九年级物理全册 第十三章 第四节 热机效率和环境保护学案 （新版）沪科版.doc

第四节热机效率和环境保护教材解读本节的主要知识点分为三个部分，一是燃料的热值，二是热机效率，三是环境保护。从知识上说，本节内容与密度、功和能、热量计算等知识点联系密切，所以本节的考点综合程度比较高，一直是中考的考查热点之一；此外，从“情感态度与价值观目标”的角度考虑，本节内容也具有重要意义。“关心可持续发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观”是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。使学生认识到内燃机的使用给环境带来的污染问题也是本节课的教学目标之一。教学目标知识与技能知道燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能。能说出热值的单位及所表示的物理意义。理解热机效率的含义，能大致说出提高热机效率的途径。过程与方法通过讨论交流，培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。情感、态度与价值观能从科学的角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环保意识。能了解内能的利用和环境保护的关系，能激发起环境保护的意识。重点难点重点体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值的概念。对热机的机械效率有初步的认识，能大致说出提高效率的途径难点热机效率教学方法本节课包含热值、效率等知识，因此教师要分析好教材P50图1320和P52图1321，让学生真正认识热值及效率的含义，再通过例题或简单的练习题让学生明确利用热值、效率进行计算的方法与步骤。学点1燃料自学教材P50的内容，观察图1341，完成下列问题：图1341问题1：由生活常识我们知道，燃料一般分为_固体_燃料、_液体_燃料和_气体_燃料。问题2：在燃烧过程中，燃料的_化学_能转化为_内_能。学点2热值问题1：由日常生活经验，我们可以获悉，燃烧质量相等的上述不同燃料，它们在燃烧程度相同时，释放出的热量_不相同_(选填“相同”或“不相同”)。为了比较燃料的这种性质，就引入了_热值_这一概念。在物理学中，把某种燃料_完全燃烧_放出的热量与_所用该燃料的质量_之比叫做这种燃料的热值，用字母_q_表示，单位是_J/kg_。问题2：认真观察热值表，我们可以发现，固体和液体热值的单位是_J/kg_，气体的热值一般用_J/m3_为单位。在热值表中，_氢气_的热值最大，该热值表示的物理意义是_1_m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.4108_J_。常见燃料的值燃料热值q/(Jkg1)燃料热值q/(Jkg1)燃料热值q/(Jm3)干木柴1.2107酒精3.0107氢气1.4108烟煤2.9107柴油3.3107天然气3.31074.5107无烟煤3.4107汽油4.6107液化石油气4.9107焦炭3.0107煤油4.6107煤气1.8107木炭3.4107原油4.4107问题3：由热值的概念，我们总结出燃料释放热量的公式是_Qmq_，在计算的过程中要注意单位的统一，其中质量的单位是_千克(kg)_，热值的单位是_J/kg_，释放热量的单位是_J_；如果是气体释放热量时，则释放热量的公式是_QVq_，其中体积的单位是_m3_，热值的单位是_J/m3_。知识拓展 热值反映了能燃烧的物质的一种性质，反映了燃料在燃烧过程中_化学_能转化为_内_能的本领的大小，它只与燃料的种类_有关_，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均_无关_。(后两空均选填“有关”或“无关”)学点3热机效率自学教材P51P52内容，回答下列问题：问题1：热机效率：热机运转中_对外做的有用功_与_燃料完全燃烧所释放的能量_的比值。常用公式_表示。问题2：提高热机效率的主要途径是_减少热机工作中的各种能量损失_。首先要减少_燃烧_过程中的热量损失，如内燃机要掌握好_火花塞点火_或_喷油嘴喷油_的最佳时间；蒸汽类热机，常将煤研磨成_粉状_，用风吹入锅炉内燃烧，这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些。其次是_要尽量简化机械传动部分_，并选用优良的润滑材料_减小摩擦_，以减少能量损失。问题3：各种热机的效率是不同的，如汽油机的效率为_20%30%_，柴油机的效率为_30%40%_，喷气式飞机上的发动机的效率能达到_50%60%_。学点4环境保护阅读教材P52P53，完成下列填空：热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多的环境污染问题，如汽车排出的大量_尾气_、燃料燃烧排放的_烟尘_使大气十分浑浊；排放的_二氧化硫_、_二氧化碳_和氮氧化合物，会形成_酸雨_，危害植物，污染环境等。