【精品备课包】2020-2021学年人教版九年级物理专题:14.2热机的效率(课件 教案 导学案 同步练习)
【内容简介】一、创设情境、引入新课利用问题引入,无论是烧菜做饭,还是奔驰的汽车与火车,乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起,至今,人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功?以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢? 二、进行新课(一)热值用多媒体展示炭火取暖,煤气做饭,内燃机汽车,火箭上升的图片。讨论他们用到的燃料。 提出问题:学生讨论我们生活中做饭,汽车,飞机,火箭所用到燃料分别是什么?在燃烧时都会释放能量,但它们释放能量的能力是否相同呢?如果不同,那又如何来表示它们这种能力的大小呢?交流讨论:不同燃料释放热量的能力是不一样的。问题2:(1)1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时,放出的热量是否相同?(2)相同条件下,1kg干木柴和1kg煤,哪一种燃料能烧开更多的水?(3)1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同?交流讨论:(1)质量不同,放出的热量不同 (2)物质种类不同,放出的热量不同(3)质量相同的同种物质,不完全燃烧,放出的热量也不同。继续引导学生结合课本热值概念进行归纳总结,归纳总结:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值。活动3:自学课本22页到23页,交流分析出热值的单位、几种常见的热值的值及其代表的物理意义。归纳总结:(1)符合:q;(2)热值的单位是J/kg、J/m3;(3)煤油的热值是4.6×107J/kg,代表的物理意义是1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107J.活动4:根据热值的概念和热值所代表的物理意义,交流讨论得出燃烧燃烧时释放热量的公式。归纳总结:Q=mq=Vq其中m是燃料的质量,单位是kg,q是燃料热值,单位是J/kg、J/m3;V是体积,单位是m3.活动5:学生观察课本的热值表格,了解生活中的各种燃料的热值并讨论火箭为什么用液氢做燃料? 归纳总结:因为氢的热值大,相同质量的不同燃烧中,氢释放的热量最多,故利用氢做燃料。活动6:根据热值表,计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量?若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴?通过查表得出氢的热值是1.4×108 J/kg,干木柴的热值1.2×107 J/kg放出热量Q = qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J需要干木柴: 约116吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。活动7:计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。查表可知q=3.3×107J/kg,所以Q=mq=4 kg×3.3×107J/kg=1.32×108 J。答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J。(二)热机效率提出问题:问题1:让学生根据生活经验分析,用天然气烧水时,天然气能完全燃烧吗?燃烧释放的热量能否被水完全吸收?有哪些能量损失?交流讨论:(1)天然气不能完全燃烧,损失了一部分能量;(2)装水的容器吸收了一部分能量、燃气灶本身吸收一部分热量、高温的烟气带走了一部分能量、还有一部分能量散失掉了,只有水吸收的热量才是有效利用的。归纳总结:学生类比机械效率的公式进行归纳出燃气灶的效率的表达式为 。问题2:出示汽油机模型,演示其工作过程,让学生讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失?如何来表示热机的效率?学生以组为单位阐明自己组的观点,其他组给予补充。师出示课件展示热机能量流向图,总结问题。归纳总结: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,叫作热机的效率。表达式为 . 活动3:让学生根据热机效率的能量流向图,并阅读STS,分析、讨论得出热机对环境的危害,如何提高热机效率,保护环境?归纳总结:危害:(1)燃料燃烧排放的烟尘,使空气混浊,影响动植物生长。(2)汽车等交通工具排放的尾气:如过多 CO2引起地球温室效应,全球气候变暖。CO能造成“煤气中毒”,让人缺氧致死。SO2会形成酸雨,危害植物、危害庄稼,破坏生态平衡,还会腐蚀建筑物…… 提高效率:(1)提高燃料利用率,使燃料充分燃烧;(2)改进热机,减少各种能量损失,提高效率;(3)利用废气的能量,提高燃料的利用率。活动4:结合生活实际谈谈:为了保护环境,应该怎样从我做起?然后找几个学生代表上台发表环保演讲。三、巩固小结通过本次课,学生已经对热机的效率有了一定的认识,师生共同回顾。1.热值的概念。2.提高热机效率,保护环境。四、布置作业查找关于热机效率提高的资料,写一份关于热机与环境的调查报告。,练习热值的计算。五、板书设计第三节 热机的效率一、热值1.概念:2.单位:3.符合:4.计算公式:二、热机效率1.概念2.提高热机效率的途径:3.具体措施:4.提高环境保护意识
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资料作者:xiaoxiao
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