第一篇：熱機效率和環境保護教學案

熱機效率和環境保護

學習目標

1.從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領不同,建立燃料熱值概念。

2.會查燃料的熱值表。能根據燃料的熱值計算一定質量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。

3、能說出熱機工作時燃料釋放的能量的主要流向。對熱機效率有初步認識 ,能大致說出提高熱機效率的途徑。4.能舉例說明燃料燃燒產生的排放物對環境的影響,能從科學角度讀懂媒體對與熱機

有關的環境方面的報道,培養自覺的環保意識。5.能大致說出燃料內能的利用與人類社會的關系。

學習重難點

1、利用熱值公式Q =mq進行有關燃料放熱的簡單計算。

2、熱機效率的理解和環境保護。

學習過程

一、出示學習目標

1.從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領不同,建立燃料熱值概念。

2.會查燃料的熱值表。能根據燃料的熱值計算一定質量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。

3、能說出熱機工作時燃料釋放的能量的主要流向。對熱機效率有初步認識 ,能大致說出提高熱機效率的途徑。4.能舉例說明燃料燃燒產生的排放物對環境的影響,能從科學角度讀懂媒體對與熱機

有關的環境方面的報道,培養自覺的環保意識。5.能大致說出燃料內能的利用與人類社會的關系。

（3）燃料燃燒對環境有哪些影響？（小組長檢查，組內互相評價）

二、學習新課：

（一）燃料的熱值

1、自主學習：閱讀教材43和44頁。通過同學們的討論，填一填。

（1）燃料燃燒的過程是 能轉化為 能的過程，人們使用的能量絕大部分還是通過 獲得的。常見的燃料有、、、等，在燃燒時都會 能量。（2）熱值定義是怎么引人的？

熱值定義： 叫做這種燃料的熱值，用 表示，單位是，氣體燃料熱值單位是。

（3）仔細閱讀教材P44頁熱值表，并表述出木柴、液化氣熱值的物理意義。q木 ＝，物理意義 q液化氣＝，物理意義

（4）1kg的干木柴完全燃燒釋放出 J的熱量；那么質量為10 kg的干木柴完全燃燒釋放出 J的熱量。你計算的依據是Q=，這就是燃料燃燒放出的熱量的計算公式，其中Q表示，m表示物體的，q表示 想一想，如果是氣體燃料呢？其燃料燃燒放出的熱量的計算公式：。其中Q表示，V表示物體的，q表示。

提示：熱值是燃料的重要特性，只和燃料的 種類 有關，與 質量 和是否 完全燃燒無關。

2、展示反饋。

（1）、學生板演P44例題：計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。

（2）有—箱質量為10 kg木炭，其熱值為3．4×10J／kg．其物理意義是

，若用掉一半，剩下的木炭的熱值為

（3）、試計算8m氫氣完全燃燒釋放的熱量。（小組內評一評，誰做的最棒。）

（二）熱機效率及環境保護（閱讀教材p44到p45熱機效率知識，完成下面知識內容）

1、自主學習：

（1）、認真閱讀課本第45頁圖12－27，掌握熱機燃料燃燒能量的走向。（2）、機械效率的定義是什么，我們如何定義熱機效率？

如果用η表示熱機效率，那么根據概念其公式可以表示η =（3）、仔細閱讀P45圖12-27以及下面的內容。快速的填一填。

①、我們發現各種熱機效率是不同的，蒸汽機效率只有，汽油機效率約是 ,柴油機效率約是，飛機上的噴氣發動機效率能達到 ．

7②、為合理利用能源，人們一直在 努力提高熱機效率，其主要途徑是 ,首先要 ．其次要。③、熱機的效率能否達到100％？為什么？（說一說）

（4）、觀看圖片P46頁圖12-28：燃料燃燒造成的環境污染的有關圖片和生活場景。交流討論：

①通過上面的展示，并聯系我們的生活環境談一談：燃料燃燒對環境有哪些影響？（小組內互相說一說，來試試）

②結合生活實際談談：為了保護環境，應該怎樣從我做起？（小組討論，自主發言，大膽發言）小組內評一評，誰說的最棒。

2、展示反饋： 就以上問題進行反饋。

（三）檢測練習:

