熱機(jī)的效率教案
作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者,常常要根據(jù)教學(xué)需要編寫(xiě)教案,教案有利于教學(xué)水平的提高,有助于教研活動(dòng)的開(kāi)展。怎樣寫(xiě)教案才更能起到其作用呢?以下是小編幫大家整理的熱機(jī)的效率教案,希望對(duì)大家有所幫助。
熱機(jī)的效率教案1
一、導(dǎo)課。
1、復(fù)習(xí)提問(wèn):什么是機(jī)械效率?
熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問(wèn)題。熱機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展,推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,促進(jìn)人類文明的同時(shí),也帶來(lái)了環(huán)境污染的問(wèn)題。這一節(jié)課,我們就來(lái)學(xué)習(xí)熱機(jī)效率和環(huán)境的保護(hù)。
2、引入新課。
二、熱機(jī)的能量損失。
1、提出問(wèn)題,熱機(jī)把燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能除了做有用功以外;同時(shí)還有哪些形式損失能量?
2、梳理總結(jié),說(shuō)出熱機(jī)燃料釋放能量的主要走向。
三、熱機(jī)效率。
1、引出熱機(jī)效率的概念,提出自學(xué)要求,看課本相關(guān)內(nèi)容畫(huà)出熱機(jī)效率
2、組織學(xué)生討論:如何提高熱機(jī)效率
四、環(huán)境保護(hù)。
1、熱機(jī)給人類生活帶來(lái)方便的同時(shí),也帶來(lái)什么問(wèn)題,你覺(jué)得應(yīng)怎樣解決這些問(wèn)題?
2、組織學(xué)生分組討論、交流,并通過(guò)學(xué)生的展示予以肯定。
五、出示目標(biāo),學(xué)生小結(jié)。
六、鞏固練習(xí):
1、熱機(jī)是把能轉(zhuǎn)化為能的機(jī)械,在熱機(jī)里,轉(zhuǎn)變?yōu)榈哪芰亢腿剂贤耆紵尫诺哪芰康谋戎捣Q為熱機(jī)效率。
2、如何提高熱機(jī)效率,是減少能源消耗的重要問(wèn)題,要提高熱機(jī)效率,其主要途徑是減少熱機(jī)工作中的各種損失,其次是保證良好的,減少機(jī)械損失。
3、為節(jié)約能源,需提高熱機(jī)的效率,下列措施中不能提高效率的是( )
A、盡量使燃料充分燃燒。
B、盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間。
C、盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量。
D、盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦。
4、目前,社會(huì)上有一些舊的被淘汰的內(nèi)燃機(jī),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,你認(rèn)為有必要修一修再使用嗎?說(shuō)明原因。
熱機(jī)的效率教案2
教學(xué)要求
1.常識(shí)性了解什么是熱機(jī)效率和提高熱機(jī)效率的主要途徑。
2.常識(shí)性了解內(nèi)能的利用與環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)學(xué)生搞好環(huán)境保護(hù)、控制和消除污染的意識(shí)。
教學(xué)過(guò)程
(一)復(fù)習(xí)提問(wèn)
1.什么叫熱機(jī)?
2.多數(shù)汽油機(jī)是由哪四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)保證工作的?其中哪個(gè)沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功?
3.你能說(shuō)出汽油機(jī)和柴油機(jī)在構(gòu)造上、工作過(guò)程上的主要異同點(diǎn)嗎?
(二)進(jìn)行新課
問(wèn):什么叫機(jī)械效率?
教師:使用機(jī)械要講究機(jī)械效率、熱機(jī)也有一個(gè)效率的問(wèn)題。什么是熱機(jī)效率?如何提高熱機(jī)的效率?是本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。
(板書(shū))五、熱機(jī)的效率
1.熱機(jī)的效率
、偈裁唇袩釞C(jī)效率?
提問(wèn):熱機(jī)是利用燃料的燃燒、把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、利用內(nèi)能來(lái)做功的機(jī)器。燃料燃燒釋放出的能量,能不能全部用來(lái)做有用功?
