九年级物理《热机和环境保护》教学设计

备课时间

2014.10.6

教学方式

网络环境下的探究性课堂

授课时间

2014.10.9

学习方式

合作、探究、讨论

教材分析

本节内容是沪科版九年级物理第十三章第四节《热机效率和环境保护》。本节考点不多，但是从表现义务教育阶段物理课程的价值的层面讲非常重要。“关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学发展观”是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。通过本节的学习，要使学生认识到内燃机给环境带来的污染问题。

学生分析

在本章第一节《物体的内能》和第二节《物质的比热容》中，学生已经学习热量及物质吸热和放热的计算，这有助于理解燃料燃烧放出热量的计算。学生在八年级已经学习过机械效率，这对于理解热机效率大有帮助，通过对比学生是容易理解机械效率的定义的。由于本校是在农村，学生家乡有山有水，有花有鸟，对环境污染感受不深，因此，在上本节课之前，我从网上搜索有关环境污染视频给学生观看，学生学习环境保护的内容和树立环保意识就容易了。

教学

目标

知识技能

（1） 知道燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能。

（2） 从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的不同本领，建立热值的概念。

（3） 能说出热值的单位及所表示的物理意义。

（4） 会查燃料的热值表。能根据热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。

（5） 对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径。

过程方法

通过讨论交流，培养了学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，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

（1）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。

（2）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

1、 体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立热值的概念。

2、 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

教具

多媒体课件、

教学策略

首先介绍热机给我们生活带来的便利和热机的发展历史，接着介绍两种最常见的热机—汽油机和柴油机。然后从两种热机的效率不同入手开始探讨热机效率与环境保护，最后，一切热机能量的来源是燃料，不同燃料释放能量的本领是不同的，这就是热值。

在讲述热机效率时比较机械效率的定义。

让学生对本节的两个公式进行简单的练习。

过程

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

情

景

导

入

导入新课

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，从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？燃料的燃烧对环境会造成哪些影响呢？今天我就和大家一道共同来学习“第四节热机和环境保护”。

学生猜想

激发学生学习兴趣

教

学

情

景

燃料

提问1、煤炭、汽油、液化气是燃料，我们生活中还有哪些燃料？

根据学生回答总结出：固体燃料有：煤炭、木柴

液体燃料有：汽油、柴油、酒精

气体燃料有：天然气、液化气、沼气

2、 燃料燃烧时获得的内能是由什么转化来的？

根据学生回答总结出：燃料燃烧时获得的内能是由化学能转化的

学生讨论,例举生活中用到的各种燃料。

让学生感受物理与生活的紧密联系

热值

提问：在20℃的室温下，为学生提供100㎏的开水，若选用干木柴或液化气作燃料，所需燃料的质量相同吗？

根据学生回答说明：不同燃料燃烧释放热量的能力是不同的，为了比较燃料燃烧释放热量的能力，物理学中引入了热值这个物理量。

（1）定义：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。

（2）单位：J∕㎏ J/m3

（3）公式：Q=mq Q= vq（要求学生能进行简单计算）

指导学生看课本中的热值表并讲述其物理意义

学生猜想并讨论、练习

探究性课堂 ，锻炼学生的计算能力

燃料的有效利用

怎样才能使燃料更加充分地燃烧呢？

根据学生回答总结出：（1）增加供氧量（2）炉壁选用隔热材料

（3）增大受热面面积

学生讨论

合作、

探究、

讨论

热机的效率

提问：1、 热机工作时，是否能将燃料燃烧所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功？指导学生分析书上能流图。说明很大一部分能量在工作过程中损耗掉了，真正做有用功的只是一部分。对比机械效率给出热机效率。

热机效率：在热机里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。

公式：η=W有/Q放（要求学生能进行简单计算

简述蒸汽机、汽油机、柴油机的效率

提问：2、减少能量损失，提高热机效率的措施？

根据学生回答总结出：使燃料充分燃烧、减少散热、保证热机良好的润滑。

学生分析、讨论、练习

引导学生分析，对比，锻炼学生思维

环境保护

多媒体展示环境污染的图片，组织学生讨论以下问题

（1）：大气污染的主要来源是什么？

（2）：大气污染的危害是什么？

（3）：解决大气污染的有效措施有哪些？

（4）：结合本地区，环境保护中存在哪些问题？

结合学生讨论总结出：主要来源是燃料燃烧排放的烟尘和汽车尾气。危害是危害人体健康，形成酸雨。有效措施是使用清洁能源，减少烟尘和尾气排放。

学生观看并讨论

合作探究让学生感觉生活即物理，物理即生活

小

结

指导学生总结本节课的收获：（1）：热值是反应什么的物理量 （2）：热值的定义 （3）：热值的符号

（4）：热值的单位 （5）： 热值的计算公式 （6）热机效率的计算公式

课堂练习

1、 现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（）

A、较大的比热B、较低的沸点 C、 较大的热值D、较高的凝固点

2、酒精的热值是3.0×107J/kg．它表示的物理意义是

3、完全燃烧1千克干木柴，能放出多少热量？若这些热量全部被水吸收，可把多少千克的20℃水烧开？

4、某中学为学生供应开水，用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃，燃烧了6㎏的无烟煤（无烟煤的热值是3.4×107J/kg）试求：

（1）水吸收的热量

（2）无烟煤完全燃烧放出的热量

（3）此锅炉的效率

作业

课本53页至54页第 1—5题