初中物理-第2節(jié)熱機(jī)效率教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《14.2熱機(jī)的效率》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)與技能

1、知道在燃燒過程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;

2、知道什么是燃料的熱值和單位，會(huì)查燃料熱值表.

過程與方法

1、從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值的概念。

2、能簡單計(jì)算某種燃料完全燃燒放出的熱量。

3、能說出熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向，知道什么是熱機(jī)的效率。

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。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)是燃料熱值的概念和理解，熱機(jī)的效率。

難點(diǎn)是對熱機(jī)的效率的理解。

【教學(xué)方法】

啟發(fā)式教學(xué)法，自主學(xué)習(xí)法，點(diǎn)撥法，展示交流法

【教學(xué)準(zhǔn)備】

課前收集的燃料的圖片、多媒體課件等【教學(xué)過程】

自學(xué)質(zhì)疑階段根據(jù)我校的實(shí)際情況，我運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式進(jìn)行授課，先讓學(xué)生提前自學(xué)本節(jié)課，閱讀課本學(xué)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容，觀看微課關(guān)注重點(diǎn)內(nèi)容，小組討論解決疑難問題，在線測學(xué)自測自學(xué)效果。訓(xùn)練展示階段教師根據(jù)自學(xué)反饋制定疑難突破點(diǎn)突破過程：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燃料燃燒獲得的，火的利用給人類社會(huì)帶來了進(jìn)步。時(shí)至今日，我們的日常生活都離不開燃料的幫助。例舉一下生活中我們可以使用哪些燃料？

交流總結(jié)：燃料的種類很多,固體燃料有木柴、煤等,液體燃料有汽油、柴油等,氣體燃料有煤氣、天然氣等。

生活中的燃料很多，我們在日常生活中用來取暖和煮飯的燃料也在發(fā)生巨大的變化，木柴、煤炭、液化石油氣、煤氣、天然氣等，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的變化呢？

思考：

1、哪些燃料比較省資源？為什么？

2、一個(gè)四口之家使用不同的燃料燒水做飯，一個(gè)月使用木柴約200kg，煤約90kg,液化氣約30kg，秸稈約400kg。為什么燃料的消耗量是不同的？怎么比較燃料燃燒放熱的能力？

突破一：熱值的理解定義：我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫熱值。q=Q/m熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量?！?.熱值的定義中是指燃料完全燃燒放出的熱量，是實(shí)際燃燒很難達(dá)到的一種狀態(tài)?！?.僅與燃料的種類有關(guān)。同種燃料的熱值是定值，不同燃料的熱值一般不同☆3.熱值是燃料的一種特性，與燃料燃燒的質(zhì)量和燃燒情況都無關(guān)。過渡：熱值數(shù)值上1kg燃料完全燃燒放出的熱量，但生活中我們并不只燃燒1kg燃料，燃燒放出的熱量怎么算？突破二：燃燒放出的熱量計(jì)算Q=mq或

