第一篇:內(nèi)能的利用 熱機(jī)的效率-初中物理教案學(xué)案
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熱機(jī)的效率教案示例
(一)教學(xué)目的
常識性了解熱機(jī)的效率及提高熱機(jī)效率的途徑。(二)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
什么是機(jī)械效率?
2.引入新課
熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,它跟所有機(jī)械一樣,也有效率的問題,這一節(jié)我們就來討論這個(gè)問題。
3.進(jìn)行新課
板書:第五節(jié)熱機(jī)的效率
(1)熱機(jī)的能量損失
教師:一輛汽車從身旁駛過,有時(shí)根據(jù)人的嗅覺就能知道它的發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)還是柴油機(jī)。這是為什么?
學(xué)生:因?yàn)樗鼈兣懦龅臍怏w的味道不同。
教師:說得很對。但你們想過沒有,排出的氣體中仍有汽油或柴油味這說明了什么?學(xué)生:說明汽油或柴油并未完全燃燒。
教師:既然燃料沒有完全燃燒,就說明有一部分能量被白白地?fù)p失掉了。板書:
一、熱機(jī)的能量損失
1.燃料未能完全燃燒
教師:再想想,除此之外還有些什么損失?
學(xué)生:排出的氣體中還具有內(nèi)能。
教師:有人曾用汽車的尾氣加熱飯菜就說明了這一點(diǎn)。除此之外,氣缸壁等也會傳走一部分內(nèi)能。
板書:2.廢氣和散熱帶走一部分內(nèi)能
教師:以上這些都是沒有轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的內(nèi)能。那么曲軸獲得的機(jī)械能是不是全部做了有用功?
學(xué)生:不是,有一部分要傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
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教師:除此之外,由于各零部件之間有摩擦,曲軸還需克服摩擦做功。
板書:3.克服摩擦做功
(2)熱機(jī)的效率
由于以上原因,真正用來做有用功的能量只占燃燒燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小,也就成了熱機(jī)性能的標(biāo)志。為此,我們再介紹一個(gè)新的概念:
板書:
二、熱機(jī)的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率
由于損失的原因比較多,所以熱機(jī)的效率一般都較低。(參閱課本中的幾種熱機(jī)的效率,內(nèi)燃機(jī)的能流圖以及火電站的能流圖)
教師:熱機(jī)是人類使用的主要?jiǎng)恿C(jī)。盡管它的效率還不高。我們?nèi)匀浑x不了它。問題的關(guān)鍵是如何改進(jìn)和提高它的性能。經(jīng)過上面的分析,誰能歸納一下改進(jìn)熱機(jī)的總體設(shè)想?
板書:
三、如何提高熱機(jī)的效率
學(xué)生:讓燃料盡可能充分燃燒。(板書)
學(xué)生:減小各部分之間的摩擦。(板書)
教師:讓其盡可能完全燃燒,可通過改善燃燒環(huán)境,調(diào)節(jié)油、氣比例等來實(shí)現(xiàn)。為了減小摩擦需要經(jīng)常保養(yǎng)機(jī)器,適當(dāng)調(diào)節(jié)各零部件間間隙,并注意保持潤滑等。另外還應(yīng)下決心關(guān)停一些冒黑煙、耗能大的熱機(jī),以提高熱機(jī)的整體水平。
提高熱機(jī)的效率,并非易事,需要解決的問題還很多,甚至每前進(jìn)一步都要付出艱苦的努力,不過我們相信,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新能源的不斷開發(fā),熱機(jī)的性能一定會得到較大提高。我們也期待著現(xiàn)在的青年中能涌現(xiàn)出更多瓦特式的人才,為人類研制出更新更好的熱機(jī)
4.小結(jié)(略)
5.布置作業(yè)
通過閱讀教材,鞏固所學(xué)的內(nèi)容。(三)說明
可通過閱讀資料或參觀訪問、請專家講座等形式完成教學(xué)內(nèi)容。可結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境問題及治理情況收集一些素材,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。
(李瑞海陳海鴻)(人教版教材)
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第二篇:內(nèi)能.熱能的利用-初中物理教案學(xué)案
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內(nèi)能的利用教案示例之一
(一)教學(xué)目的1.知道利用內(nèi)能的兩種重要方式:加熱和做功。
2.知道熱機(jī)中能的轉(zhuǎn)化。
(二)教具
鐵架臺,試管,試管夾,試管塞,水等。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
什么是內(nèi)能?如何才能改變物體的內(nèi)能?(答略)
敘述能量守恒定律(略)。
2.引入新課
由能量守恒定律可以看出,轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化是能量運(yùn)動(dòng)的普遍形式。人類在利用能量方面所從事的主要工作正是廣泛地尋找其來源,有效地控制其去處,以達(dá)到駕馭它,利用它,讓它為人類造福的目的。
那么人們是如何利用內(nèi)能的呢?這一節(jié)我們就來討論這個(gè)問題。
3.進(jìn)行新課
板書:(第二節(jié) 內(nèi)能的利用)
(1)利用內(nèi)能來加熱
教師:任何物體都具有內(nèi)能,內(nèi)能的利用也是隨處可見的。我們天天吃飯,那么生米是如何變成熟飯的?