答:燃料燃燒放出的能量、并不能全部用來(lái)做有用功。相當(dāng)一部分能量損失了。
看書(shū),課文38頁(yè)圖3-13,解釋內(nèi)燃機(jī)的能流圖。
答:在內(nèi)燃機(jī)中,用來(lái)做有用功的能量只占燃料燃燒形成的燃?xì)鈨?nèi)能的一小部分,內(nèi)能損失的途徑是:燃料燃燒不完全損失小部分能量。高溫廢氣和熱機(jī)部件散熱損失一部分內(nèi)能。還有一部分能量消耗在熱機(jī)工作時(shí)克服摩擦做功上。
教師;在熱機(jī)里用來(lái)做有用功的那部分能量只占燃料完全燃燒放出能量的一部分。對(duì)比機(jī)械效率給出熱機(jī)效率
(板書(shū))熱機(jī)效率:在熱機(jī)里用來(lái)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)效率。
②簡(jiǎn)介蒸汽機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)的效率。③問(wèn):你能看懂解釋課本39頁(yè)火電站的能流圖嗎?
教師:由以下問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生討論:火電站的三大組成部分。燃燒爐、熱機(jī)和發(fā)電機(jī)中能的轉(zhuǎn)化、能量損失途徑。大部分能量損失在哪里?火電站輸出電能占燃料化學(xué)能的百分之幾?④減少能源損失、提高熱機(jī)效率的措施?f
教師組織引導(dǎo)學(xué)生在盡量使燃料充分燃燒,減少散熱、利用高溫廢氣和保證熱機(jī)良好的潤(rùn)滑等方面討論。
2.內(nèi)能的利用和環(huán)境。
①學(xué)生自學(xué)課本39頁(yè)本節(jié)課文。
②組織學(xué)生討論以下問(wèn)題。
大氣污染的主要來(lái)源是什么?大氣污染的危害是什么?解決大氣污染的有效措施有哪些?結(jié)合本地市,我們學(xué)習(xí)和生活環(huán)境中環(huán)境保護(hù)中存在哪些問(wèn)題。
教師小結(jié)并(板書(shū))六、內(nèi)能的利用和環(huán)境
(三)結(jié)合課本42頁(yè)學(xué)到了什么,總結(jié)本章知識(shí)要點(diǎn)。
(四)作業(yè)
筆答課本42頁(yè)學(xué)到了什么1—5各題。(劉崇灝)(人教版教材)
【評(píng)析】
類比機(jī)械效率來(lái)引入熱機(jī)的效率的做法是合理的。講清并使學(xué)生懂得提高熱機(jī)效率的實(shí)際意義也是十分必要的。本教案在這方面都做得比較好,在時(shí)間允許的情況下,若能再適當(dāng)介紹一些熱機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史以及內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題等內(nèi)容可能會(huì)更好些。
熱機(jī)的效率教案3
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
。1)知道熱機(jī)的效率
(2)了解提高效率的途徑
能力目標(biāo)
用物理圖表分析問(wèn)題的能力,聯(lián)系實(shí)際思考問(wèn)題的能力
情感目標(biāo)
感受技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系,建立廢物利用的觀念。
教學(xué)建議
教材分析
教材從提出問(wèn)題入手,讓學(xué)生思考熱機(jī)中的效率指的是什么,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。又具體分析了內(nèi)燃機(jī)的能流圖,并說(shuō)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。對(duì)于火電站教材也利用能流圖具體的介紹了各個(gè)過(guò)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(shí)際情況,分析了提高熱機(jī)效率的方法,人們利用損失的能量開(kāi)闊思路用于其他的用途,達(dá)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(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和自主學(xué)習(xí)的方法,利用能流圖分析問(wèn)題還是首次接觸,可以結(jié)合圖解幫助學(xué)生想像,提高學(xué)生觀察能能力,分析能力。本節(jié)的一個(gè)較大特點(diǎn)是緊密聯(lián)系實(shí)際,考察了能量在具體過(guò)程中的損耗,要注重讓學(xué)生細(xì)致的分析問(wèn)題,養(yǎng)成縝密的思維形式。注重聯(lián)系實(shí)際的教學(xué),學(xué)生要能夠利用所學(xué)到的提高效率的方法應(yīng)用于實(shí)際生活中,解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。教學(xué)中要結(jié)合技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系,了解熱電站相比一般的火電站的優(yōu)點(diǎn),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(wèn)題。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
熱機(jī)的效率
課題熱機(jī)的效率
重難點(diǎn)熱機(jī)的效率及影響熱機(jī)效率大小的主要因素,提高熱機(jī)效率的方法和意義
