《热机效率和环境保护》教学设计

第一篇：《热机效率和环境保护》教学设计

《热机效率和环境保护》教学设计 【教学目标】 知识与技能：

1、建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。

2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。

过程与方法：通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。情感态度与价值观：了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。【教学重点】

燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。【教学难点】

热机效率的理解和环境保护。【教学准备】

木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。【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。【教学过程】

一、新课引入。

无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第四节 热机效率和环境保护”。（出示课题）

二、新课学习：

1、［课件展示］：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。

2、［设置疑问］：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？

3、［交流与讨论］：如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同？

注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较？（燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧）。

4、（由此）引导学生给热值下定义。

（一）、燃料的热值 ①定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。（出示板书）。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。②［思考］：给热值下定义时你认为应该注意哪些？（一是质量必须是单位质量1千克，这就保证了质量相同；二是必须完全燃烧）③［强调］：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。④学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。

5、引导学生推导热值的计算公式。由热值的定义我们知道： kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量；

那么质量为m kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？ 学生回答：m﹒q。由此得出热值的计算公式：Q＝m﹒q。［思考］：气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成？

6、例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。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：完全燃烧释放的热量为1.32×108 J。

7、［学生估算］：在图12－26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。［交流与讨论］：在图12－26中，而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？

（二）、热机效率。

1、［引语］：实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。

2、［课件展示］：课本第38页图12－27“热机燃料燃烧能量走向示意图”。由图可知，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。

3、引导学生由机械效率的定义得出热机效率。定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示（即η＝Q有/Q总×100％）。［过渡语］：为了合理利用能源，人们一直都在努力提高热机的效率。

4、学生自学P38第四自然段 ［交流与讨论］：如何合理利用能源，提高热机的效率？ 后学生归纳：主要途径是减少热机各种能量损失。具体措施：

（1）使燃料尽可能完全燃烧（煤粉、鼓风）（2）减小机械摩擦（选用优良润滑油）

（3）尽量简化机械传动部分（三角旋转式发动机）

5、［课件展示］：各种热机的效率 ［思考］：热机的效率能否达到100％？为什么？ 三）环境保护 ［引语］：热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了一些负面影响，造成了环境污染，如噪声污染、废气污染等。

1、［课件展示］：燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。

2、［交流与讨论］：通过上面的展示，并联系我们的生活环境谈一谈：燃料燃烧对环境有哪些影响？ 后学生归纳：

（1）燃料燃烧排放的烟尘，使空气混浊，影响动植物生长。

（2）汽车等交通工具排放的尾气：如过多CO2引起地球温室效应，全球气候变暖。CO能造成“煤气中毒”，让人缺氧致死。SO2会形成酸雨，危害植物、危害庄稼，破坏生态平衡，还会腐蚀建筑物„„

3、［阅读］：我国大气环境质量标准和信息窗内容，进行环保总动员。

4、［交流与讨论］：结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？ 然后抽几个学生代表上台发表环保演讲。

三、课堂小结： 出示课件：

1、热值：①概念：②单位；③公式：④计算：

2、热机效率：①概念：②提高热机效率的途径：具体措施：

3、保护环境，从我做起。

四、课内信息反馈：

1、液化气的热值是4.9×107J/ m3，其物理意义是

，完全燃烧5 m3 的液化气可以产生 J的热量。

2、火箭常用液态氢气作燃料，其原因是。

3、下列关于热值的说法正确的是（）A.燃料不燃烧，其热值为零。B.燃料不完全燃烧其热值要变小。

C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。D.燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。

4、一个含0.6 kg无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而0.6 kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。这样看来不同的燃料的 不同，若q无烟煤=3.4×107J/kg，5瓶水的质量是9kg，从20℃到烧开，那么这个煤炉的效率是

。（一个标准大气压下）

5、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（）A.尽量减少废气带走的热量。

B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。D.尽量减少散热损失。

6、煤和石油在燃烧时生成的气体中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等，燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳，这些

和

排放到空气中，严重污染了大气。

7、用煤炭烧开水，水实际吸收的热量远远小于依照热值计算的热量，为什么？

五、实践活动： 请教化学老师，了解汽车、拖拉机等热机排放的废气中，主要有哪些成分？再请教生物老师，了解哪些对人有害？有什么样的危害？哪些对热体无害？再从网上或有关资料中查询，写一份关于热机与环境的调查报告。【板书设计】

第四节

热机效率和环境保护(一)燃料的热值

1、定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。

2、单位：J/kg（固体、液体）J/ m3（气体）

3、公式：Q＝mq（或Q＝Vq）

4、计算：

（二）热机效率

1、定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示。

2、公式：η＝Q有/Q总×100％

3、提高热机效率的主要途径：减少热机各种能量损失

（三）环境保护：从我做起 【教学反思】教师课后完成。学号：0807029003

08物理陈进

第二篇：热机效率和环境保护教学案

热机效率和环境保护

学习目标

1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。

2.会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。

3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。4.能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机

