《《熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)》優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設(shè)計(jì)新課標(biāo)滬科版九年級(jí)物理》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)》優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設(shè)計(jì)新課標(biāo)滬科版九年級(jí)物理(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、《熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
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。
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。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:了解熱機(jī)的利用與人類(lèi)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)
2、】
熱機(jī)效率的理解和環(huán)境保護(hù)。
【教學(xué)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)方法】
啟發(fā)式教學(xué)法,自學(xué)討論法,設(shè)疑問(wèn)教學(xué)法,類(lèi)比教學(xué)法。
【教學(xué)過(guò)程】
一、新課引入。
無(wú)論是燒菜做飯,還是奔馳的汽車(chē)與火車(chē),乃至直入蒼穹的火箭等都離不開(kāi)燃料。即從原始人類(lèi)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?今天我將和大家一道共同來(lái)學(xué)習(xí)“第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)”。(出示課
3、題)
二、新課學(xué)習(xí):
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(chē)、飛機(jī)、輪船等,引出常見(jiàn)的燃料。
2、[設(shè)置疑問(wèn)]: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)。
4、(由此)引導(dǎo)學(xué)生給熱值下定義。
(一)、燃料的熱值
①定義: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
4、示。(出示板書(shū))。單位是J/kg,氣體燃料熱值單位是J/m3。
②[思考]:給熱值下定義時(shí)你認(rèn)為應(yīng)該注意哪些?(一是質(zhì)量必須是單位質(zhì)量1千克,這就保證了質(zhì)量相同;二是必須完全燃燒)
③[強(qiáng)調(diào)]:熱值是燃料的重要特性,只和燃料的種類(lèi)有關(guān),與質(zhì)量和是否完全燃燒無(wú)關(guān)。
④學(xué)生查熱值表,并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。
5、引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)熱值的計(jì)算公式。
由熱值的定義我們知道:
1 kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2107J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?
學(xué)生回答:m﹒q 。由此得出熱值的計(jì)算公式:Q=m﹒q。
[思考]:氣體燃料通常不用質(zhì)量
5、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?
6、例題:計(jì)算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。
解:查表可知q=3.3107J/kg,
所以Q=mq=4 kg3.3107J/kg=1.32108 J。
答:完全燃燒釋放的熱量為1.32108 J。
7、[學(xué)生估算]:在圖所示的情況下,所需的干木柴、煙煤和汽油。
[交流與討論]:在圖中,而實(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。
1、[引語(yǔ)]: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。
2、[課件展示]:課本“熱機(jī)燃
6、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?
3、引導(dǎo)學(xué)生由機(jī)械效率的定義得出熱機(jī)效率。
定義: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(chēng)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。
4、 學(xué)生自學(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?
后學(xué)生歸納: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)
7、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)
[引語(yǔ)]:熱機(jī)為人類(lèi)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。
1、[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。
2、[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?
后學(xué)生歸納:
(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(chē)等交通工具排放的尾氣:如過(guò)多CO2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。SO2會(huì)形成酸雨,危害植物、危
8、害莊稼,破壞生態(tài)平衡,還會(huì)腐蝕建筑物……
3、[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)??倓?dòng)員。
4、[交流與討論]:結(jié)合生活實(shí)際談?wù)劊簽榱吮Wo(hù)環(huán)境,應(yīng)該怎樣從我做起?
然后抽幾個(gè)學(xué)生代表上臺(tái)發(fā)表環(huán)保演講。
三、課堂小結(jié):
出示課件:
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、課內(nèi)信息反饋:
1、液化氣的熱值是4.9107J/ 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 。
9、
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(lèi)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=3.4107J/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
10、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?
五、實(shí)踐活動(dòng):
請(qǐng)教化學(xué)老師,了解汽車(chē)、拖拉機(jī)等熱機(jī)排放的廢氣中,主要有哪些成分?再請(qǐng)教生物老師,了解哪些對(duì)人有害?有什么樣的危害?哪些對(duì)熱體無(wú)害?再?gòu)木W(wǎng)上或有關(guān)資料中查詢(xún),寫(xiě)一份關(guān)于熱機(jī)與環(huán)境的調(diào)查報(bào)告。
【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
1、定義: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。
2、單位:J/kg(固體、液體) J/ m3(氣體)
3、公式:Q=mq(或Q=Vq)
4、計(jì)算:
(二)熱機(jī)效率
1、定義: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(chēng)為熱機(jī)效率。用η表示。
2、公式:η=Q有/Q總100%
3、提高熱機(jī)效率的主要途徑:減少熱機(jī)各種能量損失
(三)環(huán)境保護(hù):從我做起
【教學(xué)反思】