《热机的效率》教学设计
【教材分析】
本节内容是上一节内燃机的知识延续，通过本节课的学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能全部被利用，这样对内能的利用有了一个更为全面的了解。
本节课的内容由“燃料的热值”、“热机的效率”两个部分组成。
燃料的热值和热机的效率都是本节内容的学习重点。
本节课的难点是对热机效率的理解。
【教学目标】
（一）知识与技能
1、 从生活中体会不同燃料燃烧时释放热的本领不同，理解热值的概念，知道热值的物理意义。
2、 能简单的计算燃料燃烧放出的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道热机效率是热机性能的一个重要指标。
4、了解提高热机效率的方法。
（二）过程与方法
1、通过学生讨论，了解燃料的热值和热机效率。
2、联系实际生活，了解现代汽车的一些基本常识。
（三）情感态度和价值观
1、培养学生乐于观察生活，观察自然的情趣。
2、在解决问题的过程中，能主动与他人合作，有克服困难的信心和决心，从中获得成功的喜悦。
【教学重点、难点】
1、理解燃料的热值是燃料的一种特性。
2、知道热机的效率以及提高热机效率的方法。
【教学过程】
（课前让课代表把本节学习目标抄写在黑板左上角）
快速热身：学有所得，融会贯通，把所学的物理知识应用于生活实际，这才是我们学
习物理知识的真正目的。上节课我们学习了热机，热机是利用内能对外做功的机器，我们身边最熟悉的热机，你知道的有哪些？他们是怎样获得内能的？你希望摩托车或者汽车走相同的路程时省油好还是费油好呢？
学生谈论，发表自己的观点。
（设计意图：生活中的小常识，让学生感觉到物理知识与我们的生活有着密切的联系，逐步进入燃料的燃烧放热了解层面，并为下面的燃料的热值等做好铺垫。）
引入新课：
要想了解这个问题，我们先从燃料开始，你知道的燃料有哪些？学生谈论，各抒己见。
（设计意图：从身边的生活入手，引起学生的兴趣。）
进行新课：
右图表示一个四口人之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的。为什么？
自学课本P22 页—P23页上半部分，合作讨论自己对热值的理解并掌握这一概念。
让学生自由讨论，加深对热值的理解，让学生懂得热值是燃料本身的一种特性，只与种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧程度等无关。
（设计意图：从身边熟悉的生活入手，大家参入的积极性高）
总结展示回答：
①在物理上用_______表示燃料燃烧放热本领，定义是__________ ，固、液体燃料的热值单位符号________，气体燃料的热值单位符号 。计算燃料燃烧放出热量的公式是______________。
②热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1.2×l07 J/kg，其物理意义是___________________。
③阅读常见燃料的热值表，读出常用燃料的热值，表中热值最大的燃料是______
（学生展示的过程中，学生评价，及时巩固。）
（设计意图：让学生在自学和讨论中体验成功的喜悦。）
我们学习了热值，怎样计算燃料燃烧获得的能量呢？
例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全燃烧放出的热量?（q气为7.5×107J/m3， q柴为1.2×107J/kg）
跟踪练习：
计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
（两生板演，集体评价，小组互评。）
刚才大家计算出4kg柴油完全燃烧释放的热量，现实中燃料在燃烧时能释放出这么多热量吗？为什么？
提出问题：在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的内能是不是都转化成了有用的机械能？
自主学习：阅读教材P23—P24页，说出什么是热机的效率。
学生展示：热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。 热机效率是热机性能的一个重要指标。热机的效率：_______________________________________。
那么用来做有用功的那部分能量是哪些能量呢？你是怎样理解的？
学生演示并阐述自己的观点。
（设计意图：既发散学生的思维，又培养学生爱思考善于观察的能力。）
燃料燃烧获得的内能除了做有用功的，另外的能量做什么了呢？
观察下图中某热机在工作时的能量流动示意图，想一想热机的效率能达到100﹪吗？为什么？我们应该如何提高热机效率？我们又应该如何提高燃料的利用率？
合作学习：讨论导致热机效率较低的因素有哪些？我们应该如何提高热机的效率？
（学生抒发自己的建议，教师总结归纳。）
跟踪练习：
①热机是把________转化为_______能的机器。在热机里，转化为_______的能量和燃料完全燃烧所放出的能量的比值称为热机效率。
②以下提高热机效率的方法中，错误的是 （ ）
A．尽量减小热机功率 B．尽量使燃料充分燃烧
C．保证转动部分良好的润滑 D．尽量减少各种热散失
课堂小结：针对学习目标回顾本节知识。
达标练习：
1． 燃料的燃烧放出热量的多少跟燃料的__________ 、__________ 和燃料的__________都有关系。人们把1kg某种燃料___________所放出的热量叫这种燃料的__________，并用符号__________来表示。在国际单位中，它的单位是__________
2．无烟煤的热值是3.4×107J/kg,其物理意义_____________________________。
3．完全燃烧5kg的汽油，放出的热量为__________J .