學(xué)生:是通過加熱,利用燃料燃燒放出的內(nèi)能使米變熟。
教師:類似的例子還有哪些?
學(xué)生:冬季取暖利用了內(nèi)能。
學(xué)生:熱水袋暖胃利用了內(nèi)能。
(教師還可補(bǔ)充一些加熱的例子,如工廠的熱處理、吹制玻璃工藝品等)
教師:上面的例子有一個(gè)共同特點(diǎn),都是直接利用內(nèi)能轉(zhuǎn)移來加熱物體的,這是利用內(nèi)能的一種方式。
板書:
一、直接加熱物體
教師:用內(nèi)能直接加熱物體,可以有多種方法。目前人們最普遍運(yùn)用的還是用火直接加熱。火,是人類文明的象征,它促進(jìn)了社會的進(jìn)步,也為人民群眾的生活提供了方便。同時(shí)我們也應(yīng)看到,煙囪林立,家家生火,也有它不利的一面。
首先是能源浪費(fèi)大。早在100多年前,門捷列夫就曾說過:“燒煤等于燒盧布”。因?yàn)槊骸⑹汀⑻烊粴獾缺旧矶际菍氋F的化工原料,其產(chǎn)品遍及醫(yī)藥、化工、紡織、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域,將它們付之一炬,就失去了自然資源綜合利用的機(jī)會。再加上直接燃燒效率較低,勢必造成很大的浪費(fèi)。
其次是對環(huán)境的污染。燃燒后的廢渣、廢氣中含有大量有害物質(zhì),這就造成了對大氣、環(huán)境的污染。
為了趨弊興利,人們做出了種種努力。例如在冬季取暖問題上,把各家生火取暖改為分片供熱(暖氣)。用效率高的鍋爐替代簡易爐灶。有些地區(qū)還采用了大型工業(yè)鍋爐的余熱實(shí)行集中供熱的方式。在家庭用火上,推廣了以(煤)氣代煤,從而提高了內(nèi)能的利用率,降低了能耗,同時(shí)也保護(hù)了環(huán)境。
(2)利用內(nèi)能來做功
當(dāng)然,節(jié)能降耗還有很多途徑,如改燒煤為用電就是其中之一。教師:提到用電,同學(xué)們知道電是怎么生產(chǎn)出來的嗎?
學(xué)生:是發(fā)電機(jī)發(fā)出來的。
教師:不錯(cuò),是發(fā)電機(jī)發(fā)出來的。那么發(fā)電機(jī)利用的又是什么能量?為了說明這個(gè)問題,我們來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
演示:書中圖3—5所示的實(shí)驗(yàn)。
教師:誰來說一下該實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化過程?