1、液化氣的熱值是4.9×10J/ m，其物理意義是

，完全燃燒5 m的液化氣可以產生

J的熱量。

2、熱機是將 能轉化為機械能的機器，一臺內燃機運行時各種能量耗損大致為：氣缸散熱占20％，廢氣帶走能量占35％，摩擦耗損等占15％，則它的熱機效率為，熱機工作時對環境造成的污染有（填一種污染）

3、下列關于熱值的說法正確的是（）

A.燃料不燃燒，其熱值為零。

B.燃料不完全燃燒其熱值要變小。

C.燃料的熱值與燃燒情況和質量無關，只與燃料種類有關。

D.燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。

4、要提高熱機的效率，下列做法不可行的是（）

A.盡量減少廢氣帶走的熱量。

B.盡量保持機械部件之間有良好的潤滑。

C.盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機械能。

D.盡量減少散熱損失。

5、火箭常用液態氫氣作燃料，其原因是。

6、我國實施的“西氣東輸”工程中，西部地區的天然氣被輸送到缺乏能源的東部地區。天

733然氣與煤相比，從熱學角度分析它的優點是，從環保角度分析，它的優點是

7、下列供熱方式最有利于環境保護的是()A．用煤做燃料供熱 B．用石油做燃料供熱 C.用天然氣或煤氣做燃料供熱 D.用太陽能供熱

8、某中學為學生供應開水用鍋爐將200Kg水從25 ℃加熱到100 ℃，燃燒了6 Kg的無煙煤。試求：

（1）鍋爐內的200Kg水吸收的熱量是多少焦耳？（2）6 Kg的無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少焦耳？（3）此鍋爐的效率是多少？

三、作業布置

課后作業1、2、3

第二篇：《熱機效率和環境保護》教學設計

《熱機效率和環境保護》教學設計 【教學目標】 知識與技能：

1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關燃料放熱的簡單計算。

2、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在。

過程與方法：通過社會調查、分組交流合作，了解熱機效率及熱機帶來的負面影響。情感態度與價值觀：了解熱機的利用與人類社會發展的關系，并能夠簡述熱機使用產生的排放物對環境的不良影響，培養自覺的環保意識，激發學生的社會責任感。【教學重點】

燃料的熱值、熱機效率以及學生環保意識的培養。【教學難點】

熱機效率的理解和環境保護。【教學準備】

木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣（打火機中裝有）等燃料樣本，多媒體課件，布置學生課前進行有關環境污染方面的社會調查。【教學方法】

啟發式教學法，自學討論法，設疑問教學法，類比教學法。【教學過程】

一、新課引入。

無論是燒菜做飯，還是奔馳的汽車與火車，乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學會用火的那天起，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功？以及燃料的燃燒對環境會造成那些影響呢？今天我將和大家一道共同來學習“第四節 熱機效率和環境保護”。（出示課題）

二、新課學習：

1、［課件展示］：木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內燃機車、飛機、輪船等，引出常見的燃料。

2、［設置疑問］：常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃燒時都會釋放能量，但它們釋放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何來表示它們這種能力的大小呢？

3、［交流與討論］：如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同？

注：如果學生不能回答，可由教師引導：必須保證哪些量相同才能進行比較？（燃料的質量要相同，而且都要完全燃燒）。

4、（由此）引導學生給熱值下定義。

（一）、燃料的熱值 ①定義：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值。用q表示。（出示板書）。單位是J/kg，氣體燃料熱值單位是J/m3。②［思考］：給熱值下定義時你認為應該注意哪些？（一是質量必須是單位質量1千克，這就保證了質量相同；二是必須完全燃燒）③［強調］：熱值是燃料的重要特性，只和燃料的種類有關，與質量和是否完全燃燒無關。④學生查熱值表，并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。

5、引導學生推導熱值的計算公式。由熱值的定義我們知道： kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量；

那么質量為m kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量，怎么計算？ 學生回答：m﹒q。由此得出熱值的計算公式：Q＝m﹒q。［思考］：氣體燃料通常不用質量而用體積，因此計算氣體燃料放熱時，公式應該寫成？

6、例題：計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。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：完全燃燒釋放的熱量為1.32×108 J。

7、［學生估算］：在圖12－26所示的情況下，所需的干木柴、煙煤和汽油。［交流與討論］：在圖12－26中，而實際需要的干木柴、煙煤和汽油的質量大大超過計算得出的數值，這是為什么？

