
【教學(xué)目標(biāo)】
1.理解并掌握熱值的概念、單位、計(jì)算公式;
2.會進(jìn)行熱值的簡單計(jì)算;
3.理解并掌握熱機(jī)效率的概念、熱散失的途徑、提高熱機(jī)效率的方法。
4.了解燃料燃燒對環(huán)境的影響。
【教學(xué)重、難點(diǎn)】
一、教學(xué)重點(diǎn)
燃料熱值的概念和理解,熱機(jī)的效率。
二、教學(xué)難點(diǎn)
對熱機(jī)的效率的理解。
【教學(xué)策略】
1.本節(jié)通過學(xué)生自主學(xué)習(xí),利用能流圖分析問題,結(jié)合圖解幫助學(xué)生想象,提高學(xué)生的觀察能力、分析能力。本節(jié)的一個較大特點(diǎn)是緊密聯(lián)系實(shí)際,考察了能量在具體過程中的損耗,要注意讓學(xué)生細(xì)致地分析問題,養(yǎng)成縝密的思維形式。注意教學(xué)要聯(lián)系實(shí)際,學(xué)生要能夠把所學(xué)的提高效率的方法應(yīng)用于實(shí)際生活中,解決簡單的問題。教學(xué)中要結(jié)合技術(shù)和社會的關(guān)系,并結(jié)合所生活的社區(qū),思考關(guān)于節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的問題。
2.學(xué)生已具備一定的動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦\(yùn)用所學(xué)知識解決簡單實(shí)際問題的能力,已基本能夠運(yùn)用觀察、分析、歸納、比較等科學(xué)方法來探求新知識。本節(jié)課中學(xué)生對熱機(jī)在日常生活中的應(yīng)用已有感性認(rèn)識,有一定的知識儲備,但是還不能較好的理解和詮釋熱機(jī)的效率。教學(xué)過程設(shè)計(jì)了許多相關(guān)課件和視頻,可以由此引起學(xué)生探究的興趣進(jìn)入新課。
3.教材講解了熱機(jī)的效率并指出了蒸氣機(jī)的效率很低,內(nèi)燃機(jī)的效率較高。又詳細(xì)分析了內(nèi)燃機(jī)的能流圖,并說明了其中損失的能量是哪些,而有用的機(jī)械能只占其中的一部分。教材聯(lián)系實(shí)際情況,開闊思路,分析了提高熱機(jī)效率的方法,人們利用損失的能量用于其他的用途,達(dá)到了既節(jié)省能源又廢物利用改善了環(huán)境的目的。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
PPT課件、木柴、煙煤、酒精、液化石油氣(打火機(jī)中裝有)等燃料樣本等。
【教學(xué)方法】
啟發(fā)式教學(xué)法,自學(xué)討論法,設(shè)疑問教學(xué)法,類比教學(xué)法。
【教學(xué)過程】
【板書設(shè)計(jì)】
第二節(jié) 熱機(jī)的效率
一、燃料的熱值
1.熱值的概念
2.熱值的物理意義
3.應(yīng)用熱值進(jìn)行計(jì)算
二、熱機(jī)的效率
1.熱機(jī)效率定義
2.公式
3.熱機(jī)效率的計(jì)算
三、提高熱機(jī)的效率
1.影響熱機(jī)效率的因素
2.提高熱機(jī)效率的途徑
教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入新課(5分鐘)
1.教師提出問題:我們生活中經(jīng)常用到的燃料還有哪些呢?。
2.觀看視頻分析現(xiàn)象(用課件播放視頻)
分析實(shí)驗(yàn)過程中的能量轉(zhuǎn)化:燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。
3.學(xué)生回答
(1)不同場合為什么要使用不同燃料?
(2)我們?nèi)绾螀^(qū)分不同燃料燃燒放熱能力?
4.引入新課
學(xué)生回答教師提出的問題
觀察、思考、分組進(jìn)行交流討論
學(xué)生回答教師提出的問題,教師進(jìn)行引導(dǎo)總結(jié)
從學(xué)生熟知的現(xiàn)象入手,符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),使學(xué)生有親切感,樂于探究。
二、新課教學(xué)(約30分鐘)
一、燃料的熱值
1.引入課題
燃料燃燒產(chǎn)生熱量的多少和什么因素有關(guān)?
用生活中的實(shí)例,分析影響燃料燃燒放出的熱量多少的因素。并引入新課。
通過課件,展示探究燃料燃燒放熱本領(lǐng)。
引入新課:不同燃料的放熱本領(lǐng)不同,我們用“熱值”表示燃料燃燒時放熱的特性。
2.熱值
(1)定義:某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。用“q”表示。
(2)物理意義:熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
(3)公式:
(4)單位:J/kg(固體和液體燃料);J/m3(氣體燃料)。
(5)對熱值的理解:對于熱值的理解,我們要抓住三個關(guān)鍵詞:“某種燃料”、“完全燃燒”、“熱量與其質(zhì)量之比”。
熱值是燃料的一種特性,其大小只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量或體積、是否燃燒、是否完全燃燒無關(guān)。
熱值是一個理論值,只有燃料充分燃燒,放出的熱量才等于利用公式計(jì)算得出的熱量。因?yàn)槿剂喜豢赡芡耆紵?,所以放出的熱量會比理論值稍小。但燃料的熱值不會改變?br>3.隨堂練習(xí)
(1)一次實(shí)驗(yàn)中,燃燒酒精42g,如果酒精完全燃燒,則能釋放多少熱量?若這些熱量被10kg的水完全吸收,水的溫度能上升多少攝氏度?[酒精的熱值q=3.0×107J/kg,水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)]
解:Q放 = m酒精q = 42×103kg×3.0×107J/kg=1.26×106J
由Q放 = Q吸 = cm水Δt,得:
即酒精完全燃燒釋放的熱量是1.26×106J,水的溫度能上升30℃。
(2)某校每天將1000kg、20℃的水燒開供師生飲用。
1)每天燒開這些水至少需要多少熱量?