學(xué)生:燃燒酒精放出的內(nèi)能,傳遞給水蒸氣,水蒸氣內(nèi)能增加,增大到一定程度就能推動(dòng)塞子做功,水蒸氣的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的動(dòng)能。(機(jī)械能)
(以上回答可在教師的引導(dǎo)下完成)
教師:這是利用內(nèi)能的另一種方式。
板書:
二、對物體做功
教師:發(fā)電廠發(fā)電就利用了上述實(shí)驗(yàn)原理。發(fā)電廠,首先要用煤加熱鍋爐中的水,水蒸氣獲得內(nèi)能后,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作,水蒸氣的一部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的機(jī)械能。接著發(fā)電機(jī)又在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。(后一轉(zhuǎn)化將在電學(xué)中學(xué)習(xí))
利用上面實(shí)驗(yàn)的原理,人們還制造出了汽油機(jī)、柴油機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。這些機(jī)器的共同之處都是利用內(nèi)能來工作的。我們稱之為熱機(jī)板書:
熱機(jī):把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器
熱機(jī)的發(fā)明,是在17世紀(jì)末期。近300年來,經(jīng)過人們的不斷研制和改進(jìn),它已成為人們生產(chǎn)、生活中重要的動(dòng)力機(jī)器。熱機(jī)做為工業(yè)化生產(chǎn)飛速發(fā)展的催化劑,必將會扮演越來越重要的角色。熱機(jī)的種類很多,我們將在后面幾節(jié)介紹它們中的幾種。
4.小結(jié)(略)
5.布置作業(yè)
(1)知道內(nèi)能利用的兩種方式。知道什么是熱機(jī)
(2)閱讀:熱機(jī)的發(fā)展。
(李瑞海 陳海鴻)(人教版教材)
第三篇:內(nèi)能的利用 火箭-初中物理教案學(xué)案
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火箭教案示例
(一)教學(xué)目的
1.常識性了解火箭的飛行原理。
2.常識性了解三級火箭的結(jié)構(gòu)及采用三級火箭發(fā)射的優(yōu)越性。
3.對學(xué)生進(jìn)行愛祖國、愛科學(xué)的教育,激勵(lì)學(xué)生為實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化而努力學(xué)習(xí)的熱情。(二)教具
打氣筒,氣球,投影片(或掛圖)。(三)教學(xué)過程
1.引入新課
我國是火箭的故鄉(xiāng)。“起火”實(shí)際就是火箭的祖先。早在一千多年前的北宋初期,士兵們就已經(jīng)發(fā)明了“起火”綁在箭上。(展示投影片或掛圖)點(diǎn)燃“起火”,箭就向敵方飛去。這就是最早的火箭——板書課題
2.進(jìn)行新課
(1)火箭升空的原理
火箭為什么能升上天呢?為了說明這個(gè)問題,我們先做個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
演示:氣球的反沖運(yùn)動(dòng)。(要提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn))
①氣球充氣后,松開氣口,氣球向著噴氣的反方向飛行。
②氣充得越足,飛得越遠(yuǎn)。
說明:
氣球內(nèi)的氣體以很大速度向外噴出時(shí),對氣球產(chǎn)生一個(gè)向噴氣的反方向的推力,使氣球飛出去。
板書:
〈
一、火箭升空的原理〉
火箭升空的原理與氣球反沖運(yùn)動(dòng)相同。在火箭燃燒室內(nèi)部裝著燃料和氧化劑。燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓細(xì)馔ㄟ^噴管高速噴出時(shí),對火箭產(chǎn)生巨大推力,從而把火箭發(fā)射出去。從能量的角度來看,火箭也是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,所以它也是熱機(jī)家族中的一員。同時(shí)由于它所用燃料的形態(tài)不同,我們又把火箭分為固體火箭和液體火箭兩種,較常用的是液體火箭。
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(2)三級火箭
早期的火箭主要用于戰(zhàn)爭,而今人們更注重它的和平利用。例如發(fā)射衛(wèi)星、運(yùn)送空間站等等。為了把衛(wèi)星、飛船等有效載荷送上太空,人們研制出了多級火箭,即二級或三級火箭。(展示投影片或掛圖,介紹結(jié)構(gòu))下面以三級火箭為例說明它們是怎樣工作的。
板書:
二、三級火箭
三級火箭的每一級都像一支獨(dú)立的火箭。發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級火箭,幾分鐘后這級火箭的燃料燒盡自動(dòng)脫落,同時(shí)引燃第二級火箭,第二級火箭燃料燒盡后也脫落,第三級火箭開始工作,直到把衛(wèi)星、飛船等送到預(yù)定軌道。
三級火箭像接力賽一樣,都是在前一級的速度基礎(chǔ)上再加速。同時(shí),由于每一級脫落后都能使剩余部分中有效載荷的質(zhì)量的比例增加,火箭結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量在逐級減小,僅從這一點(diǎn)來看就比單級火箭優(yōu)越得多。
建國以來,在我國幾代航天工作者的不懈努力下,我國的運(yùn)載技術(shù)已躍居世界先進(jìn)行列,具有國際水平的“長征二號E”捆綁火箭,已在國際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射中贏得了很高聲譽(yù)。航天事業(yè)有著誘人的、廣闊的前景。航天事業(yè)的未來也將責(zé)無旁貸地落到你們身上。未來的航天器將會出自你們之手。希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí),掌握本領(lǐng),為祖國航天事業(yè)的飛速發(fā)展貢獻(xiàn)自己的才智。