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
一、熱機(jī)的效率
方法1、說(shuō)明熱機(jī)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(jī)的效率,可以畫(huà)餅圖分析出熱機(jī)效率的定義。教師提供資料,說(shuō)明一些機(jī)械的效率,例如蒸汽機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等的實(shí)際效率。
教材中有內(nèi)燃機(jī)和火電站的能流圖,學(xué)生觀察內(nèi)燃機(jī)能流圖,思考哪些是做有用功的能量,哪些是散失的能量,對(duì)于火電站也可以思考哪些是用來(lái)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(jī)的效率的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生根據(jù)課本上的內(nèi)燃機(jī)和火電站的能流圖來(lái)畫(huà)出餅圖,從餅圖中分析出哪些是用來(lái)做有用功的能量,哪些是損失的能量。
學(xué)生可以自行收集信息,說(shuō)明一些機(jī)械的效率,并從中分析出內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),這種方法適用于教師要有寬廣的知識(shí)面,并善于控制課堂。
二、熱機(jī)效率的應(yīng)用
教師提供資料,學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生分析和探究的參考問(wèn)題有:如何提高熱機(jī)的效率;熱電站是怎樣提高燃料的利用率的。
探究活動(dòng)
實(shí)驗(yàn)探究:汽油機(jī)的效率
課題調(diào)查汽油機(jī)的效率
組織形式學(xué)生活動(dòng)小組
活動(dòng)流程提出問(wèn)題;猜想與假設(shè);制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評(píng)估;交流與合作。
參考方案調(diào)查汽油機(jī)的效率,并就其不合理的地方盡量提供建議。
備注:
1、寫(xiě)出探究過(guò)程報(bào)告。
2、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。
熱機(jī)的效率教案4
【課標(biāo)內(nèi)容】
探究燃料的熱值、熱機(jī)效率、熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
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(jiàn)燃料的熱值,能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃料放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
了解熱機(jī)效率。知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向,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。
知道熱機(jī)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。
2、過(guò)程與方法
會(huì)計(jì)算某種燃料完全燃燒放出的熱量。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
結(jié)合有效利用燃料的途徑,使學(xué)生懂得節(jié)約和充分利用能源的重要意義,培養(yǎng)自覺(jué)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)】
燃料熱值的概念和單位,并根據(jù)定義計(jì)算燃料燃燒放熱的有關(guān)問(wèn)題。
【教學(xué)難點(diǎn)】
提高熱機(jī)效率要從聯(lián)系實(shí)際入手,分析實(shí)際問(wèn)題,并能用熱機(jī)效率進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
【教學(xué)方法】
演示法 探究 交流
【教學(xué)用具】
多媒體課件
【課時(shí)安排】
1課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入新課
炒菜做飯、奔馳的汽車與火車、火力發(fā)電、直入蒼穹的火箭等都離不開(kāi)燃料。燃料燃燒的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問(wèn)題。熱機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展,推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力,促進(jìn)人類文明的同時(shí),也帶來(lái)了環(huán)境污染的問(wèn)題。這一節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)熱機(jī)效率的知識(shí)。
二、合作探究
(一)燃料的熱值
從原始人類學(xué)會(huì)用火起,至今,人們使用的能量大部分還是通過(guò)燃燒燃料獲得的。
常見(jiàn)燃料的分類
固體燃料 如:干柴 煤等
液體燃料 如:汽油 柴油 酒精等
氣體燃料 如:氫氣 天然氣等
燃料燃燒過(guò)程:燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
如圖表示一個(gè)四口之家使用某種燃料時(shí)的月消耗量。使用不同燃料,消耗量是不同的。為什么?
