14 2《熱機的效率》教學設計 人教版物理九年級上學期

《熱機的效率》教學設計核心素養(yǎng)物理觀念1.了解不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值的概念；2.掌握熱機效率的計算方法?？茖W思維通過對生活中熱機的能量走向及熱散失的途徑，能提出提高熱機效率的方法?？茖W探究經(jīng)歷探究熱機的效率，掌握提高熱機效率的方法?？茖W態(tài)度與責任通過教學活動，激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望，使學生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理。教材分析《熱機的效率》是人教版初中物理九年級上冊第十三章第二節(jié)，是本章知識結(jié)構(gòu)的重點。本節(jié)課主要教學內(nèi)容：了解熱值的概念、理解熱機效率的概念、熱機效率公式及其運用，以及對于概念延伸出的公式的應用，同時掌握提高熱機效率的方法。本節(jié)內(nèi)容是在學生學習完熱機后，在已經(jīng)學習過機械效率的基礎之上對于效率進一步的學習，也為以后理解熱力學更多知識積累感性認知，使學生體驗到科學、技術(shù)和社會的相互關(guān)系，體驗科學在社會生活和生產(chǎn)中的應用。并在生活、化學學科中都具有基礎作用。學情分析本節(jié)課所面對的是九年級學生，他們在心智和認知水平比八年級有較大提高，而且已經(jīng)學習過機械效率，對比學習熱機效率應該不太難。但劉集中學處于偏遠農(nóng)村地區(qū)，學生基礎較為薄弱，在掌握知識上學生兩極分化嚴重，知識的理解應用深度不夠，所以更應當發(fā)揮學生的主體作用的作用。特別是本節(jié)課與生活聯(lián)系很緊密，在教學過程中應通過大量生活中實例和多媒體課件教學，充分發(fā)揮學生自己的觀察和分析能力，讓學生體驗到物理來自于生活。教學重難點教學重點掌握熱機效率的計算方法。

教學難點提高熱機效率的方法。教學方法觀察法、討論法、引導啟發(fā)法、類比教學法教學過程及內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖一、新課導入生活中，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功?今天我們一起來學習《熱機的效率》。讓學生自主觀察、思考、提出問題。二、新課講授知識板塊一熱值課件展示：木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機車、飛機、輪船等，引出常見的燃料。設疑：常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃燒時都會釋放能量，但它們釋放能量的能力是否相同呢?如果不同，那又如何來表示它們這種能力的大小呢?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：如果學生不能回答，可由教師引導：必須保證哪些量相同才能進行比較?(燃料的質(zhì)量要相同，而且都要完全燃燒)。大量的生活經(jīng)驗和實驗事實證明，燃燒相同質(zhì)量的不同燃料，放出的熱量是不同的。我們用熱值這個概念來表示燃料放出熱量的本領(lǐng)。熱值定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。物理意義：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。定義式：q=Q/m

q=Q/v熱值用q表示。單位是J/kg，氣體燃料熱值單位是J/m3。引導學生觀察熱值表，分享有什么收獲？（信息、物理含義）。得出：不同燃料的熱值一般不同，氫的熱值最大。強調(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關(guān)。出示火箭圖片組織學生交流討論火箭大多用液氫作為燃料？液氫清潔環(huán)保、熱值大知識板塊二熱機效率實際上熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。課件展示：教材圖12-27“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”并觀看視頻?？芍?，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?。熱機效率：熱機轉(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效率。用η表示(即η=Q有/Q總×100%)。過渡語：為了合理利用能源，人們一直都在努力提高熱機的效率。自學P38第四自然段交流與討論：如何合理利用能源，提高熱機的效率?歸納：主要途徑是減少熱機各種能量損失。具體措施：①使燃料充分燃燒；②盡量減少各種熱量損失；③在熱機的設計和制造上采用先進的技術(shù)；④保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。課件展示：各種熱機的效率思考：熱機的效率能否達到100%?為什么?三、課堂小結(jié)①熱值的定義、單位及單位符號：②熱機效率的概念、熱機效率公式：③引導學生說出自己本節(jié)課的收獲，共同總結(jié)提高熱機效率的方法。鞏固練習1、（武漢中考改編）下列關(guān)于熱值和熱機效率說法，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，可以提高熱機效率C.柴油機的熱機效率通常為100%D.燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大2.（孝感中考改編）下列關(guān)于熱值的說法正確的是（D）A．2kg煤的熱值大于1kg煤的熱值B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多C．燃料燃燒不完全時熱值變小D．燃料的熱值是燃料本身的特性，與其他因素無關(guān)3.（物理與生活）某個家庭預計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出多少熱量？相當于多少千克木柴完全燃燒放出的熱量？（q氣為7.5×10^7J/m3，q柴為1.0×10^7J/kg）解：Q放=Vq氣=4m3×7.5×10^7J/m3=3×10^8J；m=Q放/q柴=3×10^8J/1.0×10^7J/kg=30kg板書設計一、燃料的熱值定義符號：q公式：q=Q/m

q=Q/v單位：焦/千克J/kg或J/m3物理意義二、熱機的效率公式：η=Q有/Q總×100%提高熱機的效率方法學生回答進一步引入本節(jié)內(nèi)容。學生自主觀察、思考、提出問題。觀察、思考、交流。思考、歸納、總結(jié)思考、歸納、總結(jié)思考、歸納、總結(jié)學生解答相應例題，并分享答案。集體訂正。創(chuàng)設生活情境，引導學生指出它們都屬于物態(tài)變化與溫度有關(guān)，由此引出課題。通過觀察，訓練學生的觀察能力，概括能力。同時讓學生感受物理與生活的緊密聯(lián)系，讓物理走進生活。培養(yǎng)學生應用知識能力。通過出示相應的例題，加強學生解題思路，加深學生的對概念理解，鞏固所學知識。學生自主學習和小組實驗探究，完成教學目標。提高學生的語言表達能力和知識的歸納概括能力，使知識系統(tǒng)化。鞏固所學，學以致用教學反思：1、課堂上，通過學生自主學習和合作探究，激發(fā)了學生學習興趣和學習積極性，讓學生掌握提高熱