3.小結(jié)(略)
4.布置作業(yè)
查閱有關(guān)資料,了解火箭的發(fā)展史。(四)說明
有條件的學(xué)校可剪輯衛(wèi)星發(fā)射、航天飛機(jī)、導(dǎo)彈發(fā)射的錄像,使學(xué)生更全面地了解火箭技術(shù)的應(yīng)用,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
反沖實(shí)驗(yàn)也可由演示改為學(xué)生動(dòng)手做。
(李瑞海陳海鴻)(人教版教材)
第四篇:初中九年級物理教案:熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
教學(xué)目標(biāo)
(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(jìn)行有關(guān)燃料放熱的簡單計(jì)算。
2、了解熱機(jī)效率。知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向,知道可以怎樣提高熱機(jī)效率以及提高熱機(jī)效率的意義所在。
(二)過程與方法
通過社會調(diào)查、分組交流合作,了解熱機(jī)效率及熱機(jī)帶來的負(fù)面影響。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:
了解熱機(jī)的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系,并能夠簡述熱機(jī)使用產(chǎn)生的排放物
對環(huán)境的不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識,激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。
教學(xué)重點(diǎn)
燃料的熱值、熱機(jī)效率以及學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)。
教學(xué)難點(diǎn)
熱機(jī)效率的理解和環(huán)境保護(hù)。
課前準(zhǔn)備
木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(打火機(jī)中裝有)等燃料樣本,多媒體課件,布置學(xué)生課前進(jìn)行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會調(diào)查。
教學(xué)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(xué)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(huán)境會造成那些影響呢?今天我們一起來學(xué)習(xí)“第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)”。
二、新課教學(xué)
1、課件展示:木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機(jī)車、飛機(jī)、輪船等,引出常見的燃料。
2、設(shè)疑:常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等,在燃燒時(shí)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(xué)生不能回答,可由教師引導(dǎo):必須保證哪些量相同才能進(jìn)行比較?(燃料的質(zhì)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(zhì)量必須是單位質(zhì)量1千克,必須完全燃燒。
強(qiáng)調(diào):熱值是燃料的重要特性,只和燃料的種類有關(guān),與質(zhì)量和是否完全燃燒無關(guān)。
學(xué)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(zhì)量為m kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量,怎么計(jì)算?
m﹒q
由此得出熱值的計(jì)算公式:Q=mq。
思考:氣體燃料通常不用質(zhì)量而用體積,因此計(jì)算氣體燃料放熱時(shí),公式應(yīng)該寫成 Q=qV
例:計(jì)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(xí):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(shí)際需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計(jì)算得出的數(shù)值,這是為什么?
(二)熱機(jī)效率
實(shí)際上熱機(jī)工作時(shí),并不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)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(jī)燃料燃燒能量走向示意圖”。
由圖可知,真正能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠帧?/p>
熱機(jī)效率:熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)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(jī)的效率。
自學(xué)P38第四自然段
交流與討論:如何合理利用能源,提高熱機(jī)的效率?