燃料的熱值
某種燃料完全燃燒放出的熱量與所用該燃料的質(zhì)量(或體積)之比,叫做這種燃料的熱值(用q表示)。
教師強(qiáng)調(diào)熱值定義中“燃料完全燃燒”
單位:焦每千克 焦每立方米
符號(hào):J/kg 或 J/m3
物理意義:描述不同燃料完全燃燒放熱本領(lǐng)的物理量。
質(zhì)量為m的燃料完全燃燒釋放出的能量:
Q=qm Q:燃料完全燃燒放出的熱量
m:燃料的質(zhì)量
q: 燃料的熱值
體積為V的燃料完全燃燒放出的熱量:
Q=qV Q:燃料完全燃燒放出的熱量
V:燃料的體積
q: 燃料的熱值
常見(jiàn)燃料的熱值
干木柴的熱值是q=1.2×107 J/Kg,其物理意義是什么?
表示:1kg的干木柴完全燃燒放出的熱量是1.2×107 J。
煙煤的熱值是q=2.9×107 J/Kg,其物理意義是什么?
表示:1kg的煙煤完全燃燒放出的熱量是2.9×107 J。
熱值是燃料的一種特性
與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量及是否完全燃燒無(wú)關(guān)。同種燃料的熱值是定值,不同燃料的熱值一般不同
例題講解:
例 計(jì)算4kg的柴油完全燃燒釋放的熱量。
已知:q=4.3×107J/kg m=4kg
求:Q
解:Q=qm
=4.3×107J/kg×4kg
=1.72×108J;
答:4kg柴油完全燃燒釋放的熱量是1.72×108J。
[學(xué)生練習(xí):計(jì)算完全燃燒100 g酒精能釋放出的熱量。(q酒精=3.0×107J/kg)]
。ǘ釞C(jī)效率
汽車行駛,汽油的化學(xué)能能完全釋放出來(lái)嗎?燃燒放出的熱量能全部被被有效利用嗎?
熱機(jī)燃料的能量主要走向示意圖
用來(lái)做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫做熱機(jī)的效率
定義式:公式:η=×100%)
典例分析:計(jì)算熱機(jī)效率
一臺(tái)大型推土機(jī)的推力約為3×104N,勻速推著土前進(jìn)的總行程達(dá)10 km,消耗柴油約30.3 kg,求推土機(jī)上裝的柴油機(jī)的熱機(jī)效率。
解:η=×100%=×100%=×100%≈23%
答:這臺(tái)柴油機(jī)的熱機(jī)效率為23%。
議一議
熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎?為什么?
不能達(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,這部分能量遠(yuǎn)小于總能量,所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1,即熱機(jī)效率小于100%。
組織學(xué)生討論:如何提高熱機(jī)效率?
提高熱機(jī)效率的途徑:
減少熱機(jī)工作中的各種能量損失;
減少燃燒過(guò)程中的熱量損失;
量簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)部分;
選用優(yōu)良的潤(rùn)滑材料減少摩擦,以減少機(jī)械損失。
(三)環(huán)境保護(hù)
熱機(jī)給人類生活帶來(lái)方便的同時(shí),也帶來(lái)一些什么問(wèn)題?你覺(jué)得應(yīng)怎樣解決這些問(wèn)題?
展示圖片、資料讓學(xué)生分析應(yīng)該如何來(lái)保護(hù)我們的生存環(huán)境.
