《人教版初中物理九年級(jí)上冊(cè)教案第14章第2節(jié)《熱機(jī)效率》》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《人教版初中物理九年級(jí)上冊(cè)教案第14章第2節(jié)《熱機(jī)效率》(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱機(jī)效率 微課
設(shè)計(jì)理念
對(duì)于內(nèi)能的利用問題,無論在生活中還是生產(chǎn)中都是一種非常常見的現(xiàn)象。而燃料的燃燒問題則又是關(guān)于內(nèi)能利用必然涉及的一個(gè)重點(diǎn)。燃料的熱值是燃料燃燒放出熱量多少的一個(gè)關(guān)鍵影響因素。在關(guān)于熱量的計(jì)算過程中,經(jīng)常涉及熱值的概念。對(duì)于不同燃料在燃燒過程中放出熱量的多少,許多學(xué)生并沒有明確的概念,在現(xiàn)實(shí)生活中,盡管燃燒現(xiàn)象司空見慣,但從放出熱量的角度對(duì)不同燃料進(jìn)行對(duì)比學(xué)生也沒有多少自主意識(shí),因而可以采用對(duì)比的方式引入教學(xué),設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在觀察對(duì)比中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向。
2.知道可以怎樣提高熱機(jī)效率以及提高熱機(jī)
2、效率的意義所在。
過程與方法:
1.經(jīng)歷熱工作過程中能量流向的分析過程,體會(huì)由現(xiàn)象到本質(zhì)的分析過程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.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。
2.培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識(shí),激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
教學(xué)過程
一、新課導(dǎo)入
思考與討論:有人說,當(dāng)有汽車從身邊經(jīng)過時(shí),他便能聞出這臺(tái)車是汽油車還是柴油車?你認(rèn)為這可能嗎?如果可能,你認(rèn)為這說明了什么?
二、新課講解
學(xué)生:說明有沒有燃燒的汽油或柴油被排出,從廢氣中可以聞到它們的味道,所以可以“聞”出是使用什么燃料的汽車。
教師:由此可見,熱機(jī)所消耗的燃料是否全部被利用
3、到?
學(xué)生:沒有。
教師:對(duì),熱機(jī)在工作時(shí),就和我們使用機(jī)械做功一樣,存在一個(gè)效率問題。我們稱之為熱機(jī)效率。
教師:請(qǐng)同學(xué)們回憶機(jī)械效率的計(jì)算公式。
學(xué)生板書(η=W有用/W總)
教師:熱機(jī)工作時(shí),轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的哪部分能量就相當(dāng)于上式中的W有用。 假定燃料全部完全燃料所獲得的內(nèi)能則相當(dāng)于上式中的W總。
教師:接下來請(qǐng)同學(xué)們討論分析,在熱機(jī)工作的過程中,哪些環(huán)節(jié)可能存在著能量的損失?
學(xué)生:燃料沒有完全燃燒。
學(xué)生:廢氣會(huì)還走一部分能量。
教師:何以見得。
學(xué)生:因?yàn)槠嚺懦龅奈矚膺€很熱,說明它還有較大的內(nèi)能。
學(xué)生:克服摩擦還要消耗能量。
教師:同學(xué)們回答得都非常好,
4、老師這里有一張熱機(jī)工作時(shí)的能量流向圖。請(qǐng)同學(xué)看看有沒有剛才我們沒有關(guān)注到。
教師:同學(xué)們還有什么發(fā)現(xiàn)?
學(xué)生:冷卻水也會(huì)帶走大量的能量。
學(xué)生:熱機(jī)的效率比較低。
教師:對(duì),你觀察很仔細(xì)。熱機(jī)的效率相對(duì)都是比較低的。因而熱機(jī)效率的高低是熱機(jī)性能一個(gè)重要指標(biāo)。
教師:(介紹不同熱機(jī)的效率一般是多少)
教師:由于熱機(jī)的效率普遍都不高,可是熱機(jī)又是現(xiàn)代生活一個(gè)重要的動(dòng)力設(shè)備,那么如何提高熱機(jī)的效率就成了一個(gè)關(guān)鍵的問題。請(qǐng)同學(xué)相互交流一下,可以怎樣來提高熱機(jī)的效率?
學(xué)生:讓燃料盡可能充分燃燒。
學(xué)生:減小各部分之間的摩擦。
教師:讓其盡可能完全燃燒,可通過改善燃燒環(huán)境,調(diào)節(jié)油、
5、氣比例等來實(shí)現(xiàn)。為了減小摩擦需要經(jīng)常保養(yǎng)機(jī)器,適當(dāng)調(diào)節(jié)各零部件間間隙,并注意保持潤滑等。另外還應(yīng)下決心關(guān)停一些冒黑煙、耗能大的熱機(jī),以提高熱機(jī)的整體水平。
教師:提高熱機(jī)的效率,并非易事,需要解決的問題還很多,甚至每前進(jìn)一步都要付出艱苦的努力,不過我們相信,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新能源的不斷開發(fā),熱機(jī)的性能一定會(huì)得到較大提高。我們也期待著現(xiàn)在的青年中能涌現(xiàn)出更多瓦特式的人才,為人類研制出更新更好的熱機(jī)
三、小結(jié)部分
請(qǐng)同學(xué)們交流回憶以下問題:
1.熱機(jī)工作時(shí)哪些環(huán)節(jié)可能存在能量損失?
2.如何提高熱機(jī)效率
四、作業(yè)部分
1.雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料,以下說法正確的是
6、( )
A.燃料的熱值越大,燃燒時(shí)放出的熱量越多
B.以天然氣為燃料,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以達(dá)到100%
C.在壓縮沖程中,燃料混合物的溫度升高,內(nèi)能增大
D.汽油與天然氣相比,燃燒時(shí)汽油對(duì)環(huán)境的污染較小
2.關(guān)于燃料的熱值,以下說法中正確的是( )
A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系,與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)
B.燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值
C.燃料燃燒時(shí),質(zhì)量越大,熱值越大
D.燃料不完全燃燒時(shí)的熱值比完全燃燒時(shí)的熱值小
3.如圖是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖,活塞的橫截面積是35cm2。做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是1.0×106P
7、a,活塞移動(dòng)的距離是60mm,所用時(shí)間是0.015s。試求:(1)做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少?
(2)做功沖程中,平均壓力做功的功率是多少?
(3)設(shè)做功沖程汽油完全燃燒,放出的熱量是840J,則該汽油機(jī)的效率是多少?
參考答案:
1.C
2.A
3.解:
(1)p=F/S
F=pS=1.0×106Pa×35×10-4m2=3.5×103N
(2)W=Fs=3.5×103N×0.06m=210J
P=W/t=210J/0.015s=1.4×104W(3)η=W/Q放=210J/840J=25%
答:(1)做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是3.5×103N。
(2)做功沖程中,平均壓力做功的功率是1.4×104W 。
(3)該汽油機(jī)的效率是25%。
教學(xué)反思
學(xué)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容可以從學(xué)生經(jīng)歷的實(shí)際生活入手,如當(dāng)汽車從身邊經(jīng)過時(shí)能聞到汽油味等。這個(gè)很多學(xué)生都有真切的體會(huì)。這樣引入學(xué)生比較容易理解。同時(shí)適當(dāng)?shù)脑O(shè)問和引導(dǎo),可以更積極的調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,主動(dòng)參與到教學(xué)中去。
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