(bǔ)充.及時(shí)對(duì)學(xué)生在講解過程中的分析概括能力,語言表達(dá)能力,解題材思路技巧等方面進(jìn)行評(píng)價(jià).根據(jù)解答結(jié)果并結(jié)合能流圖,我們發(fā)現(xiàn)熱機(jī)的效率高不高
(3)學(xué)生閱讀教材P27常見熱機(jī)的效率值.(4)小組合作討論如何提高熱機(jī)的效率.寫在學(xué)案上.以小組為單位,選代表回答.1,學(xué)生閱讀教材P27常見熱機(jī)的效率值(4)閱讀P27了解常見熱機(jī)的效率
(5)提高熱機(jī)效率的途徑.舉出生活中具體實(shí)例.2,分小組討論如何提高熱機(jī)的效率,寫在學(xué)案上.以小組為單位,選代表回答.那么我們?nèi)绾翁岣邿釞C(jī)的效率呢 并指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合能量流向圖作答.對(duì)小組的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)組內(nèi)成員參與水平,研究意識(shí),交流意識(shí)與能力,合作精神等方面進(jìn)行評(píng)價(jià).使學(xué)生加深對(duì)熱機(jī)效率的認(rèn)識(shí),將熱機(jī)效率的理論知識(shí)用于實(shí)際,提高學(xué)生的效率意識(shí);同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生小組合作自主學(xué)習(xí)的意識(shí).二,改變世界的熱機(jī)
學(xué)生閱讀教材P27,教師展示圖片,學(xué)生看圖片,體會(huì)熱機(jī)的發(fā)展為人類所做的貢獻(xiàn).1,學(xué)生閱讀教材P27,看圖片,體會(huì)熱機(jī)的發(fā)展為人類所做的貢獻(xiàn).二,改變世界的熱機(jī)
3.閱讀P27,了解熱機(jī)的發(fā)展過程.“人類對(duì)熱機(jī)效率的研究,幾百年來一直沒有停止過.熱機(jī)的使用也從根本上改變著我們的世界.”用多媒體課件熱機(jī)的發(fā)展改變?nèi)祟惿畹膱D片.讓學(xué)生通過生活中熟悉的熱機(jī)應(yīng)用的圖片,形象地感受到熱機(jī)讓人們的生活發(fā)生了巨大的變化.三,地球就在我們手中
1,學(xué)生小組展示:熱機(jī)使用帶來的環(huán)境污染.展示自己在課前準(zhǔn)備的材料,并閱讀信息窗內(nèi)補(bǔ)充材料,認(rèn)識(shí)溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng).2,小組內(nèi)展示后由本小組的學(xué)生代表講解熱機(jī)使用帶來的環(huán)境污染,展示本小組準(zhǔn)備得比較好的材料.3,教師播放多媒體展示污染圖片和視頻.小組內(nèi)展示后由本小組的學(xué)生代表向全班講解熱機(jī)使用帶來的環(huán)境污染,展示本小組準(zhǔn)備得比較好的材料.5.熱機(jī)的使用帶來的環(huán)境污染
A.廢氣污染:電站和工廠在依靠煤和石油的燃燒獲取能量的同時(shí)燃燒時(shí)產(chǎn)生的 等,也從煙囪排出,嚴(yán)重污染了大氣.B.噪聲污染:各種汽車發(fā)出的 是危害人們身心健康的公害之一.C.產(chǎn)生溫室效應(yīng):熱機(jī)所排出的 引起溫室效應(yīng),對(duì)地球表面的熱平衡有較大的影響.D.熱島效應(yīng)的元兇之一是.觀看圖片及視頻認(rèn)識(shí)環(huán)境污染.用多媒體展示熱機(jī)所帶來的污染的圖片.播放關(guān)于環(huán)境污染的視頻.教師對(duì)小組的表現(xiàn)進(jìn)行小結(jié)性評(píng)價(jià).2,學(xué)生分組討論:保護(hù)環(huán)境方面提出合理化的建議.生講解,教師總結(jié).分組討論:保護(hù)環(huán)境方面提出合理化的建議.安排組內(nèi)代表積極爭取作答
