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初中物理熱機的效率教案
作為一名教職工,時常要開展教案準備工作,編寫教案有利于我們科學、合理地支配課堂時間。優(yōu)秀的教案都具備一些什么特點呢?以下是小編為大家整理的初中物理熱機的效率教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
初中物理熱機的效率教案1
教學目標
知識目標
。1)知道熱機的效率
(2)了解提高效率的途徑
能力目標
用物理圖表分析問題的能力,聯(lián)系實際思考問題的能力
情感目標
感受技術(shù)與社會的聯(lián)系,建立廢物利用的觀念.
教學建議
教材分析
教材從提出問題入手,讓學生思考熱機中的效率指的是什么,講解了熱機的效率并指出了蒸氣機的效率很低,內(nèi)燃機的效率較高.又詳細分析了內(nèi)燃機的能流圖,并說明了其中損失的能量是哪些,而有用的機械能只占其中的一部分.對于火電站教材也利用能流圖詳細的介紹了各個過程中的能量損失,而轉(zhuǎn)化為電能的部分也是其中一部分.并指出了造成能量損失的一些原因.
在此基礎(chǔ)上,教材聯(lián)系實際情況,分析了提高熱機效率的方法,人們利用損失的能量開闊思路用于其他的用途,達到了又節(jié)省能源又廢物利用改善了環(huán)境.
教法建議
本節(jié)內(nèi)容建議用學生實驗探究和自主學習的方法,利用能流圖分析問題還是首次接觸,可以結(jié)合圖解幫助學生想像,提高學生觀察能能力,分析能力.本節(jié)的一個較大特點是緊密聯(lián)系實際,考察了能量在具體過程中的損耗,要注意讓學生細致的分析問題,養(yǎng)成縝密的思維形式.注意聯(lián)系實際的.教學,學生要能夠利用所學到的提高效率的方法應用于實際生活中,解決簡單的問題.教學中要結(jié)合技術(shù)和社會的關(guān)系,了解熱電站相比一般的火電站的優(yōu)點,并結(jié)合所生活的社區(qū),思考關(guān)于節(jié)能和環(huán)境保護的問題.
教學過程
一.熱機的效率
方法1、說明熱機不能把燃料燃燒放出的熱量全部利用,其中有一部分散失了,從而得出熱機的效率,可以畫餅圖分析出熱機效率的定義。教師提供資料,說明一些機械的效率,例如蒸汽機、汽油機、柴油機等的實際效率。
教材中有內(nèi)燃機和火電站的能流圖,學生觀察內(nèi)燃機能流圖,思考哪些是做有用功的能量,哪些是散失的能量,對于火電站也可以思考哪些是用來做有用功的能量,哪些是損失的能量。
方法2、教師在介紹完熱機的效率的基礎(chǔ)上,讓學生根據(jù)課本上的內(nèi)燃機和火電站的能流圖來畫出餅圖,從餅圖中分析出哪些是用來做有用功的能量,哪些是損失的能量。
學生可以自行收集信息,說明一些機械的效率,并從中分析出內(nèi)燃機的發(fā)展趨勢,這種方法適用于教師要有寬廣的知識面,并善于控制課堂。
二.熱機效率的應用
教師提供資料,學生自主學習,學生分析和探究的參考問題有:如何提高熱機的效率;熱電站是怎樣提高燃料的利用率的。
探究活動
實驗探究:汽油機的效率
【課題】調(diào)查汽油機的效率
【組織形式】學生活動小組
【活動流程】提出問題;猜想與假設(shè);制訂計劃與設(shè)計實驗;進行實驗與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】調(diào)查汽油機的效率,并就其不合理的地方盡量提供建議.
【備注】
1、寫出探究過程報告.
2、發(fā)現(xiàn)新問題.
初中物理熱機的效率教案2
教學目標
(一)知識與技能
1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性,了解熱值的表示法和常見燃料的熱值,能利用熱值表進行有關(guān)燃料放熱的簡單計算。
2、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在。
(二)過程與方法
通過社會調(diào)查、分組交流合作,了解熱機效率及熱機帶來的負面影響。
(三)情感態(tài)度與價值觀:
了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系,并能夠簡述熱機使用產(chǎn)生的排放物
對環(huán)境的不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識,激發(fā)學生的社會責任感。
教學重點
燃料的熱值、熱機效率以及學生環(huán)保意識的培養(yǎng)。
教學難點
熱機效率的理解和環(huán)境保護。
課前準備
木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(打火機中裝有)等燃料樣本,多媒體課件,布置學生課前進行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會調(diào)查。
教學過程
一、引入新課
無論是燒菜做飯,還是奔馳的汽車與火車,乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學會用火的那天起,至今,人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功?以及燃料的燃燒對環(huán)境會造成那些影響呢?今天我們一起來學習“第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護”。
二、新課教學
1、課件展示:木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機車、飛機、輪船等,引出常見的燃料。
2、設(shè)疑:常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等,在燃燒時都會釋放能量,但它們釋放能量的能力是否相同呢?如果不同,那又如何來表示它們這種能力的大小呢?