（二）、熱機效率。

1、［引語］：實際上熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。

2、［課件展示］：課本第38頁圖12－27“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”。由圖可知，真正能轉變為有用功的能量只是燃料燃燒所釋放能量的一部分。

3、引導學生由機械效率的定義得出熱機效率。定義：熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示（即η＝Q有/Q總×100％）。［過渡語］：為了合理利用能源，人們一直都在努力提高熱機的效率。

4、學生自學P38第四自然段 ［交流與討論］：如何合理利用能源，提高熱機的效率？ 后學生歸納：主要途徑是減少熱機各種能量損失。具體措施：

（1）使燃料盡可能完全燃燒（煤粉、鼓風）（2）減小機械摩擦（選用優良潤滑油）

（3）盡量簡化機械傳動部分（三角旋轉式發動機）

5、［課件展示］：各種熱機的效率 ［思考］：熱機的效率能否達到100％？為什么？ 三）環境保護 ［引語］：熱機為人類的發展做出了重大貢獻，但也帶來了一些負面影響，造成了環境污染，如噪聲污染、廢氣污染等。

1、［課件展示］：燃料燃燒造成的環境污染的有關圖片和生活場景。

2、［交流與討論］：通過上面的展示，并聯系我們的生活環境談一談：燃料燃燒對環境有哪些影響？ 后學生歸納：

（1）燃料燃燒排放的煙塵，使空氣混濁，影響動植物生長。

（2）汽車等交通工具排放的尾氣：如過多CO2引起地球溫室效應，全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”，讓人缺氧致死。SO2會形成酸雨，危害植物、危害莊稼，破壞生態平衡，還會腐蝕建筑物??

3、［閱讀］：我國大氣環境質量標準和信息窗內容，進行環保總動員。

4、［交流與討論］：結合生活實際談談：為了保護環境，應該怎樣從我做起？ 然后抽幾個學生代表上臺發表環保演講。

三、課堂小結： 出示課件：

1、熱值：①概念：②單位；③公式：④計算：

2、熱機效率：①概念：②提高熱機效率的途徑：具體措施：

3、保護環境，從我做起。

四、課內信息反饋：

1、液化氣的熱值是4.9×107J/ m3，其物理意義是

，完全燃燒5 m3 的液化氣可以產生 J的熱量。

2、火箭常用液態氫氣作燃料，其原因是。

3、下列關于熱值的說法正確的是（）A.燃料不燃燒，其熱值為零。B.燃料不完全燃燒其熱值要變小。

C.燃料的熱值與燃燒情況和質量無關，只與燃料種類有關。D.燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。

4、一個含0.6 kg無煙煤的蜂窩煤，能燒開5瓶水，而0.6 kg的液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開水、洗澡用水。這樣看來不同的燃料的 不同，若q無煙煤=3.4×107J/kg，5瓶水的質量是9kg，從20℃到燒開，那么這個煤爐的效率是

。（一個標準大氣壓下）

5、要提高熱機的效率，下列做法不可行的是（）A.盡量減少廢氣帶走的熱量。

B.盡量保持機械部件之間有良好的潤滑。C.盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機械能。D.盡量減少散熱損失。

6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等，燃料的不完全燃燒還會產生粉塵和一氧化碳，這些

和

排放到空氣中，嚴重污染了大氣。

7、用煤炭燒開水，水實際吸收的熱量遠遠小于依照熱值計算的熱量，為什么？

五、實踐活動： 請教化學老師，了解汽車、拖拉機等熱機排放的廢氣中，主要有哪些成分？再請教生物老師，了解哪些對人有害？有什么樣的危害？哪些對熱體無害？再從網上或有關資料中查詢，寫一份關于熱機與環境的調查報告。【板書設計】

第四節

熱機效率和環境保護(一)燃料的熱值

1、定義：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量（熱量）叫做這種燃料的熱值。用q表示。

2、單位：J/kg（固體、液體）J/ m3（氣體）

3、公式：Q＝mq（或Q＝Vq）

4、計算：

（二）熱機效率

1、定義：熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示。

2、公式：η＝Q有/Q總×100％

3、提高熱機效率的主要途徑：減少熱機各種能量損失

（三）環境保護：從我做起 【教學反思】教師課后完成。學號：0807029003

08物理陳進

第三篇：初中九年級物理教案：熱機效率和環境保護

教學目標

(一)知識與技能

1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關燃料放熱的簡單計算。

2、了解熱機效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在。

(二)過程與方法

通過社會調查、分組交流合作，了解熱機效率及熱機帶來的負面影響。

(三)情感態度與價值觀：

了解熱機的利用與人類社會發展的關系，并能夠簡述熱機使用產生的排放物

對環境的不良影響，培養自覺的環保意識，激發學生的社會責任感。

教學重點

燃料的熱值、熱機效率以及學生環保意識的培養。

教學難點

熱機效率的理解和環境保護。

課前準備

木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(打火機中裝有)等燃料樣本，多媒體課件，布置學生課前進行有關環境污染方面的社會調查。