組織學(xué)生分組討論、交流,并對(duì)學(xué)生的成果予以肯定。
[學(xué)生的展示]
采取的措施:
改進(jìn)燃燒設(shè)備,加裝消煙除塵裝置;
集中供熱;
改用氣體燃料,普及煤氣和天然氣;
充分開(kāi)發(fā)利用污染少和無(wú)污染的新能源。
三、課堂小結(jié)
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)
1、燃料的熱值及意義
2、常見(jiàn)燃料的熱值
3、熱值的單位及計(jì)算公式
4、熱機(jī)的效率
5、環(huán)境保護(hù)
四、課堂練習(xí)
1.(貴陽(yáng)中考)關(guān)于燃料的熱值下列說(shuō)法正確的是( C )
A.燃料的`熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)
B.容易燃燒的燃料的熱值一定大
C.D.0.5kg煤油和1.5千克煤油的熱值一樣大
D.以上說(shuō)法都不對(duì)
2、(20xx?連云港)將一瓶酒精用去三分之一,則剩余酒精的密度、比熱容和熱值 ( A )
A.都不變
B.都變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二
C.熱值不變,密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二
D.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二,密度、比熱容不變
3、下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述,正確的是( B )
A.使燃料燃燒更充分,可以增大熱值
B.使燃料燃燒更充分,可以提高熱機(jī)效率
C.燃料燃燒釋放的熱量越多,熱值越大
D.熱值和熱機(jī)效率都是定值,與外界條件無(wú)關(guān)
4、(20xx?福建)完全燃燒0.035m3的天然氣放出多少焦的熱量?若這些熱量完全被水吸收,能使多少千克的水溫度升高50℃?(天然氣的熱值取q=4×107J/m3)
解:完全燃燒0.035m3的天然氣放出的熱量:
Q=qV=4×107J/m3×0.035m3=1.4×106J;
這些熱量完全被水吸收后可加熱水的質(zhì)量:
作業(yè)布置:
1、完成課后作業(yè)
2、完成本節(jié)對(duì)應(yīng)練習(xí)
六、板書(shū)設(shè)計(jì)
13.4 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
(一)、燃料的熱值及意義
。ǘ⒊R(jiàn)燃料的熱值
。ㄈ、熱值的單位及計(jì)算公式
(四)、熱機(jī)的效率
。ㄎ澹、環(huán)境保護(hù)
熱機(jī)的效率教案5
一、熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問(wèn)題。熱機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展,推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,促進(jìn)人類文明的同時(shí),也帶來(lái)了環(huán)境污染的問(wèn)題。這一節(jié)課,我們就來(lái)學(xué)習(xí)熱機(jī)效率和環(huán)境的保護(hù)。
引入新課
認(rèn)同所研究的問(wèn)題
引入新課
二、熱機(jī)的能量損失
1、提出問(wèn)題,熱機(jī)把燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能除了做有用功以外;同時(shí)還有哪些形式損失能量?
2、梳理總結(jié),說(shuō)出熱機(jī)燃料釋放能量的主要走向。
1、針對(duì)問(wèn)題看書(shū),熱機(jī)燃料燃燒能量走向示意圖。
2、歸納總結(jié)熱機(jī)能量的損失
、偃剂衔赐耆紵
、趶U氣排出帶走能量
、劭朔ゲ,消耗能量
進(jìn)行新課
三、熱機(jī)效率
1、引出熱機(jī)效率的概念,提出自學(xué)要求,看課本相關(guān)內(nèi)容畫(huà)出熱機(jī)效率
2、組織學(xué)生討論:如何提高熱機(jī)效率
1、對(duì)著要求看書(shū)、自學(xué),得熱機(jī)效率概念
討論交流,得結(jié)論
四、環(huán)境保護(hù)
1、熱機(jī)給人類生活帶來(lái)方便的同時(shí),也帶來(lái)什么問(wèn)題,你覺(jué)得應(yīng)怎樣解決這些問(wèn)題?
2、組織學(xué)生分組討論、交流,并通過(guò)學(xué)生的展示予以肯定。
1、按要求看書(shū),對(duì)環(huán)境的污染有初步的認(rèn)識(shí)
2、分組討論交流,歸納環(huán)境污染的防治措施
引導(dǎo)學(xué)生參與討論交流,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
五、由學(xué)生小結(jié)
熱機(jī)的效率教案6
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)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(jiàn)燃料的熱值,能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃料放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
2、了解熱機(jī)效率。知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向,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。
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)社會(huì)調(diào)查、分組交流合作,了解熱機(jī)效率及熱機(jī)帶來(lái)的負(fù)面影響。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
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(jiǎn)述熱機(jī)使用產(chǎn)生的排放物
對(duì)環(huán)境的不良影響,培養(yǎng)自覺(jué)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)
燃料的熱值、熱機(jī)效率以及學(xué)生環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)。
教學(xué)難點(diǎn)
熱機(jī)效率的理解和環(huán)境保護(hù)。
課前準(zhǔn)備
木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(打火機(jī)中裝有)等燃料樣本,多媒體課件,布置學(xué)生課前進(jìn)行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會(huì)調(diào)查。
教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
無(wú)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(kāi)燃料。即從原始人類學(xué)會(huì)用火的那天起,至今,人們使用的能量絕大部分還是通過(guò)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(lái)做了有用功?以及燃料的燃燒對(duì)環(huán)境會(huì)造成那些影響呢?今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)“第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)”。
二、新課教學(xué)
1、課件展示:木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機(jī)車、飛機(jī)、輪船等,引出常見(jiàn)的燃料。
2、設(shè)疑:常見(jiàn)的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等,在燃燒時(shí)都會(huì)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(lái)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(xué)生不能回答,可由教師引導(dǎo):必須保證哪些量相同才能進(jìn)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(qiáng)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(wú)關(guān)。
學(xué)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(jì)算?