6.在保護(hù)環(huán)境方面提出合理化的建議.對(duì)學(xué)生回答進(jìn)行小結(jié),并對(duì)小組進(jìn)行簡單評(píng)價(jià).多媒體展示地球的明天和未來的汽車.主要意圖是激發(fā)學(xué)生為保護(hù)地球而行動(dòng)起來,努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí),為將來研究更環(huán)保的交通工具做準(zhǔn)備.增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí).(四)課堂小結(jié):學(xué)生小結(jié)本堂課學(xué)到了些什么.一個(gè)小組的代表總結(jié)這一堂課的主要內(nèi)容 對(duì)學(xué)生的小結(jié)給予補(bǔ)充和評(píng)價(jià).最后鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)以致用,能運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題,總結(jié)小組情況,對(duì)表現(xiàn)優(yōu)異的小組進(jìn)行表揚(yáng).(五)課堂練習(xí)
六,板書設(shè)計(jì) §2.3 熱機(jī)效率 一,熱機(jī)效率
1,熱機(jī)的能量流向圖:見圖1 2,定義:熱機(jī)所做 有用功 與所用燃料 完全 燃燒釋放 的熱量之比 叫做熱機(jī)效率.3,公式:
4,提高熱機(jī)效率的途徑:(1),……(2),……(3),……
(根據(jù)學(xué)生的發(fā)揮進(jìn)行整理)二,改變世界的熱機(jī) 三,地球就在我們手中 環(huán)境污染
教學(xué)后記:
第五篇:熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)教學(xué)案
熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同,建立燃料熱值概念。
2.會(huì)查燃料的熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。
3、能說出熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放的能量的主要流向。對(duì)熱機(jī)效率有初步認(rèn)識(shí) ,能大致說出提高熱機(jī)效率的途徑。4.能舉例說明燃料燃燒產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的影響,能從科學(xué)角度讀懂媒體對(duì)與熱機(jī)
有關(guān)的環(huán)境方面的報(bào)道,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識(shí)。5.能大致說出燃料內(nèi)能的利用與人類社會(huì)的關(guān)系。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
1、利用熱值公式Q =mq進(jìn)行有關(guān)燃料放熱的簡單計(jì)算。
2、熱機(jī)效率的理解和環(huán)境保護(hù)。
學(xué)習(xí)過程
一、出示學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同,建立燃料熱值概念。
2.會(huì)查燃料的熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。
3、能說出熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放的能量的主要流向。對(duì)熱機(jī)效率有初步認(rèn)識(shí) ,能大致說出提高熱機(jī)效率的途徑。4.能舉例說明燃料燃燒產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境的影響,能從科學(xué)角度讀懂媒體對(duì)與熱機(jī)
有關(guān)的環(huán)境方面的報(bào)道,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識(shí)。5.能大致說出燃料內(nèi)能的利用與人類社會(huì)的關(guān)系。
(3)燃料燃燒對(duì)環(huán)境有哪些影響?(小組長檢查,組內(nèi)互相評(píng)價(jià))
二、學(xué)習(xí)新課:
(一)燃料的熱值
1、自主學(xué)習(xí):閱讀教材43和44頁。通過同學(xué)們的討論,填一填。
(1)燃料燃燒的過程是 能轉(zhuǎn)化為 能的過程,人們使用的能量絕大部分還是通過 獲得的。常見的燃料有、、、等,在燃燒時(shí)都會(huì) 能量。(2)熱值定義是怎么引人的?
