1、熱機設(shè)計師,個人總結(jié)熱機的效率教學設(shè)計課題課型新課熱機的效率課時11、課標要求及分析在了解內(nèi)能和熱量的前提下從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。在充分了解燃燒可以獲得內(nèi)能和向外釋放熱量的前提下從化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能內(nèi)能在轉(zhuǎn)化成機械能的角度認識熱值知道熱機的效率。2、在教材中的地位和作用本節(jié)是人教版初中物理第十四章第二節(jié)的內(nèi)容本節(jié)是對“效率”理解的深化和延伸。在初三學習的機械效率的基礎(chǔ)上進一步學習熱機的效率。3、學情分析在初三學習機械效率的基礎(chǔ)上學生對效率有了初步的認識這為本節(jié)課的學習打下了良好的基礎(chǔ)本堂課的知識中有熱值這一慨念學生理解起來會有一定的難度這就需要教師的積極引導只有讓學生融入課堂、積極思索

2、。4、教學重點及難點本課的教學重點是理解什么熱值并利用熱值得公式進行計算。教學難點是如何提高機械效率了解燃料的燃燒對環(huán)境的影響。5、教學目標知識目標：理解并掌握熱值的慨念、單位過程與方法目標：會運用熱值的計算機公式進行計算。情感、態(tài)度與價值觀目標：了解熱機的效率培養(yǎng)節(jié)約資源的意識從而激發(fā)改進技術(shù)提高熱機效率。為社會進步作出貢獻！教學流程一、情境導入隨著時代的發(fā)展車子的發(fā)動機也在隨之更新?lián)Q代最開始人們使用的是蒸汽機后來發(fā)展成為常見的汽油機柴油機等等。為什么我們不一直使用蒸汽機呢？學生發(fā)表看法思考問題進出熱機的效率的課題。二、新課講授（一）熱值誰還記得什么是熱值？根據(jù)生活中的實例我們?nèi)绾潍@得內(nèi)能呢

3、？為什么我們要使用各種各樣的燃料來燃燒呢？學生思考問題分別回答以上三個問題教師引導根據(jù)學生的分析各種燃料燃燒放熱的本領(lǐng)是不同的那我們?nèi)绾稳ケ容^誰的放熱本領(lǐng)更強呢？1、小組合作解決問題質(zhì)量為0.5kg的干木柴完全燃燒放出的熱量為0.6x107J質(zhì)量為0.4kg的煙煤完全燃燒放出的熱量為1.16x107J在小組匯報環(huán)節(jié)根據(jù)學生的分析情況引導學生求出燃料完全燃燒放出的熱量與燃料質(zhì)量之比。從而引出熱值。教師和學生一起討論：（1）熱值得表達式（2）熱值得物理意義（3）熱值得單位2、自主閱讀質(zhì)疑點撥閱讀課本23頁小資料仔細觀察熱值得單位并提出疑問！學生會發(fā)現(xiàn)煤氣和沼氣的單位不同進而教師進一步完善熱值得表達

4、式和熱值得單位。3、熱值公式的計算練習教師也提出一個問題氫的熱值非常大并普及氫在航天方面的應(yīng)用從而引出那氫完全燃燒到底能放出多少熱量呢？為什么不用干木柴來獲得內(nèi)能呢？計算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量需要多少噸干木柴？（二）熱機的效率通過計算發(fā)現(xiàn)。120噸干木柴完全燃燒釋放的熱量和10噸氫完全燃燒釋放的熱量相同所以用氫作燃料是正確的但是氫完全燃燒釋放的熱量都用來作有用功了嗎？燃料燃燒釋放的熱量到底都去那兒了。自主閱讀課本24頁思想老師提出的問題。學生根據(jù)課本上的提示總結(jié)燃料燃燒放熱后的去向教師在此時進行點撥根據(jù)初三學習的機械效率總結(jié)什么是熱機的效率熱機

5、效率的計算公式是什么。介紹各種熱機的效率蒸汽機6%-15%汽油機20%-30%柴油機30%-45%發(fā)現(xiàn)熱機的效率并不高如果能夠提高熱機的效率不僅可以節(jié)約能源還能減少污染。學生用課本上的文字總結(jié)如何提高熱機的效率。教師總結(jié)歸納：提高燃料利用率使燃料充分燃燒；改進熱機減少各種能量損失；利用廢氣的能量。三、歸納總結(jié)學生以小組為單位相互提問。四、當堂小測1對于燃料的熱值下列說法中屬于正確理解的是A燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比B燃料沒燃燒時就沒有熱值C就某種確定的燃料而言它的熱值是一個確定的值跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無關(guān)D容易燃燒的燃料熱值一定大2已知干木柴的熱值是1.2107J/kg