3、交流與討論:如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同?
注:如果學生不能回答,可由教師引導:必須保證哪些量相同才能進行比較?(燃料的質(zhì)量要相同,而且都要完全燃燒)。
(一)燃料的熱值
燃料的熱值:把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量(熱量)叫做這種燃料的熱值。用q表示。單位是J/kg,氣體燃料熱值單位是J/m3。
注意,質(zhì)量必須是單位質(zhì)量1千克,必須完全燃燒。
強調(diào):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)。
學生查熱值表,并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。
由熱值的定義我們知道:
1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量;
那么質(zhì)量為m kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量,怎么計算?
m﹒q
由此得出熱值的計算公式:Q=mq 。
思考:氣體燃料通常不用質(zhì)量而用體積,因此計算氣體燃料放熱時,公式應該寫成 Q=qV
例:計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。
解:查表可知q=3.3×107J/kg,
所以Q=mq=4 kg×3.3×107J/kg=1.32×108 J。
答:完全燃燒釋放的熱量為1.32×108 J。
估算練習:在圖12-26所示的情況下,所需的干木柴、煙煤和汽油。
交流與討論:在圖12-26中,實際需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計算得出的數(shù)值,這是為什么?
(二)熱機效率
實際上熱機工作時,并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功,有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。
課件展示:教材圖12-27“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”。
由圖可知,真正能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠帧?/p>
熱機效率:熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示(即η=Q有/Q總×100%)。
過渡語:為了合理利用能源,人們一直都在努力提高熱機的效率。
自學P38第四自然段
交流與討論:如何合理利用能源,提高熱機的效率?
歸納:主要途徑是減少熱機各種能量損失。
具體措施:(1)使燃料盡可能完全燃燒(煤粉、鼓風)
(2)減小機械摩擦(選用優(yōu)良潤滑油)
(3)盡量簡化機械傳動部分(三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機)
5、課件展示:各種熱機的效率
思考:熱機的效率能否達到100%?為什么?
(三)環(huán)境保護
熱機為人類的發(fā)展做出了重大貢獻,但也帶來了一些負面影響,造成了環(huán)境污染,如噪聲污染、廢氣污染等。
課件展示:燃料燃燒造成的環(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景。
交流與討論:通過上面的展示,并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談:燃料燃燒對環(huán)境有哪些影響?
歸納:(1)燃料燃燒排放的煙塵,使空氣混濁,影響動植物生長。
(2)汽車等交通工具排放的尾氣:如過多二氧化碳,引起地球溫室效應,全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”,讓人缺氧致死。二氧化硫會形成酸雨,危害植物、危害莊稼,破壞生態(tài)平衡,還會腐蝕建筑物……
閱讀:我國大氣環(huán)境質(zhì)量標準和信息窗內(nèi)容,進行環(huán)?倓訂T。
三、課堂小結(jié):
1、熱值:①概念:②單位;③公式:④計算:
2、熱機效率:①概念:②提高熱機效率的途徑:具體措施:
3、保護環(huán)境,從我做起。
四、課堂練習
1、液化氣的熱值是4.9×107J/ m3,,其物理意義是 ,完全燃燒5 m3 的液化氣可以產(chǎn)生 J的熱量。
2、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料,其原因是 。
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、 燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。
4、一個含0.6 kg無煙煤的蜂窩煤,能燒開5瓶水,而0.6 kg的'液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開水、洗澡用水。這樣看來不同的燃料的 不同,若q無煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量是9kg,從20℃到燒開,那么這個煤爐的效率是 。(一個標準大氣壓下)
5、要提高熱機的效率,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械能。
D、盡量減少散熱損失。
6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等,燃料的不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵和一氧化碳,這些 和 排放到空氣中,嚴重污染了大氣。
7、用煤炭燒開水,水實際吸收的熱量遠遠小于依照熱值計算的熱量,為什么?
作業(yè)設(shè)計
、僖慌_大型推土機的推力約為3×104N,勻速推著土總行程達10km,消耗柴油約30.3kg,求推土機上裝的柴油機的熱機效率。
②點燃一只無煙煤(0.6kg),能燒開5瓶水,而點燃0.6kg的液化氣可以供普通人家燒一天的飯菜,開水還可以燒淋浴用的洗澡水。這樣看來:不同的燃料( )不相同。若q無煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量約為9.5kg,從20℃燒開,那么這個煤爐的熱效率是( )
板書設(shè)計
第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。
(1)符號:q
(2)單位:焦/千克。(J/kg);驓怏w燃料的熱值:J/m3
(3)熱值的物理意義:
(1) 公式: Q=mq或q=Q/m
二、熱機效率。
三、環(huán)境保護。
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