初中九年级物理教案：热机效率和环境保护

教学目 标 (一)知识与技能

1、建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。

2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。

(二)过程与方法

通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。

(三)情感态度与价值观：

了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物

对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。

教学重点 燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。

教学难点 热机效率的理解和环境保护。

课前准备 木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气(打火机中装有)等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。

教学过程 一、板书课题：

第十三章 第四节 热机效率和环境保护

教学过程：

一、引入新课

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?今天我们一起来学习“第四节 热机效率和环境保护”。

二、新课教学

1、课件展示：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。

2、设疑：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，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?

3、交流与讨论：如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同?

注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较?(燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧)。

(一)燃料的热值

燃料的热值：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)叫做这种燃料的热值。用q表示。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。

注意，质量必须是单位质量1千克，必须完全燃烧。

强调：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。

学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。

由热值的定义我们知道：

1kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量;

那么质量为m　kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算?

m﹒q

由此得出热值的计算公式：Q=mq　。

思考：气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成      Q=qV

例：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

解：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。

估算练习：在图12-26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。

交流与讨论：在图12-26中，实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么?