歸納:主要途徑是減少熱機(jī)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(fēng))
(2)減小機(jī)械摩擦(選用優(yōu)良潤滑油)
(3)盡量簡化機(jī)械傳動(dòng)部分(三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī))
5、課件展示:各種熱機(jī)的效率
思考:熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%?為什么?
(三)環(huán)境保護(hù)
熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),但也帶來了一些負(fù)面影響,造成了環(huán)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(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景。
交流與討論:通過上面的展示,并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談:燃料燃燒對環(huán)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(dòng)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(yīng),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(tài)平衡,還會腐蝕建筑物……
閱讀:我國大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和信息窗內(nèi)容,進(jìn)行環(huán)保總動(dòng)員。
三、課堂小結(jié):
1、熱值:①概念:②單位;③公式:④計(jì)算:
2、熱機(jī)效率:①概念:②提高熱機(jī)效率的途徑:具體措施:
3、保護(hù)環(huán)境,從我做起。
四、課堂練習(xí)
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(chǎn)生 J的熱量。
2、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料,其原因是。
3、下列關(guān)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(zhì)量無關(guān),只與燃料種類有關(guān)。
D、燃料燃燒時(shí)放出熱量多的其熱值就大。
4、一個(gè)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(zhì)量是9kg,從20℃到燒開,那么這個(gè)煤爐的效率是。(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
5、要提高熱機(jī)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(jī)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(jī)械能。
D、盡量減少散熱損失。
6、煤和石油在燃燒時(shí)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(chǎn)生粉塵和一氧化碳,這些 和 排放到空氣中,嚴(yán)重污染了大氣。
7、用煤炭燒開水,水實(shí)際吸收的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于依照熱值計(jì)算的熱量,為什么?
作業(yè)設(shè)計(jì)
①一臺大型推土機(jī)的推力約為3×104N,勻速推著土總行程達(dá)10km,消耗柴油約30.3kg,求推土機(jī)上裝的柴油機(jī)的熱機(jī)效率。
②點(diǎn)燃一只無煙煤(0.6kg),能燒開5瓶水,而點(diǎn)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(zhì)量約為9.5kg,從20℃燒開,那么這個(gè)煤爐的熱效率是()
板書設(shè)計(jì)
第四節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時(shí)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(jī)效率。
三、環(huán)境保護(hù)。
第五篇:變阻器-初中物理教案學(xué)案
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第二節(jié) 變阻器
(一)教材 人教社九年義務(wù)教育初中物理第二冊(二)教學(xué)目的
1.知道滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造和原理.
2.知道滑動(dòng)變阻器上所標(biāo)規(guī)格的含義.會用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流.
3.知道電阻箱的構(gòu)造,會讀出電阻箱的示數(shù).(三)教具
1.學(xué)生實(shí)驗(yàn):學(xué)生電源一個(gè),學(xué)生電流表一只,滑動(dòng)變阻器一個(gè),開關(guān)一個(gè),小燈泡一只,導(dǎo)線若干條.
2.演示實(shí)驗(yàn):電源一個(gè),演示電流表一只,滑動(dòng)變阻器一個(gè),小燈泡一只,開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干條,電阻箱一個(gè),有四個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器一個(gè).(四)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
提問:
(1)導(dǎo)線電阻的大小是由哪些因素決定的?
(2)“長導(dǎo)線比短導(dǎo)線的電阻大”,這種說法對嗎?應(yīng)該怎么說?
2.引入新課
提出問題:劇場里的照明燈是怎么逐漸變暗的?(將滑動(dòng)變阻器、小燈泡串聯(lián)后接入電路,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,做演示實(shí)驗(yàn)觀察小燈泡亮度的變化.)
在不改變電源電壓的條件下,在電路中串聯(lián)了一個(gè)叫滑動(dòng)變阻器的元件,移動(dòng)滑片就能使小燈泡的亮度改變.這節(jié)課研究的課題就是變阻器.
