14.2《热机的效率》教案1
第十四章 第2节热机的效率
[设计理念]
新课程改革对物理教育提出了新的理念，“注重科学探究，提倡学习方式的多样化”作为课程的基本理念。热机效率的概念没有直接给出，而是通过学生自己提出问题大胆猜想、实验探究，经过计算、分析、比较交流最后得出的。这样既让学生体验了科学探究的全过程，又让学生学习了科学探究的方法，还加深了对密度概念的理解。
[教材分析]
本节内容是上一节内燃机的延续，通过本节课学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能完全被利用，这样对内能的利用有一个更全面的认识。本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两个部分组成。
[三维目标]
1．知识与技能：
（1）知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;
（2）知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表。
2．过程与方法
（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）能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
（3）能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。
3．情感态度与价值观
结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义。
[重点难点]
重点：燃料的热值和热机的效率。
难点：对热机效率的理解。
[教学方法]
启发式教学法、自学讨论法、设疑问教学法、类比教学法。
[仪器材料]
课前收集的燃料的图片、多媒体课件等。
[教学流程设计]
一、引入新课
请同学观察插图，说明燃料在燃烧时能的转发过程（板书课题） 
（设计意图：活跃了课堂气氛，同时复习了能的转化。）
二、燃料
学生结合生活讨论思考，燃料可分为哪三种？
（设计意图：让学生感知生活与物理的联系，引导他们自主提出探究问题，激发学生的思维。）
1.燃料的分类
燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的论点，并进行分析。
2．燃料燃烧放出的热量与什么因素有关？
燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。
如：1千克木柴、1千克煤和1千克的液化石油气完全燃烧时放出热量不同（烧同一壶水时升高的温度不一样
学生自主学习，思考回答
3．总结过渡
燃料及其热值
相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。请同学认真学习自主学习课本热值的知识，并回答下列问题：
1) 什么叫燃料的热值？热值用什么符号表示？
2) 热值的单位是什么？
3) 木炭热值是3.4×107J/kg，表示的物理意义是什么？
4) 煤气的热值是3.9×107J/m3，表示的物理意义是什么？
5) 计算燃料完全燃烧放出热量公式是什么？
6) 燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?
三、燃料的热值
1.概念
学生自主学习，思考回答
1) 某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比。其符号是q
2) J/kg J/m3
3) 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J
4) 1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J
5) q= Q放/m
6) Q=1.5kg×2.7×107J/kg =4.05×107J
2．热值的单位
交流总结：
1）热值反映了燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均无关系。
2）热值的单位：J／ｋｇ
3）不同燃料的热值一般不同；不同燃料的热值有时还可能相同。
4）氢气的热值最大。
5）气体的热值单位：J/m3
3．燃料燃烧的放热公式
延伸拓展：推导燃料完全燃烧放热的计算公式：
1）酒精的热值是3.0×107J/kg，它的物理意义是什么？
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
2）2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？
2kg×3.0x107J/kg=6.0×107
J
3）质量为3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？
3kg×3.0×107J/kg=9.0×107J
4）质量为mkg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ Q = mq
其中m表示质量，单位是kg，q表示热值，单位是J/kg，Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。
同样的原理，体积为V的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少焦？ Q = Vq
（设计意图：根据热值的物理意义，去推倒燃料燃烧放热的公式，符合学生的认知规律，学生在理解热值的基础上，很容易推导燃料燃烧的放热公式。）
5．质量与体积数值的进一步处理
四、热机的效率
1.热效率