2)若燒開水的爐子用干木材作燃料,則每天至少需要多少干木材? c水=4.2×103 J/(kg·℃),q干木材=1.2×107J/kg,水的沸點(diǎn)100℃
解析:(1)每天燒開水至少需要的熱量:
(2)由公式
得,每天所需要的干木材:
【答案】(1)3.36×108J(2)28kg。
觀察、思考、交流,并回答教師提出的問題
思考、歸納、總結(jié)
學(xué)生思考并動手計(jì)算,并回答計(jì)算結(jié)果
通過教師的問題設(shè)置,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)。
創(chuàng)設(shè)進(jìn)行熱值相關(guān)計(jì)算的環(huán)境,提高學(xué)生計(jì)算能力和熱值相關(guān)計(jì)算的思路與要領(lǐng)
二、熱機(jī)效率
1.提出問題并觀看視頻
(1)在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒?燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了?
(2)觀看視頻,并回答上述問題。
2.教師解答
燃料很難完全燃燒,放出的熱量往往比按熱值計(jì)算出的要小,而且有效利用的熱量又比放出的熱量要小,例如用煤燒水。
引入熱機(jī)效率
3.熱機(jī)效率
(1)定義:用來做有用功的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。
(2)公式:
(3)物理意義:熱機(jī)的效率表示使用熱機(jī)時對燃料的利用率的高低,因此熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。
提出問題:影響熱機(jī)效率的因素是什么?如何提高熱機(jī)效率?
教師解答
(4)提高燃料利用率的途徑:①改善燃燒的條件,使燃料盡可能充分燃燒(將煤磨成煤粉,用空氣吹進(jìn)爐膛,使之更充分燃燒)。
②減少各種熱量損失(I. 加大受熱面積,以減少煙塵廢氣帶走的熱量;II. 使用較好的保溫材料,減少熱損失)。
(5)熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%:因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分,因?yàn)楦鞣N熱量損失以及燃燒條件的限制,這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燃料完全燃燒所放出的總能量,所以與總能量的比值必然小于1,即熱機(jī)效率總小于100%。
(6)如何提高熱機(jī)效率:(1)使燃料充分燃燒;(2)盡量減少各種熱量損失;(3)在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù);(4)注意保養(yǎng),保證良好的潤滑,減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。
4.隨堂練習(xí)
(1)某汽車的輸出功率是60kW,正常行駛的速度為54km/h,汽車內(nèi)燃機(jī)的效率是25%,該汽車要是行駛108km,要消耗多少kg的汽油?(汽油的熱值4.6×107J/kg)
(2)目前石油、煤炭消耗量的迅速增長,易導(dǎo)致能源危機(jī)。因此,開發(fā)和利用新能源,成為全世界最為關(guān)注的問題之一。小明家的太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg、25℃的水,經(jīng)過一天照射后,溫度升高了50℃。則水吸收的熱量及至少可以節(jié)約煤的質(zhì)量分別是( )。[水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值是3.0×107J/kg]
A.1.05×107J,0.35kg B.2.1×107J,0.35kg
C.1.5×107J,0.7kg D.2.1×107J,0.7kg
解:水吸收的熱量為:
Q吸=cm△t=4.2×103 J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
Q放=Q吸,mq=Q吸,
煤的質(zhì)量
故選D。
學(xué)生觀察、交流、思考并回答
學(xué)生思考、歸納、
總結(jié)
學(xué)生思考并動手計(jì)算,并回答計(jì)算結(jié)果
通過教師的問題設(shè)置,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并對燃料燃燒中的問題進(jìn)行解答。
教師創(chuàng)設(shè)如何提高熱機(jī)效率,讓學(xué)生通過思考和討論對影響熱機(jī)效率的因素加深理解
創(chuàng)設(shè)進(jìn)行熱值相關(guān)計(jì)算的環(huán)境,提高學(xué)生計(jì)算能力和熱值相關(guān)計(jì)算的思路與要領(lǐng)
三、課堂小結(jié)(約5分鐘)
教師:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)收獲。
(1)什么是熱值?熱值的物理意義是什么?
(2)什么是熱機(jī)效率?
(3)影響熱機(jī)效率的因素有哪些?
(4)如何提高熱機(jī)效率?
學(xué)生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力
四、課堂檢測
教師巡視、講評
完成檢測題
鞏固提高,深化所學(xué)知識
這是一份人教版九年級全冊第4節(jié) 變阻器精品教案,共8頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重、難點(diǎn),教學(xué)策略,教學(xué)準(zhǔn)備,教學(xué)方法,教學(xué)過程,板書設(shè)計(jì),教學(xué)反思等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理九年級全冊第3節(jié) 電阻優(yōu)質(zhì)教案,共9頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重、難點(diǎn),教學(xué)策略,教學(xué)準(zhǔn)備,教學(xué)方法,教學(xué)過程,板書設(shè)計(jì),教學(xué)反思等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份物理第十六章 電壓 電阻第1節(jié) 電壓精品教學(xué)設(shè)計(jì),共9頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重、難點(diǎn),教學(xué)策略,教學(xué)準(zhǔn)備,教學(xué)方法,教學(xué)過程,板書設(shè)計(jì),教學(xué)反思等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功