4．在热机的各种能量损失中，_________带走的能量最多，设法利用_____的能量，是提高燃料利用率的主要措施。
5、热机的效率是热机性能的重要指标。两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，甲车耗油多，乙车耗油少，则_____车的热机效率高。
6、用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.天然气热值是3.2×107J/m3 求：
（1）天然气完全燃烧放出热量
（2）水吸收的热量
（3）天然气灶的效率
谈收获：1、本节课你的收获是什么？2、本节课你感觉有哪些不足？
布置作业
A层：阅读P25“从火车到火箭”，了解热机的发展趋势。
B层：课外探究本地汽车尾气主要成分、排放情况以及对环境的危害,提出自己的建议，写一份实践报告。
【板书设计】
热机效率
一、 热值
1、 定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
2、 表示字母：q
3、 单位：J/Kg或J/m3
4、 定义式：q=Q/m 或 q=Q/v
5、 物理意义：
二、 热机效率
1、 定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
2、 表达式：
【教学反思】
本节课首先让学生从身边的生活实际入手，引起学生学习兴趣，调动学生思维，然后让学生自主学习，展开讨论，让学生在讨论中理解并掌握热值，并联想或运用到生活实际当中，有利的调动了学生参入及思维积极性，而且针对每个小问题解决后都有相应的训练，
能够起到巩固的作用。
【参考文献】
教学参考书，人教版九年级物理课本。
学情分析：
九年级的学生学习物理已经一年了，有一定的基础，并且学习过机械效率，对比学习热机效率就较轻松一些。经过几年的教学改革，大多数学生已经能自主学习，并且小组合作学习已有了一定成效，学生自主学习、小组合作学习的意识比较强。在本节的学习中，小组的互助作用更不容小觑。
效果分析：
学生以自主学习为前提，小组互助为辅助，充分联系生活实际，把物理知识与生活实际有机结合，拉近了物理知识与社会生活的距离，充分调动了学生思维的同时，还增强了学生学习兴趣，开阔了学生眼界。切实体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的特点。
【教材分析】
本节内容是上一节内燃机的知识延续，通过本节课的学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能全部被利用，这样对内能的利用有了一个更为全面的了解。
本节课的内容由“燃料的热值”、“热机的效率”两个部分组成。
燃料的热值和热机的效率都是本节内容的学习重点。
本节课的难点是对热机效率的理解。
评测练习：
1． 燃料的燃烧放出热量的多少跟燃料的__________ 、__________ 和燃料的__________都有关系。人们把1kg某种燃料___________所放出的热量叫这种燃料的__________，并用符号__________来表示。在国际单位中，它的单位是__________
2．无烟煤的热值是3.4×107J/kg,其物理意义_____________________________。
3．完全燃烧5kg的汽油，放出的热量为__________J .
4．在热机的各种能量损失中，_________带走的能量最多，设法利用_____的能量，是提高燃料利用率的主要措施。
5、热机的效率是热机性能的重要指标。两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，甲车耗油多，乙车耗油少，则_____车的热机效率高。
6、用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.天然气热值是3.2×107J/m3 求：
（1）天然气完全燃烧放出热量
（2）水吸收的热量
（3）天然气灶的效率
【课后反思】
本节课首先让学生从身边的生活实际入手，引起学生学习兴趣，调动学生思维，然后让学生自主学习，展开讨论，让学生在讨论中理解并掌握热值，并联想或运用到生活实际当中，有利的调动了学生参入及思维积极性，而且针对每个小问题解决后都有相应的训练，能够起到巩固的作用。
课标分析：
“热机的效率”是人教版九年级第十四章第二节内容，是将物理学知识服务于社会的一个典例。虽然在新课标下的考试要求不高，但很好地体现了我们物理教材的“从生活走向物理，从物理走向社会”的特点。本节内容编排图文并茂、简洁明快、形象生动，能激发学生学习物理的兴趣和求知欲，在学习中观察、体验，联系生活实际，感受生活中处处有物理，物理存在于我们生活之中，激发学生学知识、学科技的兴趣。
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