教學過程

一、引入新課

無論是燒菜做飯，還是奔馳的汽車與火車，乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學會用火的那天起，至今，人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功?以及燃料的燃燒對環境會造成那些影響呢?今天我們一起來學習“第四節 熱機效率和環境保護”。

二、新課教學

1、課件展示：木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內燃機車、飛機、輪船等，引出常見的燃料。

2、設疑：常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃燒時都會釋放能量，但它們釋放能量的能力是否相同呢?如果不同，那又如何來表示它們這種能力的大小呢?

3、交流與討論：如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同?

注：如果學生不能回答，可由教師引導：必須保證哪些量相同才能進行比較?(燃料的質量要相同，而且都要完全燃燒)。

(一)燃料的熱值

燃料的熱值：把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量(熱量)叫做這種燃料的熱值。用q表示。單位是J/kg，氣體燃料熱值單位是J/m3。

注意，質量必須是單位質量1千克，必須完全燃燒。

強調：熱值是燃料的重要特性，只和燃料的種類有關，與質量和是否完全燃燒無關。

學生查熱值表，并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。

由熱值的定義我們知道：

1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量;

那么質量為m kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量，怎么計算?

m﹒q

由此得出熱值的計算公式：Q=mq。

思考：氣體燃料通常不用質量而用體積，因此計算氣體燃料放熱時，公式應該寫成 Q=qV

例：計算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。

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：完全燃燒釋放的熱量為1.32×108 J。

估算練習：在圖12-26所示的情況下，所需的干木柴、煙煤和汽油。

交流與討論：在圖12-26中，實際需要的干木柴、煙煤和汽油的質量大大超過計算得出的數值，這是為什么?

(二)熱機效率

實際上熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。

課件展示：教材圖12-27“熱機燃料燃燒能量走向示意圖”。

由圖可知，真正能轉變為有用功的能量只是燃料燃燒所釋放能量的一部分。

熱機效率：熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。用η表示(即η=Q有/Q總×100%)。

過渡語：為了合理利用能源，人們一直都在努力提高熱機的效率。

自學P38第四自然段

交流與討論：如何合理利用能源，提高熱機的效率?

歸納：主要途徑是減少熱機各種能量損失。

具體措施：(1)使燃料盡可能完全燃燒(煤粉、鼓風)

(2)減小機械摩擦(選用優良潤滑油)

(3)盡量簡化機械傳動部分(三角旋轉式發動機)

5、課件展示：各種熱機的效率

思考：熱機的效率能否達到100%?為什么?

(三)環境保護

熱機為人類的發展做出了重大貢獻，但也帶來了一些負面影響，造成了環境污染，如噪聲污染、廢氣污染等。

課件展示：燃料燃燒造成的環境污染的有關圖片和生活場景。

交流與討論：通過上面的展示，并聯系我們的生活環境談一談：燃料燃燒對環境有哪些影響?

歸納：(1)燃料燃燒排放的煙塵，使空氣混濁，影響動植物生長。

(2)汽車等交通工具排放的尾氣：如過多二氧化碳，引起地球溫室效應，全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”，讓人缺氧致死。二氧化硫會形成酸雨，危害植物、危害莊稼，破壞生態平衡，還會腐蝕建筑物……

閱讀：我國大氣環境質量標準和信息窗內容，進行環保總動員。

三、課堂小結：

1、熱值：①概念：②單位;③公式：④計算：

2、熱機效率：①概念：②提高熱機效率的途徑：具體措施：

3、保護環境，從我做起。

四、課堂練習

1、液化氣的熱值是4.9×107J/ m3，其物理意義是，完全燃燒5 m3 的液化氣可以產生 J的熱量。

2、火箭常用液態氫氣作燃料，其原因是。

3、下列關于熱值的說法正確的是()

