14.3 热机的效率-【初中学霸创新题】2025-2026学年九年级全册物理同步教案(人教版)

该教案聚焦燃料的热值与热机效率，以潍柴发动机热效率突破的科技成果导入，从生活燃料放热本领差异切入，通过比较不同燃料燃烧情况，逐步构建热值概念，再分析热机能量去向，形成效率认知。 亮点在于融合科技前沿与生活实例，通过小组讨论比较燃料放热、自主学习梳理概念，用思维导图总结知识，落实能量观念，培养科学探究与思维能力，助学生理解节能意义，便于教师高效落实核心素养。

课题 第3节 热机的效率 1课时 授课教师 授课类型 新授课 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.能计算燃料完全燃烧放出的热量。 3.了解热机中能量走向及热散失的途径，掌握热机效率的计算方法，能提出提高热机效率的方法。 重点难点 重点：燃料的热值、热机效率的理解与应用。 难点：热机效率的计算、环境保护。 教学方法 本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两个部分组成。 热值这一概念，学生理解起来会有一定的难度，需要教师积极引导，通过举例生活经验，让学生更好的融入课堂。 在研究热机效率时，要注意分清能量的去向。鼓励学生通过阅读课外材料，拓展在提高热机效率方面的进展和成就。 教学准备 多媒体课件 教学过程 一、新课引入 课件展示：潍柴发布全球首款本体热效率52.28%商业化柴油机和全球首款本体热效率54.16%商业化天然气发动机。经美国西南研究院查新检索证明，潍柴柴油机与天然气发动机本体热效率均为全球首次超过52%、54%。 热效率水平被视为一个国家柴油机技术综合实力的标志，是全球柴油机行业125年来的共同追求。据介绍，与市场现有主流产品（平均46%热效率柴油机）相比，52.28%本体热效率技术的商业化应用，可实现油耗、二氧化碳排放分别降低12%。 你知道柴油和天然气这两种燃料有什么不同吗？热机效率是指什么？我们这节课就来学习热机的效率。 二、讲授新课 知识点一 燃料的热值 1.热值的概念 提出问题：生活中我们使用的燃料有哪些？不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 小组讨论： （1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？ （2）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？ （3）烧开同一壶水，用木柴和天然气的质量相同吗？ 答案：（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，10kg的干木柴放出的热量多。 （2）相同质量的干木柴完全燃烧放出的热量多。 （3）烧开同一壶水，用木柴和天然气的质量不同，说明干木柴和天然气有不同的放热本领。 建构概念: 自主学习，阅读课本，建构关于热值的概念。 （1）热值：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。符号：q。 （2）物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 （3）单位国际单位：焦每千克；符号：J/kg。气体燃料的热值单位：焦每立方米；符号：J/m3。 2.对热值的理解 分析数据: 分析常见燃料的热值表格（教材小资料），你会发现哪些规律？ 参考答案：①热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量或体积、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 ②不同燃料的热值一般不同。 ③氢的热值最大，所以火箭大多用液氢作为燃料。 3.热值的相关计算 例题：根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？ 氢的热值是1.4×108 J/kg，干木柴的热值1.2×107 J/kg。 要求学生写出计算过程，注意步骤的规范性。 总结：燃料完全燃烧释放的热量： 液体和固体：Q放=mq ；气体：Q放=Vq 知识点二 热机的效率 问题导入：在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 自主学习：阅读课本关于“热机的效率”内容，回答下列问题。 （1）燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ （2）什么是热机的效率？ （3）怎样提高热机的效率？ 总结：（1）热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比叫热机的效率。 （2）公式： （3）提高效率的途径：①提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；②改进热机，减少各种能量损失；③利用废气的能量。 三、课堂小结 回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。用思维导图的形式画出来。 四、板书设计 第3节 热机的效率 一、燃料的热值 1.燃料热值的定义 2.热值的物理意义 3.计算热量的公式 二、热机的效率 1.热机效率的定义 2.提高热机效率的方法 教学设计反思 本节课的重点是燃料的热值及各热机的效率。本课时从提出问题入手，让学生思考不同的燃料释放热量的本领为何不同，引导出热值的概念，通过分析热值表进一步加深对热值概念的理解。本课时充分利用自主学习的方法，通过带着问题阅读课本来获取知识。 本节注意联系实际，学生要能够利用所学到的提高效率的方法应用于实际生活中，解决简单的问题。教学中结合技术和社会的关系，了解先进科技，树立科技信心，思考关于节能和环境保护的问题。 学科网（北京）股份有限公司 $$