第13章 第4節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護（新教案）-2023-2024學(xué)年九年級上冊物理（滬科版）

教案：第13章第4節(jié)熱機效率和環(huán)境保護一、教學(xué)內(nèi)容1.熱機的效率：學(xué)生需要了解熱機的效率的概念，理解熱機效率的計算方法，以及影響熱機效率的因素。2.提高熱機效率的途徑：學(xué)生需要掌握提高熱機效率的方法，包括改善燃料的燃燒條件，減少熱損失等。3.熱機對環(huán)境的影響：學(xué)生需要了解熱機排放的廢氣對環(huán)境的影響，以及如何減少這些影響。二、教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)生能夠理解熱機的效率的概念，掌握熱機效率的計算方法。2.學(xué)生能夠了解提高熱機效率的途徑，能夠分析實際問題，提出解決方法。3.學(xué)生能夠了解熱機對環(huán)境的影響，知道如何減少這些影響，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)難點：熱機效率的計算方法，以及如何減少熱損失，提高熱機效率。2.教學(xué)重點：熱機的效率的概念，提高熱機效率的途徑，熱機對環(huán)境的影響。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：多媒體課件，黑板，粉筆。2.學(xué)具：課本，筆記本，筆。五、教學(xué)過程1.實踐情景引入：教師可以通過展示一些熱機的圖片，讓學(xué)生了解熱機在日常生活中的應(yīng)用，引出本節(jié)課的主題。2.知識點講解：教師可以通過講解熱機的效率的概念，熱機效率的計算方法，影響熱機效率的因素，提高熱機效率的途徑，熱機對環(huán)境的影響等知識點，讓學(xué)生掌握本節(jié)課的主要內(nèi)容。3.例題講解：教師可以選擇一些與熱機效率和環(huán)境保護相關(guān)的例題，進行講解，讓學(xué)生能夠理解并應(yīng)用所學(xué)知識。4.隨堂練習(xí)：教師可以設(shè)計一些隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢驗學(xué)生對知識的掌握情況。六、板書設(shè)計板書設(shè)計如下：第13章第4節(jié)熱機效率和環(huán)境保護一、熱機的效率1.概念2.計算方法3.影響因素二、提高熱機效率的途徑1.改善燃料的燃燒條件2.減少熱損失三、熱機對環(huán)境的影響1.廢氣排放對環(huán)境的影響2.減少廢氣排放的方法七、作業(yè)設(shè)計1.計算題：一個熱機的效率為30%，如果輸入的熱量為1000J，求輸出的有用能量。答案：輸出的有用能量為300J。2.論述題：請你談?wù)勅绾螠p少熱機的廢氣排放，保護環(huán)境。（1）改善燃料的燃燒條件，提高燃料的燃燒效率；（2）加強熱機的散熱，減少熱損失；（3）采用先進的環(huán)保技術(shù)，對廢氣進行處理，減少對環(huán)境的影響。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：教師可以對本節(jié)課的教學(xué)效果進行反思，看看是否達到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生對知識的掌握情況如何，有哪些需要改進的地方。2.拓展延伸：教師可以引導(dǎo)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)熱機的相關(guān)知識，如熱機的原理，熱機的發(fā)展歷程等，讓學(xué)生對熱機有更深入的了解。重點和難點解析：熱機效率的計算方法及影響因素一、熱機效率的計算方法熱機效率是熱機輸出功（或有用能量）與輸入熱量之比。其計算公式如下：熱機效率（η）=（輸出功/輸入熱量）×100%其中，輸出功指的是熱機在做功過程中對外做的有用功，輸入熱量是指熱機在燃料燃燒過程中吸收的熱量。需要注意的是，熱機效率的計算僅考慮了有用功與輸入熱量之間的關(guān)系，實際上，在熱機工作過程中，總會有一部分熱量散失到周圍環(huán)境中，這部分熱量不參與做功，因此在計算熱機效率時，應(yīng)從輸入熱量中扣除這部分熱量。通常，這部分熱量被稱為廢氣熱量。二、影響熱機效率的因素1.燃料的燃燒程度：燃料燃燒得越充分，熱量釋放得越多，熱機的效率相對較高。因此，提高燃料的燃燒程度是提高熱機效率的關(guān)鍵因素之一。2.熱機的熱損失：熱機在工作過程中，總會有一部分熱量損失，如散熱、廢氣帶走的熱量等。減少這些熱損失可以提高熱機效率。3.熱機的結(jié)構(gòu)和工作方式：不同的熱機結(jié)構(gòu)和工作方式對熱機效率有直接影響。例如，相同類型的熱機，循環(huán)方式、膨脹比等參數(shù)不同，其效率也會有所不同。4.燃料的性質(zhì)：燃料的性質(zhì)，如熱值、燃燒溫度等，也會影響熱機效率。高熱值、高燃燒溫度的燃料在燃燒過程中能釋放更多的熱量，從而提高熱機效率。5.操作條件：熱機的操作條件，如轉(zhuǎn)速、負荷等，也會對熱機效率產(chǎn)生影響。在最佳操作條件下，熱機效率可以達到最高。三、提高熱機效率的途徑1.改善燃料的燃燒條件：通過優(yōu)化燃燒設(shè)備、提高燃料的預(yù)處理質(zhì)量等方法，使燃料燃燒得更加充分，提高熱機效率。2.減少熱損失：采用先進的絕熱材料、提高熱機部件的加工精度、改進熱機的設(shè)計結(jié)構(gòu)等方法，減少熱損失。3.優(yōu)化熱機的結(jié)構(gòu)和工作方式：通過研究、改進熱機的循環(huán)方式、膨脹比等參數(shù)，提高熱機效率。4.選用高熱值、高燃燒溫度的燃料：選用高質(zhì)量的燃料，提高熱機效率。5.優(yōu)化操作條件：在實際運行過程中，根據(jù)熱機的工作特性，調(diào)整操作參數(shù)，使熱機在最佳狀態(tài)下運行，提高熱機效率。熱機效率是熱機設(shè)計和運行過程中需要重點關(guān)注的一個重要指標(biāo)。通過了解熱機效率的計算方法，分析影響熱機效率的因素，并采取相應(yīng)的措施，可以有效提高熱機效率，降低能源消耗，保護環(huán)境。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門一、語言語調(diào)1.在講解熱機效率的計算方法和影響因素時，教師應(yīng)采用清晰、簡潔的語言，確保學(xué)生能夠理解所講述的內(nèi)容。2.語言語調(diào)要生動有趣，變化豐富，以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3.在講述熱機效率的計算方法時，可以使用實際例子進行講解，讓學(xué)生更容易理解和記憶。二、時間分配1.合理分配課堂時間，確保每個部分的教學(xué)內(nèi)容都有足夠的講解和討論時間。2.在講解熱機效率的計算方法和影響因素時，可以適當(dāng)延長時間，確保學(xué)生充分理解和掌握這些知識點。3.在課堂留出一定時間進行課堂小結(jié)和作業(yè)布置。三、課堂提問1.在講解熱機效率的計算方法和影響因素時，教師可以適時提問，引導(dǎo)學(xué)生思考和參與課堂討論。2.鼓勵學(xué)生提問，解答學(xué)生的疑問，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識。3.可以通過小組討論的方式，讓學(xué)生互相提問和解答，促進學(xué)生之間的交流和合作。四、情景導(dǎo)入1.可以通過展