初中物理第四节 热机效率和环境保护教案设计

这是一份初中物理第四节 热机效率和环境保护教案设计，共2页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程，布置作业与教学反思等内容，欢迎下载使用。

1.物理观念
（1）知道热值的概念。
（2）能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
（3）知道热机的效率，能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向和提高热机效率的途径。
2.科学思维
燃料燃烧放出热量的多少与多个因素有关，所以用控制变量法探究燃料燃烧放出的热量与燃料种类的关系。
3.科学态度和责任
了解热机给人类社会发展带来的好处，同时认识到热机使用对环境的不良影响，培养自觉的环保意识。
二、教学重难点
1.重点：燃料热值概念的理解、热值的计算、热机效率的计算。
2.难点：对热机效率的理解。
三、教学过程
（一）导入
由图片描述的问题引导学生思考：为什么不同的燃料释放热量的本领不同？如何比较出它们释放出热量的多少？这节课我们就为大家揭开这些疑惑。
（二）新课教学
1.燃料的热值
（1）概念
教学情境：提问：相同条件下，1kg煤比1kg木柴能烧开更多的水，这说明不同的燃料燃烧放出的热量不相同，我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能的优劣？
知识归纳：
①热值：把某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。热值用字母q表示。
②热值的单位：焦每千克（J/kg）；气体燃料的热值单位：焦每立方米（J/m3）。
说明：
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。
②不同燃料的热值一般不同；但不同燃料的热值也可能相同。
（2）热值的计算公式
教学情境：根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论得出燃料完全燃烧时释放热量的公式。
总结：Q=mq或Q=Vq，其中m是燃料的质量，单位是千克（kg）；q是燃料的热值，单位是焦每千克（J/kg）、焦每立方米（J/m3）；V是体积，单位是立方米（m3）。
2.热机的效率
（1）热机效率
教学情境：查看教材第52页的图13-21，提问：在内燃机中燃料燃烧产生的能量到哪里去了？
热机在工作时将内能转化为机械能，在这个过程中，真正转化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。
知识归纳：
①热机效率：热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
②热机效率的计算公式：。
说明：
①热机效率是指热机转化为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，它反映了能量的利用率，也是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。
（2）提高热机效率的途径
教学情境：阅读教材第52页“热机效率”的知识可知，汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率为30%~40%。同学们思考一下：提高热机效率的方法有哪些？
知识归纳：
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。
④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。
3.环境保护
教学情境：热机的使用，给我们的生产、生活带来很大的方便，但是也带来环境污染问题。
总结：废气带来空气污染，形成酸雨，危害植物，腐蚀建筑等。
四、布置作业与教学反思