Q=vqQ：燃料完全燃燒釋放的能量ｑ：燃料的熱值ｍ：燃料的質(zhì)量v：氣體燃料的體積公式的學(xué)習(xí)需要分清已知物理量與所求物理量。學(xué)以致用：求4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。解：Q=mq=4Kg×4.3×107J/Kg=1.72×108J完全燃燒釋放的熱量為1.72×108J（根據(jù)學(xué)生的作答情況選擇是否講解。公式比較簡單預(yù)計(jì)情況比較好。）過渡:如果一輛卡車燃燒這些柴油是不是這些能量全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能了呢？實(shí)際生活中熱機(jī)的燃料的燃燒很難達(dá)到完全燃燒，而燃燒的一部分又不能全部轉(zhuǎn)化成有用功。思考：在內(nèi)燃機(jī)中燃料燃燒釋放的能量都去哪了？嘗試回答能量的去向。根據(jù)熱機(jī)的工作過程分析可能散失能量的地方：①強(qiáng)調(diào)燃?xì)鈨?nèi)能并不是完全燃燒的結(jié)果，即實(shí)際燃燒過程就有一部分能源不能充分燃燒而損失；②排氣沖程廢氣帶走的熱量；③四個(gè)沖程中只有做功沖程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化，其他沖程中活塞的動(dòng)能和摩擦產(chǎn)生的能量都是額外功，這些能量損失了。引導(dǎo)學(xué)生思考計(jì)算效率的方法:學(xué)以致用：8.用天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃.天然氣熱值7.0×107J/m3求：（1）天然氣完全燃燒放出熱量（2）水吸收的熱量（3）天然氣灶的效率做該題目的同時(shí)復(fù)習(xí)了13章內(nèi)能的部分內(nèi)容，比熱容的相關(guān)計(jì)算。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)能源的利用中，最后有用功的部分只是較少的一部分，例如：蒸汽機(jī)的效率只有6%-15%，汽油機(jī)的效率可以達(dá)到20%－30%，柴油機(jī)的效率可以達(dá)到30%－40%。讓學(xué)生體會(huì)到能量的利用率其實(shí)是很低的，啟發(fā)學(xué)生思考提高能源利用的方法。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)，提高熱機(jī)效率有何意義，怎么樣提高熱機(jī)效率？提高熱機(jī)效率的意義：提高熱機(jī)效率可以節(jié)省燃料，減少污染。提高熱機(jī)的效率的方法：1.盡量使燃料充分燃燒；2.設(shè)法利用廢氣帶走的熱量。（引導(dǎo)學(xué)生從能量散失的途徑去思考。）展示與點(diǎn)評過程：選擇題使用智慧課堂全體答題，根據(jù)答題結(jié)果選擇講解內(nèi)容。計(jì)算題根據(jù)難度選題部分同學(xué)展示，并相應(yīng)同學(xué)點(diǎn)評。預(yù)設(shè)講解的題目是第6題。小結(jié)：對應(yīng)目標(biāo)自檢達(dá)到的效果是否理解熱機(jī)的含義及相關(guān)影響因素；燃料燃燒釋放的熱量計(jì)算；熱機(jī)的效率計(jì)算；提高能源利用率的意義和方法。《熱機(jī)的效率》學(xué)情分析：

九年級學(xué)生通過一年對物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步掌握了研究物理問題的方法。在本章第一節(jié)《熱機(jī)》的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)了解了熱機(jī)的工作原理以及內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作過程，且在上一單元的《內(nèi)能》和《比熱容》的學(xué)習(xí)中，對“熱量”這個(gè)名詞也都有較深入的理解，這些都是教學(xué)中的優(yōu)勢因素。本節(jié)的內(nèi)容結(jié)合了比熱容和熱值兩個(gè)概念，并提出了效率的計(jì)算，公式的問題不是很大，但學(xué)生對有用功和總功的分析容易出錯(cuò)，物理的綜合應(yīng)用題的分析能力還是較差的，一旦涉及到較復(fù)雜的計(jì)算，學(xué)生便無從下手?！稛釞C(jī)的效率》效果分析本節(jié)課在《內(nèi)能的利用》一章中，占有非常關(guān)鍵的地位，在進(jìn)行了精心的準(zhǔn)備之后，上課的效果基本上還是滿意的。一、知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)1.通過自學(xué)學(xué)生一斤給自己掌握部分基礎(chǔ)內(nèi)容，熱值的理解在突破過程也做了詳細(xì)的分析；2.關(guān)于燃料燃燒放出熱量的公式應(yīng)用比較簡單，根據(jù)學(xué)生自學(xué)學(xué)案的批閱可以看出，公式的應(yīng)用掌握較好；3.熱機(jī)效率的計(jì)算在分析有用功和總功上容易出現(xiàn)問題，但是根據(jù)訓(xùn)練展示題目的展示和點(diǎn)評，對綜合題的作答較難，需要學(xué)生多思考分析，思路稍微復(fù)雜但是比較好理解。二、學(xué)科素養(yǎng)的體現(xiàn)學(xué)生在課堂上，進(jìn)行了積極的思考，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，在影響因素的處理環(huán)節(jié)和公式得出的過程中，展現(xiàn)出了較高的學(xué)科素養(yǎng)，并得到了進(jìn)一步的升華。同時(shí)學(xué)生的自學(xué)能力在自學(xué)質(zhì)疑課得到了很大鍛煉和提升。三、情感態(tài)度的提升本節(jié)聯(lián)系生活比較緊密，但是學(xué)生對燃料的認(rèn)識(shí)很少，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)補(bǔ)充了生活中的不足，并啟發(fā)學(xué)生觀察生活思考問題的意識(shí)。《熱機(jī)的效率》教材分析