3.進(jìn)行新課
提出問題:滑動(dòng)變阻器是根據(jù)什么原理制成的?
分析演示實(shí)驗(yàn)的電路:小燈泡的亮度變亮,說明通過它的電流變大,在電源電壓不變的情況下,應(yīng)當(dāng)減小電路中的電阻.
提出問題:根據(jù)決定導(dǎo)體電阻大小的因素,可以采取哪些方法減小導(dǎo)體的電阻?哪種方法簡便?
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(有四種方法:減小導(dǎo)體的長度、增大導(dǎo)體橫截面積,選用電阻率更小的材料制成導(dǎo)體,降低導(dǎo)體的溫度.其中用改變導(dǎo)體的長度來改變導(dǎo)體的電阻簡便可行.)
做演示實(shí)驗(yàn):將一根較長的鎳鉻合金電阻線AB、小燈泡、電源、開關(guān)和演示電流表按圖4所示電路串聯(lián)起來.其中P是金屬夾制成的觸頭,當(dāng)P向左滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)逐漸變大,燈逐漸變亮;P向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)逐漸變小,燈逐漸變暗.
提問:觸頭P移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象說明了什么?
分析:當(dāng)觸頭P向左滑動(dòng)時(shí),電阻線AB接入電路部分變短,接入電路部分的電阻變小,電源電壓一定,所以電路中的電流增大,電流表示數(shù)變大,燈變亮.
用觸頭在電阻線上滑動(dòng),改變接入電路部分電阻線的長度來改變電阻,這就是一個(gè)最簡單的“變阻器”.
提出問題:怎樣改進(jìn),以方便實(shí)驗(yàn)的操作?
改進(jìn)方法:把電阻線繞在絕緣的瓷管上,并且瓷管上各匝線圈之間互相不接觸,使觸頭P在線圈上滑動(dòng).
出示自制教具(圖5),并用它替代圖7—4電路中的AB部分,做演示實(shí)驗(yàn).移動(dòng)觸頭P,觀察電流表示數(shù)和燈泡亮度的變化情況.并請同學(xué)上來分析.(分析過程同上,略)
用自己桌上的滑動(dòng)變阻器實(shí)物跟圖7—5所示的自制教具對比,弄清變阻器的構(gòu)造和原理.
變阻器的構(gòu)造要介紹瓷管、線圈是電阻率較大的合金線繞制而成,電阻線表面涂著絕緣漆,所以制成的線圈各匝之間相互絕緣,滑片就是自制教具中的觸頭P,為使滑片P跟電阻線接觸良好,線圈上接觸滑片的地方,聽評課網(wǎng)(tpkw.net),豐富的在線聽課評課平臺!
絕緣漆被刮去,為了便于接線,將滑片套在金屬棒上,金屬棒右端安裝有接線柱.
注意:要強(qiáng)調(diào)滑片滑動(dòng)時(shí),改變的是線圈中A—P部分的長度.來達(dá)到改變接入電路中電阻的目的.
小結(jié):
一、滑動(dòng)變阻器
1.原理:利用改變電路中電阻線的長度來改變電阻,從而改變電路中的電流強(qiáng)度.
2.構(gòu)造、結(jié)構(gòu)示意圖和元件符號(圖6).
提出問題:怎樣使用滑動(dòng)變阻器?利用投影幻燈片,也可以用電腦設(shè)計(jì)程序模擬電流流經(jīng)變阻器的路徑.同時(shí)配合演示實(shí)驗(yàn).
接法:將變阻器串聯(lián)在電路中,要將變阻器的兩個(gè)接線柱接入電路.(常見錯(cuò)誤有兩個(gè):一是將導(dǎo)線接到滑片上;二是將導(dǎo)線接到支架上,要注意糾正.)
分析過程要有序:變阻器接入電路的是哪一段電阻線?清片向右滑動(dòng)時(shí),這段電阻線的長度怎樣改變?變阻器接入電路的電阻怎樣改變,電路中的電流怎樣改變?電流表的示數(shù)和燈的亮度怎樣變化?