6、完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？3.關(guān)于熱機效率下列說法正確的是：(A熱機效率越高即熱機做的有用功多B熱機效率越高即熱機的功率越大)C要提高熱機效率就要盡量減少各種能量損失并且要保證良好的澗滑D提高熱機效率有利于環(huán)保減排4一臺內(nèi)燃機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25廢氣帶走的能量占30摩擦等機械損耗占10則內(nèi)燃機的熱機效率為_。第十四章第二節(jié)熱機的效率一、熱值二、熱機的效率1、定義式：qQm放Q放q?V31、定義式：W有?Q放2、提高熱機效率：2、單位：J/KgJ/m提高燃料利用率使燃料充分燃燒；改進熱機減少各種能量損失；3、物理意思：熱值在數(shù)值上等于1千克的利用廢氣的能量。

7、某種物質(zhì)完全燃燒釋放的熱量。熱機的效率教學設(shè)計熱機的效率教學設(shè)計學習目標：1、知道在燃燒過程中燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;2、知道什么是燃料的熱值和單位3.會計算熱機的效率.學習重點:燃料熱值的概念和理解熱機的效率。學習難點:對熱機的效率的理解。教學過程一、導入燃料的種類很多固體燃料有木柴、煤等液體燃料有汽油、柴油等氣體燃料有煤氣、天燃料的種類很多固體燃料有木柴、煤等液體燃料有汽油、柴油等氣體燃料有煤氣、天然氣等。根據(jù)你的經(jīng)驗相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量是不是相同？要找出事實來支持你的論點并進行分析。二、自主學習合作探究（一）燃料及其熱值相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量是不同的。請同學認真學習

8、自主學習課本熱值的知識并回答下列問題：1.什么叫燃料的熱值？熱值用什么符號表示？2.熱值的單位是什么？3.木炭熱值是3.4107J/kg表示的物理意義是什么？4.煤氣的熱值是3.9107J/m3表示的物理意義是什么？5.計算燃料完全燃燒放出熱量公式是什么？6.燃料燃燒放熱計算：小明某次用火爐燒水時共消耗了1.5kg的煙煤試計算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的熱量（煙煤的熱值q=2.7107J/kg)?【交流解惑】課本P23“小資料”部分你有哪些發(fā)現(xiàn)？交流總結(jié)：（1）熱值反映了燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均無關(guān)系。(2）熱值的單位：J（3）不同燃料的

9、熱值一般不同；不同燃料的熱值有時還可能相同。(4）氫氣的熱值最大。(5）氣體的熱值單位：J/m3（二）熱機的效率提出問題：用煤氣灶燒水時煤氣能完全燃燒嗎？煤氣燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎？分析討論：煤氣燃燒放出的熱量：煤氣不能完全燃燒損失了一部分能量；煤氣灶本身也會吸收一部分能量；高溫的煙氣帶走了一部分能量；還有一部分直接損失掉了；水吸收的熱量只占煤氣放出熱量的一部分。所以在燒水的過程中被水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出能量的比值稱為熱效率。熱機也有類似的情況：在內(nèi)燃機中燃料燃燒產(chǎn)生的能量到哪里去了呢？熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置在這個情景中真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐徽既剂先紵龝r所釋放能

10、量的一部分。所以用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。理解熱機的效率:（1)熱機效率是指熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所擇放的能量的比值,它反映了能量的利用率,熱機性能的一個重要標志.(2)由于熱機在工作過程中,總有能量損失,所以熱機的效率總小于1。【議一議】為了合理利用能源人們一直都在努力提高熱機的效率那么怎樣提高熱機的效率？引導學生從節(jié)能和環(huán)保角度分析有效利用燃料的方法探討提高熱機效率的途徑。總結(jié)：使燃料充分燃燒；盡量減少各種熱量損失；在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)；燃料的利用使人類得到大量內(nèi)能,但同時造成環(huán)境污染,尤其是熱機的使用.因此,保護環(huán)境,

11、控制和消除大氣污染是必須重視的問題,請同學們課下收集如何控制和消除大氣污染。三、小結(jié)四、作業(yè)1.關(guān)于燃料的熱值正確的是（）A燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關(guān)B燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)C燃料的熱值與燃料的多少有關(guān)D燃料的熱值與上面三個因素都有關(guān)2.航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的這是因為液態(tài)氫具有（）A、較小的質(zhì)量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值3.下列熱機教學設(shè)計與反思熱機教學設(shè)計與反思一、教學目標：1、知識與技能：（1）知道熱機中能量的轉(zhuǎn)化（2）知道四沖程內(nèi)燃機的構(gòu)造和工作原理（3）了解汽油機和柴油機的主要區(qū)別2、過程與方法：（1）學生通過觀察汽油機和柴油機的工作過程能夠簡單