《熱機(jī)的效率》是人教版九年級全一冊第十四單元第二節(jié)，本節(jié)內(nèi)容是上一節(jié)熱機(jī)知識(shí)的延續(xù)。經(jīng)過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，燃料燃燒放出的熱量并不能全部被利用，這樣對內(nèi)能的利用有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生思考如何提高熱機(jī)的使用率。本節(jié)課內(nèi)容由“燃料的熱值”和“熱機(jī)的效率”兩個(gè)部分組成，先認(rèn)識(shí)燃燒有不同的燃燒情況，進(jìn)而思考能源的利用并未達(dá)到100%。再提出熱機(jī)的效率的概念，并提出損失的能量的去向，教材這樣的安排很合理。這些知識(shí)不僅有利于學(xué)生對后續(xù)的能量的轉(zhuǎn)化與守恒知識(shí)的理解，而且在生活實(shí)際中也有廣泛的應(yīng)用。初三物理翻轉(zhuǎn)課堂課時(shí)學(xué)案課題14.2熱機(jī)的效率編制人雒振芳審核人目標(biāo)導(dǎo)學(xué)1.通過自主學(xué)習(xí)，體會(huì)在生活中燃料燃燒的意義。2.通過微課助學(xué)，體會(huì)不同燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值概念。3.通過討論分析，總結(jié)熱機(jī)效率的計(jì)算方法。重點(diǎn)難點(diǎn)燃料熱值、燃料燃燒放熱給水時(shí)的效率。自學(xué)質(zhì)疑學(xué)案糾錯(cuò)及疑問學(xué)案內(nèi)容按要求學(xué)會(huì)理解知識(shí)點(diǎn)，將問題和疑難點(diǎn)記錄下來。教材回顧：1.生活中我們見到過很多關(guān)于“燃燒”的現(xiàn)象，試舉例說明燃燒對人們的幫助與危害。2.閱讀教材22頁“想想議議”，思考常見的燃料有哪些？并分析燃燒過程中伴隨著怎樣的能量轉(zhuǎn)化？3.一個(gè)四口之家使用不同的燃料燒水做飯等，一個(gè)月使用木柴約200kg，煤約90kg，液化氣約30kg，秸稈約400kg。為什么燃料的消耗量是不同的？怎么比較燃料燃燒放熱的能力？熱值的定義？如何理解？班級小組姓名________使用時(shí)間：2018年月日編號(hào)：審批第1頁學(xué)案內(nèi)容糾錯(cuò)及疑問5.計(jì)算4Kg柴油完全燃燒釋放的熱量。（q=4.3×107J/Kg）6.分析什么是熱機(jī)效率？熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%？7.關(guān)于熱機(jī)效率，下列說法正確的是（）A.熱機(jī)做的有用功越多，效率就一定越高B.熱機(jī)功率大，效率就一定高C.熱機(jī)消耗的燃料越多，效率就越低D.以上說法都不正確8.用天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃.天然氣熱值7.0×107J/m3求：（1）天然氣完全燃燒放出熱量（2）水吸收的熱量（3）天然氣灶的效率9.一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機(jī)械損耗占10％，則它的機(jī)械效率為。10.小組討論分析熱機(jī)的能量主要損失在哪些地方？在各種能量的損失中，什么帶走的熱量最多？提高熱機(jī)效率有哪些積極意義？生活中提高熱機(jī)效率有哪些主要的方法？試著舉例說明，談?wù)勛约旱南敕?。記錄存在的問題：第2頁訓(xùn)練展示學(xué)案本章知識(shí)要點(diǎn)梳理識(shí)記理解應(yīng)用1.從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值概念。1,2,32.能簡單計(jì)算燃料燃燒放出的熱量。4,53.能說出熱機(jī)工作時(shí)燃燒釋放能量的主要流向，知道什么是熱機(jī)效率。65學(xué)生筆記學(xué)案內(nèi)容記錄存在的問題：1.關(guān)于燃料和熱值，下列說法中正確的是（）A.熱值與燃料的燃燒情況無關(guān)B.易燃的燃料，熱值一定大C.煤的熱值大于木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木柴放出的熱量一定多D.為了提高爐子的效率，一定要用熱值高的燃料2.“長征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫做為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有（）A.較大的比熱容B.較低的沸點(diǎn)C.較大的熱值D.較高的凝固點(diǎn)3.