學(xué)生實(shí)驗(yàn):將滑動(dòng)變阻器、小燈泡、學(xué)生電流表接入電路.做下面實(shí)驗(yàn):
(1)滑片向右移動(dòng)時(shí),觀察電流表示數(shù)和燈的亮度的變化.先分析再動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察.
(2)移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)變大,燈的亮度變亮.先分析再做實(shí)驗(yàn).
(3)移動(dòng)滑片使變阻器接入電路的電阻最大.先分析再做實(shí)驗(yàn).
觀察變阻器滑片上的銘牌,說明銘牌上的一組數(shù)值表示的含義.用投影幻燈表示出銘牌,見圖7。
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3.使用:
(1)串聯(lián)在電路中.
(2)弄清滑片移動(dòng)時(shí),變阻器接入電阻線長度怎樣變化,電阻怎樣改變,電路中電流怎樣變化?
(3)使用前應(yīng)將滑片放在變阻器阻值最大位置.
(4)使用前要了解銘牌.銘牌上標(biāo)有變阻器的最大電阻值和變阻器允許通過的最大電流值.
提出問題:變阻器不能表示出連入電路的電阻值,能否有一種可以表示出阻值的變阻器呢?引出電阻箱.
出示掛圖,說明電阻箱的構(gòu)造和讀出電阻箱示數(shù)的方法.同時(shí)展示電阻箱的實(shí)物.
用投影幻燈片練習(xí)電阻箱讀數(shù)三次.
小結(jié):
二、電阻箱
1.能表示出接入電阻值大小的變阻器.
2.讀數(shù):各旋扭對應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),它們之和就是電阻箱接入電路的阻值.
練習(xí)題:
如圖8所示的電路中,滑動(dòng)變阻器接入電路的是電阻線的______段,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變______,電路中的電流變______,電流表示數(shù)變______,燈泡變______.
發(fā)給每人一個(gè)有四個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器,請學(xué)生先觀察它的構(gòu)造和接線柱.結(jié)合它的結(jié)構(gòu)示意圖(課本上有此圖)進(jìn)行討論:
(1)若將變阻器的B、C兩個(gè)接線柱接入電路,變阻器的哪段電阻線連入電路?當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻怎樣變化?做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下.
(2)把它連接在電路中,能有幾種正確接法?說出每種接法所用的是哪一段電阻線?
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4.小結(jié)
這堂課的重點(diǎn)是滑動(dòng)變阻器.要知道它的構(gòu)造、原理和作用.會正確使用滑動(dòng)變阻器,其中包括了解它的銘牌,使用前把滑片放在變阻器阻值最大的位置上,要把變阻器串聯(lián)在電路中,并能判斷滑片移動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻怎樣改變,電路中的電流怎樣變化.此外,要會讀出電阻箱的示數(shù).(五)說明
1.舊教材中使用的滑動(dòng)變阻器有四個(gè)接線柱,連入電路的方法有四種.新教材用的是只有兩個(gè)接線柱的變阻器,連入電路的方法只有一種,跟舊教材相比,新教材的內(nèi)容和要求都降低了,有利于教學(xué).但在實(shí)驗(yàn)中往往用有四個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器.因此,為了將知識闊展,使有條件的學(xué)生會使用有四個(gè)接線柱的變阻器,可以增加這一內(nèi)容.
2.滑動(dòng)變阻器的使用,關(guān)鍵是弄清變阻器連入電路中的是哪一段電阻線,常見的錯(cuò)誤是把金屬棒接入部分也當(dāng)成是電阻,這里應(yīng)指出金屬棒電阻幾乎為零.
3.在滑動(dòng)變阻器的教學(xué)中要注意培養(yǎng)逆向思維的能力.使學(xué)生不但知道滑片移動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻怎樣改變,電路中電流怎樣變化?反之,給出變阻器連入電路的電阻變化或電路中電流的變化情況,也應(yīng)會判定變阻器的滑片怎樣移動(dòng)?
4.關(guān)于電阻箱,新教材跟舊教材相比,突出了實(shí)用性,從道理上說明它的讀數(shù)方法,只要求記住怎樣讀出電阻箱的示數(shù)就可以了.