教学设计打磨稿内能的利用_教学设计内能的利用

2020-02-27 教学设计下载本文

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第十四章内能的利用

《第一节热机的效率》教学设计

陈占元

【教学设计思路】

本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两个部分构成。本节教材内容准备用一个课时完成。

热值一般因实验误差太大无法做定量的探究，可以做定性的比较。教材从生活中学生熟悉的情景切入教学，真实自然，符合学生的认知规律，让学生认识到不同的燃料燃烧释放热的能力是不一样的，从而构建出热值的概念，从生活走向物理。对热值概念的建立，是初中阶段又一个用比值法定义的物理量。可以借助前面学习过的比值法定义速度、密度的方法，引导学生分析思考，让学生自己总结出热值的概念。学生对日常生活中的热效率问题比较熟悉，可以先讨论生活中的热效率再过渡到热机效率。使知识的过渡相对平稳，不至出现难度较大提升的情况。利用教材中热机的能流图启发学生思考，引导学生分析，得出热机效率的概念。然后联系实际情况，简单分析了提高热机效率的方法，从物理走向社会。

比值法定义物理量是整个初中物理教学中应该重点训练学生掌握的一种研究问题物理的方法。利用能流图分析问题学生还是首次接触，应帮助学生提高观察能力和分析能力。本节的另一个较大特点是理论紧密联系实际，要注意引导学生细致的分析问题，养成认真观察体会的习惯和缜密的思维形式。

【教学目标】

1．从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。

2．能简单计算燃料燃烧放出的热量。

3．能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。【教学重点】

燃料的热值和热机的效率。【教学难点】对热机效率的理解。【教学器材】图片、多媒体课件【教学流程图】

【教学过程】

一、引入新课

教师：生活中常见的燃料种类有哪些？

学生：日常生活中，常见的燃料有煤、木柴、液化气、煤气、酒精、汽油、柴油，在农村还有烧农作物的秸秆，有些地区还有用牛粪作为燃料的。

教师：一个普通家庭一个月烧水、做饭等等，请同学们尝试估计，如果用刚才所列举的燃料，各需要几千克？学生：如果是用煤（蜂窝煤）做燃料，大约需要煤90kg。学生：如果是用木材做燃料，大约需要木材200kg。学生：如果是用液化气做燃料，大约需要液化气30kg。学生：如果是用秸秆做燃料，大约需要秸秆200kg。

二、新课教学

（一）热值

教师：使用不同的燃料，消耗量是不同的，是因为不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg的煤燃烧释放出的热量是1kg木柴燃烧放出的热量的两倍多。如何比较燃料燃烧放出热量的能力呢？

学生：把所有燃料都取1kg,让它们燃烧，比较它们放出热量的多少。

教师：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

教师：在用煤烧火时，会发现烧完后，还会有残留的煤块。用酒精烧火时，能闻到酒精的气味，说明有一部分酒精还没有燃烧就散发到了空气中等。这些情况都称为不完全燃烧，在实际中燃料都很难做到完全燃烧。

教师：热值的单位符号是J/kg，读做焦每千克。教师：请同学阅读小资料，了解一些燃料的热值。教师：汽油的热值是4.6×10J/kg，物理意义是什么？学生：1kg的汽油完全燃烧，放出热量是4.6×10J。教师：煤气的热值约为3.9×10J/m，物理意义是什么？学生：1m的煤气完全燃烧，放出热量是3.9×10J。

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7教师：注意气体燃料的热值单位和液体、固体气体燃料的热值单位的区别。以质量为单位的燃料燃烧，热值的单位是：J/kg。以体积为单位的燃料燃烧，热值的单位是：J/m。教师：2kg的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？学生板书：2kg×4.6×10J/kg = 9.2×10J 教师：3kg的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦？学生板书：3kg×4.6×10J/kg = 1.4×10J 教师：质量为m的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少焦？

学生：m×4.6×10J/kg 教师：用q表示热值，m表示质量，Q表示燃料燃烧放出的热量。燃料燃烧释放热量的公式写为Q=mq。热值q的单位是J/kg，m的单位是kg，Q的单位是J。

教师：体积为v的某种燃料完全燃烧放出的热量计算公式应该怎样表式？

学生：体积为v的某种燃料完全燃烧放出的热量计算

Q=vq

3v表示体积，单位是m3。q表示热值，单位是J/ m3。Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。

例题： 2kg的酒精完全燃烧释放出的热量是多少？板书：

已知：m=2kg、q酒=3×10J/(kg·℃)

7求：Q放

解：Q放=mq酒=2kg×3×10J/(kg·℃)=6×10J 答：2kg的酒精完全燃烧释放出的热量是6×10J

（二）热机的效率

教师：如果用酒精燃烧放出的热量来烧水，我们一起分析一下，酒精释放的热量是不是全部都用来加热水了？如果不是，实际情况是怎样的呢？

学生：酒精不能完全燃烧损失了一部分能量。学生：装水的容器吸收了一部分热量。学生：酒精灯本身也会吸收一部分热量。学生：高温的烟气带走了一部分热量。