熱值定義: 叫做這種燃料的熱值,用 表示,單位是,氣體燃料熱值單位是。
(3)仔細(xì)閱讀教材P44頁熱值表,并表述出木柴、液化氣熱值的物理意義。q木 =,物理意義 q液化氣=,物理意義
(4)1kg的干木柴完全燃燒釋放出 J的熱量;那么質(zhì)量為10 kg的干木柴完全燃燒釋放出 J的熱量。你計(jì)算的依據(jù)是Q=,這就是燃料燃燒放出的熱量的計(jì)算公式,其中Q表示,m表示物體的,q表示 想一想,如果是氣體燃料呢?其燃料燃燒放出的熱量的計(jì)算公式:。其中Q表示,V表示物體的,q表示。
提示:熱值是燃料的重要特性,只和燃料的 種類 有關(guān),與 質(zhì)量 和是否 完全燃燒無關(guān)。
2、展示反饋。
(1)、學(xué)生板演P44例題:計(jì)算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。
(2)有—箱質(zhì)量為10 kg木炭,其熱值為3.4×10J/kg.其物理意義是
,若用掉一半,剩下的木炭的熱值為
(3)、試計(jì)算8m氫氣完全燃燒釋放的熱量。(小組內(nèi)評(píng)一評(píng),誰做的最棒。)
(二)熱機(jī)效率及環(huán)境保護(hù)(閱讀教材p44到p45熱機(jī)效率知識(shí),完成下面知識(shí)內(nèi)容)
1、自主學(xué)習(xí):
(1)、認(rèn)真閱讀課本第45頁圖12-27,掌握熱機(jī)燃料燃燒能量的走向。(2)、機(jī)械效率的定義是什么,我們?nèi)绾味x熱機(jī)效率?
如果用η表示熱機(jī)效率,那么根據(jù)概念其公式可以表示η =(3)、仔細(xì)閱讀P45圖12-27以及下面的內(nèi)容??焖俚奶钜惶?。
①、我們發(fā)現(xiàn)各種熱機(jī)效率是不同的,蒸汽機(jī)效率只有,汽油機(jī)效率約是 ,柴油機(jī)效率約是,飛機(jī)上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)效率能達(dá)到 .
7②、為合理利用能源,人們一直在 努力提高熱機(jī)效率,其主要途徑是 ,首先要 .其次要。③、熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%?為什么?(說一說)
(4)、觀看圖片P46頁圖12-28:燃料燃燒造成的環(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景。交流討論:
①通過上面的展示,并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談:燃料燃燒對(duì)環(huán)境有哪些影響?(小組內(nèi)互相說一說,來試試)
②結(jié)合生活實(shí)際談?wù)劊簽榱吮Wo(hù)環(huán)境,應(yīng)該怎樣從我做起?(小組討論,自主發(fā)言,大膽發(fā)言)小組內(nèi)評(píng)一評(píng),誰說的最棒。
2、展示反饋: 就以上問題進(jìn)行反饋。
(三)檢測練習(xí):
1、液化氣的熱值是4.9×10J/ m,其物理意義是
,完全燃燒5 m的液化氣可以產(chǎn)生
J的熱量。
2、熱機(jī)是將 能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量耗損大致為:氣缸散熱占20%,廢氣帶走能量占35%,摩擦耗損等占15%,則它的熱機(jī)效率為,熱機(jī)工作時(shí)對(duì)環(huán)境造成的污染有(填一種污染)
3、下列關(guān)于熱值的說法正確的是()
A.燃料不燃燒,其熱值為零。
B.燃料不完全燃燒其熱值要變小。
C.燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無關(guān),只與燃料種類有關(guān)。
D.燃料燃燒時(shí)放出熱量多的其熱值就大。
4、要提高熱機(jī)的效率,下列做法不可行的是()
A.盡量減少廢氣帶走的熱量。
B.盡量保持機(jī)械部件之間有良好的潤滑。
C.盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機(jī)械能。
D.盡量減少散熱損失。
5、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料,其原因是。
6、我國實(shí)施的“西氣東輸”工程中,西部地區(qū)的天然氣被輸送到缺乏能源的東部地區(qū)。天
733然氣與煤相比,從熱學(xué)角度分析它的優(yōu)點(diǎn)是,從環(huán)保角度分析,它的優(yōu)點(diǎn)是
7、下列供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是()A.用煤做燃料供熱 B.用石油做燃料供熱 C.用天然氣或煤氣做燃料供熱 D.用太陽能供熱
8、某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水用鍋爐將200Kg水從25 ℃加熱到100 ℃,燃燒了6 Kg的無煙煤。試求:
(1)鍋爐內(nèi)的200Kg水吸收的熱量是多少焦耳?(2)6 Kg的無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少焦耳?(3)此鍋爐的效率是多少?
三、作業(yè)布置
課后作業(yè)1、2、3