A、燃料不燃燒，其熱值為零。

B、燃料不完全燃燒其熱值要變小。

C、.燃料的熱值與燃燒情況和質量無關，只與燃料種類有關。

D、燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。

4、一個含0.6 kg無煙煤的蜂窩煤，能燒開5瓶水，而0.6 kg的液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開水、洗澡用水。這樣看來不同的燃料的 不同，若q無煙煤=3.4×107J/kg，5瓶水的質量是9kg，從20℃到燒開，那么這個煤爐的效率是。(一個標準大氣壓下)

5、要提高熱機的效率，下列做法不可行的是()

A、盡量減少廢氣帶走的熱量。

B、盡量保持機械部件之間有良好的潤滑。

C、盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機械能。

D、盡量減少散熱損失。

6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等，燃料的不完全燃燒還會產生粉塵和一氧化碳，這些 和 排放到空氣中，嚴重污染了大氣。

7、用煤炭燒開水，水實際吸收的熱量遠遠小于依照熱值計算的熱量，為什么?

作業設計

①一臺大型推土機的推力約為3×104N，勻速推著土總行程達10km，消耗柴油約30.3kg,求推土機上裝的柴油機的熱機效率。

②點燃一只無煙煤(0.6kg)，能燒開5瓶水，而點燃0.6kg的液化氣可以供普通人家燒一天的飯菜，開水還可以燒淋浴用的洗澡水。這樣看來：不同的燃料()不相同。若q無煙煤=3.4×107J/kg，5瓶水的質量約為9.5kg，從20℃燒開，那么這個煤爐的熱效率是()

板書設計

第四節 熱機效率和環境保護

一、燃料的熱值。

熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。

(1)符號：q

(2)單位：焦/千克。(J/kg)。或氣體燃料的熱值：J/m

3(3)熱值的物理意義:

(1)公式： Q=mq或q=Q/m

二、熱機效率。

三、環境保護。

第四篇：熱機效率教案

熱機效率

整體教學設計：

對于內能的利用問題，無論在生活中還是生產中都是一種非常常見的現象。而燃料的燃燒問題則又是關于內能利用必然涉及的一個重點。燃料的熱值是燃料燃燒放出熱量多少的一個關鍵影響因素。在關于熱量的計算過程中，經常涉及熱值的概念。對于不同燃料在燃燒過程中放出熱量的多少，許多學生并沒有明確的概念，在現實生活中，盡管燃燒現象司空見慣，但從放出熱量的角度對不同燃料進行對比學生也沒有多少自主意識，因而可以采用對比的方式引入教學，設計好實驗讓學生在觀察對比中發現物理規律。

教學分析：（1）教材分析

本節闡述了有關熱機效率等物理概念，還涉及了科技發展史（熱機的發展），生物，化學知識（酸雨的形成和生物的影響），環境保護（大氣污染）等方面的內容。通過具體分析，使學生認識到在利用燃料內能方面，也不可避免地會有一部分內能轉化和轉移到其他方面，因此要建立熱機效率的概念，并與機械效率作聯系和類比。使學生了解內燃機的發展對人類進步起到的作用，同時要使學生認識到它給環境帶來的污染問題。

（2）教法建議

結合能量流向圖來進行教學可以較形象直觀地向學生展示熱機工作中能量走向，從而更好理解熱機效率較低的原因，也可以較好理解如何改進熱機提高熱機效率。

（3）學情分析

學生對熱機的工作情況比陌生，可以等網絡等途徑多了解熱機的有關情況。（4）學法建議

在學習的過程中要多聯系生活實際，從生活中去發現物理，同時在進行實驗的過程中應仔細觀察，嘗試進行分析歸納，找出生活實例及物理實驗中所體現的共同點，學會根據事物的本質進行分類。

