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初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率教案
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这是一份初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率教案，共11页。
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.
学情分析
九年级的学生学习物理已经一年,有一定的基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不太难。悟中的地处农村,所招学生都是农村的。但经过几年的教学改革,大多数学生对于简单的物理内容能自主学习,并且小组学习模式已经熟悉,已经建立了小组合作评价机制。学生自主学习、小组合作学习的意识比较强。在掌握知识上学生两极分化严重,知识的应用深度不够,所以更应当发挥小组的作用。
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。
教学过程
活动1【导入】问题导入
复习提问:热机的定义
学生回答
问题发散:就内能转化为机械能这一过程,你有什么想法?或者能提出什么问题?
师:同学们的想法都非常棒。同学们所提问题答案全在——热机的效率
活动2【讲授】燃料
小到日常生活的烧水做饭,大到火箭的发射上天,都离不开燃料。而且,人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的,我们先来了解燃料。
活动3【活动】交流
交流1:
生活中,我们要烧开一壶水可以使
用哪些燃料?请你列举。
交流2:
这些燃料该如何分类?分几类?
活动4【活动】想想议议
根据生活经验判断:
烧开同一壶水,所用的干木柴和煤一样多吗?
哪种多?为什么?能否举例说明?(层层推进引导出热值)
活动5【活动】自主学习
自主学习课本22页最后两段内容。
解决热值以下问题:(1)定义
(2)单位
强调:
1.完全燃烧
2.热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
活动6【活动】交流解惑
课本P23“小资料”部分,你有哪些发现?
结合生活经验,谈谈你对热值的理解。
活动7【活动】延伸拓展：推导燃料完全燃烧放热的计算公式
1、酒精的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义是什么?
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
2、2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J
3、质量为3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
3kg×3.0×107J/kg=9.0×107J
4、质量为mkg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
Q = mq
其中m表示质量,单位是kg,q表示热值,单位是J/kg,Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。
同样的原理,体积为V的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少焦?
Q = Vq
活动8【活动】想一想
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
(学生回答,教师再定量设疑,引导计算)
活动9【活动】想一想
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?请举例说明。
活动10【讲授】煤气完全燃烧
煤气完全燃烧的现象;生活中煤气燃烧的现象。
活动11【讲授】热效率
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。
活动12【讲授】热机的效率
热机也有类似的情况。
活动13【活动】想一想
在内燃机中燃料不能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
活动14【讲授】热机的效率
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。
公式表达:
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。
活动15【活动】议一议——提高热机效率的途径为了合理利用能源,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。
活动16【练习】练一练
1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 ( )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
2.关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功多
B.热机效率越高,即热机的功率越大
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率,有利于环保减排
3.汽油的热值为4.6×107 J/kg,现有汽油2Kg,选其中一半完全燃烧,放出热量是_________________J,剩余汽油的热值是_________________J/Kg
4.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25 ℃加热到100 ℃,燃烧了6kg的无烟煤〔水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg〕。则:
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?
(2) 6kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
活动17【活动】课堂小结
盘点你的收获!你还有哪些疑惑?
活动18【作业】布置作业
1.阅读课后STS,了解从火车到火箭的发展历程。
2.完成课时练本节所有内容;本节动手动脑学物理。
3.预习第三节。
附: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?若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴?(氢的热值是1.4×108 J/kg;干木柴的热值1.2×107 J/kg)
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.
学情分析
九年级的学生学习物理已经一年,有一定的基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不太难。悟中的地处农村,所招学生都是农村的。但经过几年的教学改革,大多数学生对于简单的物理内容能自主学习,并且小组学习模式已经熟悉,已经建立了小组合作评价机制。学生自主学习、小组合作学习的意识比较强。在掌握知识上学生两极分化严重,知识的应用深度不够,所以更应当发挥小组的作用。
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。
教学过程
活动1【导入】问题导入
复习提问:热机的定义
学生回答
问题发散:就内能转化为机械能这一过程,你有什么想法?或者能提出什么问题?
师:同学们的想法都非常棒。同学们所提问题答案全在——热机的效率
活动2【讲授】燃料
小到日常生活的烧水做饭,大到火箭的发射上天,都离不开燃料。而且,人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的,我们先来了解燃料。
活动3【活动】交流
交流1:
生活中,我们要烧开一壶水可以使
用哪些燃料?请你列举。
交流2:
这些燃料该如何分类?分几类?
活动4【活动】想想议议
根据生活经验判断:
烧开同一壶水,所用的干木柴和煤一样多吗?
哪种多?为什么?能否举例说明?(层层推进引导出热值)
活动5【活动】自主学习
自主学习课本22页最后两段内容。
解决热值以下问题:(1)定义
(2)单位
强调:
1.完全燃烧
2.热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
活动6【活动】交流解惑
课本P23“小资料”部分,你有哪些发现?
结合生活经验,谈谈你对热值的理解。
活动7【活动】延伸拓展：推导燃料完全燃烧放热的计算公式
1、酒精的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义是什么?
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
2、2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
2kg×3.0×107J/kg=6.0×107J
3、质量为3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
3kg×3.0×107J/kg=9.0×107J
4、质量为mkg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
Q = mq
其中m表示质量,单位是kg,q表示热值,单位是J/kg,Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。
同样的原理,体积为V的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少焦?
Q = Vq
活动8【活动】想一想
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
(学生回答,教师再定量设疑,引导计算)
活动9【活动】想一想
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?请举例说明。
活动10【讲授】煤气完全燃烧
煤气完全燃烧的现象;生活中煤气燃烧的现象。
活动11【讲授】热效率
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。
活动12【讲授】热机的效率
热机也有类似的情况。
活动13【活动】想一想
在内燃机中燃料不能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
活动14【讲授】热机的效率
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。
公式表达:
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。
活动15【活动】议一议——提高热机效率的途径为了合理利用能源,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。
活动16【练习】练一练
1.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 ( )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值, 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
2.关于热机效率,下列说法正确的是( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功多
B.热机效率越高,即热机的功率越大
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率,有利于环保减排
3.汽油的热值为4.6×107 J/kg,现有汽油2Kg,选其中一半完全燃烧,放出热量是_________________J,剩余汽油的热值是_________________J/Kg
4.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25 ℃加热到100 ℃,燃烧了6kg的无烟煤〔水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg〕。则:
(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?
(2) 6kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
活动17【活动】课堂小结
盘点你的收获!你还有哪些疑惑?
活动18【作业】布置作业
1.阅读课后STS,了解从火车到火箭的发展历程。
2.完成课时练本节所有内容;本节动手动脑学物理。
3.预习第三节。
附: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?若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴?(氢的热值是1.4×108 J/kg;干木柴的热值1.2×107 J/kg)
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