m﹒q
由此得出熱值的計(jì)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(jì)算氣體燃料放熱時(shí),公式應(yīng)該寫(xiě)成 Q=qV
例:計(jì)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(xí):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(shí)際需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過(guò)計(jì)算得出的數(shù)值,這是為什么?
(二)熱機(jī)效率
實(shí)際上熱機(jī)工作時(shí),并不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功,有很大一部分能量在工作的過(guò)程中損耗掉了。
課件展示:教材圖12-27“熱機(jī)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(jī)效率:熱機(jī)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(jī)效率。用η表示(即η=Q有/Q總×100%)。
過(guò)渡語(yǔ):為了合理利用能源,人們一直都在努力提高熱機(jī)的效率。
自學(xué)P38第四自然段
交流與討論:如何合理利用能源,提高熱機(jī)的效率?
歸納:主要途徑是減少熱機(jī)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(fēng))
(2)減小機(jī)械摩擦(選用優(yōu)良潤(rùn)滑油)
(3)盡量簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)部分(三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī))
5、課件展示:各種熱機(jī)的效率
思考:熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%?為什么?
(三)環(huán)境保護(hù)
熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),但也帶來(lái)了一些負(fù)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(chǎng)景。
交流與討論:通過(guò)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?
歸納:(1)燃料燃燒排放的煙塵,使空氣混濁,影響動(dòng)植物生長(zhǎng)。
(2)汽車等交通工具排放的尾氣:如過(guò)多二氧化碳,引起地球溫室效應(yīng),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(huì)形成酸雨,危害植物、危害莊稼,破壞生態(tài)平衡,還會(huì)腐蝕建筑物……
閱讀:我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和信息窗內(nèi)容,進(jìn)行環(huán)保總動(dòng)員。
三、課堂小結(jié):
1、熱值:①概念:②單位;③公式:④計(jì)算:
2、熱機(jī)效率:①概念:②提高熱機(jī)效率的途徑:具體措施:
3、保護(hù)環(huán)境,從我做起。
四、課堂練習(xí)
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(shuō)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(wú)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、一個(gè)含0.6 kg無(wú)煙煤的蜂窩煤,能燒開(kāi)5瓶水,而0.6 kg的液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開(kāi)水、洗澡用水。這樣看來(lái)不同的燃料的 不同,若q無(wú)煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量是9kg,從20℃到燒開(kāi),那么這個(gè)煤爐的效率是 。(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
5、要提高熱機(jī)的效率,下列做法不可行的是( )
A、盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量。
B、盡量保持機(jī)械部件之間有良好的潤(rùn)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。
6、煤和石油在燃燒時(shí)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(huì)產(chǎn)生粉塵和一氧化碳,這些 和 排放到空氣中,嚴(yán)重污染了大氣。
7、用煤炭燒開(kāi)水,水實(shí)際吸收的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于依照熱值計(jì)算的熱量,為什么?
作業(yè)設(shè)計(jì)
、僖慌_(tái)大型推土機(jī)的推力約為3×104N,勻速推著土總行程達(dá)10km,消耗柴油約30.3kg,求推土機(jī)上裝的柴油機(jī)的熱機(jī)效率。
、邳c(diǎn)燃一只無(wú)煙煤(0.6kg),能燒開(kāi)5瓶水,而點(diǎn)燃0.6kg的液化氣可以供普通人家燒一天的飯菜,開(kāi)水還可以燒淋浴用的洗澡水。這樣看來(lái):不同的燃料( )不相同。若q無(wú)煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量約為9.5kg,從20℃燒開(kāi),那么這個(gè)煤爐的熱效率是( )
板書(shū)設(shè)計(jì)
第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。
(1)符號(hào):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(jī)效率。
三、環(huán)境保護(hù)。
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