12、的描述它們的主要特征培養(yǎng)和提高學生的觀察能力。(2）通過對汽油機、柴油機結(jié)構(gòu)的觀察有對觀察到的現(xiàn)象做出判斷的意識。二、教學重、難點1、重點：汽油機的工作過程2、難點：汽油機和柴油機的做功沖程的認識三、教具準備多媒體課件四、教學過程設(shè)計（一）創(chuàng)設(shè)情境導入新課引入新課：用酒精燈給試管中的水加熱由于燃料在試管外燃燒熱量損失較大內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒來獲得更大的動力？（二）進行新課：教師設(shè)問：什么叫熱機呢？將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器統(tǒng)稱為熱機。課件展示：各種現(xiàn)代交通工具（讓學生說說感受）(1)汽油機最常見的熱機以汽油或柴油為燃料分別叫做汽油機和柴油機我們首先介紹汽油

13、機汽油機：用汽油作燃料的內(nèi)燃機構(gòu)造（課件展示邊指示邊講解）：進氣門排氣門火花塞氣缸活塞連桿曲軸。（介紹名稱的同時介紹各部分的功能）沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程工作原理：（邊動作邊講解并提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況）內(nèi)燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元一個循環(huán)又分為四個沖程開始工作前活塞位于氣缸上端進、排氣門均關(guān)閉。工作時活塞由上向下運動進氣門打開排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大壓強減小空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程吸氣沖程活塞運動到最下端就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時進氣門、排氣門都關(guān)閉混合氣體被強行壓縮使氣體的溫度升高壓強增大。這是第二個沖程壓縮沖

14、程壓縮結(jié)束時雖然溫度較高但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間火花塞產(chǎn)生電火花使燃料猛烈燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程做功沖程做功沖程結(jié)束活塞繼續(xù)由下向上運動進氣門關(guān)閉排氣門打開燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程排氣沖程此后活塞又由上向下運動從此進入下一輪循環(huán)。能量的轉(zhuǎn)化：問：汽車在開動前是如何使內(nèi)燃機起動的？學生回答后總結(jié)：通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來由曲軸通過連桿帶動活塞運動消耗機械能來幫助內(nèi)燃機完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機一旦開始做功內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的機械能。這時曲軸獲得的機械能一部分通

15、過做功一部分通過飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動靠消耗飛輪的機械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機就可連續(xù)工作下去了。在做功沖程燃氣對活塞做功內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。其余三個沖程靠飛輪的慣性來完成打開課件讓學生理解汽油機的工作原理。(2)柴油機柴油機：用柴油作燃料的熱機。柴油機與汽油機有共同的地方也有不同之處。課件演示柴油機與汽油機的相同點：都是熱機；一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程柴油機與汽油機的不同點：構(gòu)造方面：柴油機沒有火花塞而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴；工作過程上：吸入的氣體不同（汽油機吸入的是什么？柴油機吸入的只是空氣）；壓

16、縮情況不同（問：汽油機壓縮沖程末溫度、壓強多大？柴油機壓縮沖程末氣體體積要小得多。所以壓強更大溫度更高這個溫度早已超過了柴油的燃點）；點火方式不同（汽油機靠火花塞點火這種方式稱為點燃式。柴油機由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式）；用途方面：柴油機比汽油機便宜但汽油機一般比柴油機輕巧所以汽油機通常用在飛機、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機械上。而柴油機一般用在艦船、載重汽車、拖拉機、坦克以及發(fā)電機等大型設(shè)備上。五、小結(jié)1、柴油機和汽油機的工作原理吸氣沖程、壓縮沖程（機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）、做功沖程（內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能）、排氣沖程。2、簡述柴油機和汽油機的區(qū)別六、布置作業(yè)（l）簡述四沖程內(nèi)燃機的工作過程。(2）回答下列問題：內(nèi)燃機的四個沖程順序能顛倒嗎？為什么？內(nèi)燃機一個工作循環(huán)活塞往復運動幾次？曲軸轉(zhuǎn)動幾周？七、教學反思這節(jié)課上下來效果還是很不錯的但有少數(shù)學生在學習內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)和區(qū)分四個沖程上有點吃力。熱機的