教學目標： 知識與技能：

1．知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向；

2．知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在；

3．了解熱機工作時產生的廢氣、噪聲污染，了解降低污染的可能方法。過程與方法：

1．經歷熱工作過程中能量流向的分析過程，體會由現象到本質的分析過程。2．經歷收集生活中內能利用的有關信息過程，體會對信息進行分析分類的方法。情感態度與價值觀：

1．了解熱機的利用與人類社會發展的關系，并能夠簡述熱機使用產生的排放物對環境的不良影響。

2．培養自覺的環保意識，激發學生的社會責任感。教學重點、難點：

1．了解熱機效率及提高熱機效率的途徑，知道在利用熱機形成的環保問題。2．熱機效率的理解，并能用熱機效率進行簡單計算。課時設計： 1課時 教學過程：

一、新課導入

思考與討論：有人說，當有汽車從身邊經過時，他便能聞出這臺車是汽油車還是柴油車？你認為這可能嗎？如果可能，你認為這說明了什么？

二、新課講解

學生：說明有沒有燃燒的汽油或柴油被排出，從廢氣中可以聞到它們的味道，所以可以“聞”出是使用什么燃料的汽車。

教師：由此可見，熱機所消耗的燃料是否全部被利用到？ 學生：沒有。

教師：對，熱機在工作時，就和我們使用機械做功一樣，存在一個效率問題。我們稱之為熱機效率。

教師：請同學們回憶機械效率的計算公式。學生板書（η=W有用/W總）

教師：熱機工作時,轉化為機械能的哪部分能量就相當于上式中的W有用，假定燃料全部完全燃料所獲得的內能則相當于上式中的W總。

教師：接下來請同學們討論分析,在熱機工作的過程中,哪些環節可能存在著能量的損失? 學生：燃料沒有完全燃燒。學生：廢氣會還走一部分能量。教師：何以見得。

學生：因為汽車排出的尾氣還很熱,說明它還有較大的內能。學生：克服摩擦還要消耗能量。

教師：同學們回答得都非常好,老師這里有一張熱機工作時的能量流向圖。請同學看看有沒有剛才我們沒有關注到。

教師：同學們還有什么發現? 學生：冷卻水也會帶走大量的能量。學生：熱機的效率比較低。

教師：對，你觀察很仔細。熱機的效率相對都是比較低的。因而熱機效率的高低是熱機性能一個重要指標。

教師：（介紹不同熱機的效率一般是多少）（多媒體展示）

教師：由于熱機的效率普遍都不高，可是熱機又是現代生活一個重要的動力設備，那么如何提高熱機的效率就成了一個關鍵的問題。請同學相互交流一下，可以怎樣來提高熱機的效率? 學生：讓燃料盡可能充分燃燒。學生：減小各部分之間的摩擦。

教師：讓其盡可能完全燃燒，可通過改善燃燒環境，調節油、氣比例等來實現。為了減小摩擦需要經常保養機器，適當調節各零部件間間隙，并注意保持潤滑等。另外還應下決心關停一些冒黑煙、耗能大的熱機，以提高熱機的整體水平。

教師：提高熱機的效率，并非易事，需要解決的問題還很多，甚至每前進一步都要付出艱苦的努力，不過我們相信，隨著科學技術的飛速發展，以及新能源的不斷開發，熱機的性能一定會得到較大提高。我們也期待著現在的青年中能涌現出更多瓦特式的人才，為人類研制出更新更好的熱機。

教師：下面我們再來觀看一組照片，看同學們有什么啟示？（觀看現代環境污染照片）教師：從剛才的圖片中我們有什么啟示？ 學生：我們可以看出我們生活的環境污染嚴重。教師：對，對環境污染熱機也是“功不可沒”的。

教師：請同學們思考：熱機工作過程中對環境會造成哪些污染？

學生：大氣污染，因為熱機工作中燃料燃燒會產生廢氣，其中還可能有有毒氣體，它們都被排放到大氣中，造成大氣污染？

學生：還有噪聲污染，熱機工作時往往會發出很大的聲音，也會對環境造成污染。教師：同學們分析得很好！熱機在工作時會造成大氣污染和噪聲污染。同時由于熱機排放的廢氣含有大量二氧化碳，還會引起溫室效應，導致全球氣溫上升。

教師：另外，由于廢氣和冷卻水會帶走60%左右的熱量，還會造成“熱污染”，城市“熱島效應”成因，熱機就是主要元兇之一。

教師：熱機在為生產生活帶來方便的同時，也給環境帶來了很大的危害，可是在現階段，熱機仍然是很多機械設備的動力來源。所以我們不可能完全放棄熱機。那么，對于這個我們“又愛又恨”的熱機，我們應該怎么辦呢？

學生：要想辦法提高效率，盡量減小對環境的污染。

教師：請同學們思考并討論：可以從哪些環節入手來提高熱機的效率，減少污染，具體做法是什么？

（學生討論）

學生：可以想辦法讓燃料更充分的燃燒。學生：要想辦法減小機械各部件之間的摩擦。學生：在城市里禁止鳴笛。

學生：研究開發綠色能源，改進熱機構造。學生：??