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1千克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4.1t水在烈日照射下，溫度升高20℃吸收了多少熱量？這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少kg的天然氣放出的熱量？（天然氣的熱值是4.4×107J/kg）5.焚燒秸稈不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還造成大量的能源浪費(fèi)。研究表明，秸稈的熱值為0.75×107J/Kg，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤的四分之一。某學(xué)校食堂鍋爐盛水1.5t，若通過燃燒秸稈的方式將這些水從20℃加熱到100℃，共需要多少秸稈？（設(shè)秸稈完全燃燒，且放出的熱量有42％被水吸收）第3頁學(xué)案內(nèi)容學(xué)生筆記6.某研究小組為測量垂直于太陽光的面積為1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能,用自制太陽能熱水器做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)多次試驗(yàn)得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%。控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是2m2,太陽能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100kg,水的初溫為20℃,經(jīng)8750s后上升到45℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。請計(jì)算:(1)在上述過程中太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳?(2)垂直于太陽光的1m2表面上,每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳?☆7.回顧13、14章知識(shí)點(diǎn)：①改變物體內(nèi)能的方式：、。②內(nèi)能與溫度的關(guān)系：溫度升高，內(nèi)能增加；內(nèi)能增加，溫度升高。③在烈日當(dāng)空的海邊玩耍，沙子燙腳，而海水卻涼涼的。請解釋其原因。④如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量相同的水和煤油加熱,要讓水和煤油升高的溫度相同,給水加熱的時(shí)間要長一些,這說明()A.水比煤油的溫度低B.水比煤油的比熱容大C.水比煤油的密度大D.水比煤油的分子運(yùn)動(dòng)劇烈⑤四沖程汽油機(jī)通過、、、四個(gè)沖程的循環(huán)進(jìn)行工作，其中伴隨轉(zhuǎn)換成（能量轉(zhuǎn)換）。一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min,則該汽油機(jī)每秒鐘內(nèi)對外做功的次數(shù)是()A.1800次B.900次C.30次D.15次⑥定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。注意合作討論并在邊欄內(nèi)記錄自己的錯(cuò)題并分析原因。記錄本題思考問題的角度和注意的問題。自我評測目標(biāo)完成情況:將已完成的打上“√”，未完成的要認(rèn)真思考完成。1.從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值概念。()2.能簡單計(jì)算燃料燃燒放出的熱量。()3.能說出熱機(jī)工作時(shí)燃燒釋放能量的主要流向，知道什么是熱機(jī)效率。()第4頁《熱機(jī)的效率》課后反思根據(jù)學(xué)校實(shí)際，本節(jié)課的課堂環(huán)節(jié)及流程完整流暢，學(xué)生自學(xué)質(zhì)疑課學(xué)習(xí)效果較好，學(xué)案完成90%，根據(jù)自學(xué)課堂的疑難問題和本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置了突破點(diǎn)。通過教學(xué),首先使學(xué)生從生活中體會(huì)不同燃料完全燃燒釋放熱能的特征,建構(gòu)起燃料的熱值概念。學(xué)習(xí)了燃料燃燒放熱與燃料質(zhì)量和熱值的關(guān)系的公式，并依據(jù)燃料熱值表中資料數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單計(jì)算。了解熱機(jī)工作時(shí)釋放熱量的主要流向,初步認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率