教師：同學們都說得很好！讓我們共同來拯救地球吧！

三、課堂小結

請同學們交流回憶以下問題：

1．熱機工作時哪些環節可能存在能量損失? 2．如何提高熱機效率。

3．熱機帶來的環境污染主要有：大氣污染、噪聲污染、熱污染等。

4．減小熱機帶來的污染應從以下幾個方面入手：提高燃料的燃燒效率使之盡可能完全燃燒、改進熱機結構、使用清潔能源等。

四、作業布置

1．雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料，以下說法正確的是（）A．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多

B．以天然氣為燃料，汽車發動機的效率可以達到100% C．在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內能增大 D．汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環境的污染較小 2．關于燃料的熱值，以下說法中正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關 B．燃燒1kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值 C．燃料燃燒時，質量越大，熱值越大

D．燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小

3．如圖是某四沖程汽油機做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是35cm2。做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓強是1.0×106Pa，活塞移動的距離是60mm,所用時間是0.015s。試求：

（1）做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是多少？（2）做功沖程中，平均壓力做功的功率是多少？

（3）設做功沖程汽油完全燃燒，放出的熱量是840J,則該汽油機的效率是多少？ 參考答案： 1．C 2．A

3．解：（1）p＝F/S

F＝pS＝1.0×106Pa×35×10-4m2＝3.5×103N（2）W＝Fs＝3.5×103N×0.06m＝210J P＝W/t＝210J/0.015s＝1.4×104W（3）η＝W/Q放＝210J/840J＝25% 答：（1）做功沖程中，燃氣對活塞的平均壓力是3.5×103N。（2）做功沖程中，平均壓力做功的功率是1.4×104W。（3）該汽油機的效率是25%。

五、板書設計

1．熱機工作過程中能量的流向 2．熱機效率的定義 3．熱機對環境的影響

4．提高熱機效率的途徑：讓燃料充分燃燒、減少各種熱散失、減少機體內部各部分之間的摩擦。

六、教學反思

學習本節的內容可以從學生經歷的實際生活入手,如當汽車從身邊經過時能聞到汽油味等。這個很多學生都有真切的體會，這樣引入學生比較容易理解，同時適當的設問和引導,可以更積極的調動學生的思維,主動參與到教學中去。

第五篇：熱機效率教案

第三節 熱機效率

教學目標

1知道內能的利用與環境保護的關系。

2常識性了解熱機的效率及提高熱機效率的途徑。3培養學生重視提高保護環境的意識。重點 :熱機的效率 難點: 提高熱機效率的途徑 教具:演示

教學過程設計

一． 復習提問：什么是機械效率？

二． 新課引入：熱機是內能轉化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也有效率的問題，這一節我們就來討論這個問題

三、自學深思

1、什么是熱值？查出煤，干木柴的熱值并說明其物理意義。’

2、熱機的效率是什么？如何來提高？ 三． 新課內容。

1．熱機是利用燃料來做功的裝置。化學能轉化成機械能（做功）。2．熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。

熱機效率是熱機性能的一個重要指標。

熱機的各種損失中，廢氣占最多，應減小廢氣的能量損失。由于損失的原因比較多，所以熱機的效率一般都較低。（參閱課本中的幾種熱機的效率，內燃機的能流圖以及火電站的能流圖。）3．如何提高熱機效率的效率？

讓燃料盡可能充分燃燒，減小內能損失，運動部件潤滑良好。4．內能對環境的影響。

（1）廢氣污染（CO、SO2、酸雨），（2）噪聲污染。

5．保護環境，減小污染措施。

（1）改進燃燒設備，采取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。（2）提高內能的綜合利用率。

把直接燒煤、燃油改為燒其工業副產品；把內能的一次利用變為多次利用（如用余熱供暖等）。

（3）充分開發、利用污染小或無污染的能源（如太陽能等）。我國政府歷來重視環境問題，把發展經濟與保護環境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環境，責無旁貸地承擔起保護環境的義務，難題也就變得不難了，就一定能使天更藍、水更清。6．分層練習評析。7．小結。8．布置作業