有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。5.能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。

学习重难点

1、利用热值公式Q =mq进行有关燃料放热的简单计算。

2、热机效率的理解和环境保护。

学习过程

一、出示学习目标

1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。

2.会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。

3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。4.能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机

有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。5.能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。

（3）燃料燃烧对环境有哪些影响？（小组长检查，组内互相评价）

二、学习新课：

（一）燃料的热值

1、自主学习：阅读教材43和44页。通过同学们的讨论，填一填。

（1）燃料燃烧的过程是 能转化为 能的过程，人们使用的能量绝大部分还是通过 获得的。常见的燃料有、、、等，在燃烧时都会 能量。（2）热值定义是怎么引人的？

热值定义： 叫做这种燃料的热值，用 表示，单位是，气体燃料热值单位是。

（3）仔细阅读教材P44页热值表，并表述出木柴、液化气热值的物理意义。q木 ＝，物理意义 q液化气＝，物理意义

（4）1kg的干木柴完全燃烧释放出 J的热量；那么质量为10 kg的干木柴完全燃烧释放出 J的热量。你计算的依据是Q=，这就是燃料燃烧放出的热量的计算公式，其中Q表示，m表示物体的，q表示 想一想，如果是气体燃料呢？其燃料燃烧放出的热量的计算公式：。其中Q表示，V表示物体的，q表示。

提示：热值是燃料的重要特性，只和燃料的 种类 有关，与 质量 和是否 完全燃烧无关。

2、展示反馈。

（1）、学生板演P44例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

（2）有—箱质量为10 kg木炭，其热值为3．4×10J／kg．其物理意义是

，若用掉一半，剩下的木炭的热值为

（3）、试计算8m氢气完全燃烧释放的热量。（小组内评一评，谁做的最棒。）

（二）热机效率及环境保护（阅读教材p44到p45热机效率知识，完成下面知识内容）

1、自主学习：

（1）、认真阅读课本第45页图12－27，掌握热机燃料燃烧能量的走向。（2）、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？

如果用η表示热机效率，那么根据概念其公式可以表示η =（3）、仔细阅读P45图12-27以及下面的内容。快速的填一填。

①、我们发现各种热机效率是不同的，蒸汽机效率只有，汽油机效率约是 ,柴油机效率约是，飞机上的喷气发动机效率能达到 ．

7②、为合理利用能源，人们一直在 努力提高热机效率，其主要途径是 ,首先要 ．其次要。③、热机的效率能否达到100％？为什么？（说一说）

（4）、观看图片P46页图12-28：燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。交流讨论：

①通过上面的展示，并联系我们的生活环境谈一谈：燃料燃烧对环境有哪些影响？（小组内互相说一说，来试试）

②结合生活实际谈谈：为了保护环境，应该怎样从我做起？（小组讨论，自主发言，大胆发言）小组内评一评，谁说的最棒。

2、展示反馈： 就以上问题进行反馈。

（三）检测练习:

1、液化气的热值是4.9×10J/ m，其物理意义是

，完全燃烧5 m的液化气可以产生

J的热量。

2、热机是将 能转化为机械能的机器，一台内燃机运行时各种能量耗损大致为：气缸散热占20％，废气带走能量占35％，摩擦耗损等占15％，则它的热机效率为，热机工作时对环境造成的污染有（填一种污染）

3、下列关于热值的说法正确的是（）

A.燃料不燃烧，其热值为零。

B.燃料不完全燃烧其热值要变小。

C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。

D.燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。

4、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（）

A.尽量减少废气带走的热量。

B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。

C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。

D.尽量减少散热损失。

5、火箭常用液态氢气作燃料，其原因是。

6、我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。天

733然气与煤相比，从热学角度分析它的优点是，从环保角度分析，它的优点是

7、下列供热方式最有利于环境保护的是()A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热 C.用天然气或煤气做燃料供热 D.用太阳能供热

8、某中学为学生供应开水用锅炉将200Kg水从25 ℃加热到100 ℃，燃烧了6 Kg的无烟煤。试求：

（1）锅炉内的200Kg水吸收的热量是多少焦耳？（2）6 Kg的无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）此锅炉的效率是多少？

三、作业布置

课后作业1、2、3

第三篇：初中九年级物理教案：热机效率和环境保护

教学目标

(一)知识与技能

1、建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。

2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。

(二)过程与方法

通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的负面影响。

(三)情感态度与价值观：

了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物

对环境的不良影响，培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。

教学重点

燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。

教学难点

热机效率的理解和环境保护。

课前准备

木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气(打火机中装有)等燃料样本，多媒体课件，布置学生课前进行有关环境污染方面的社会调查。

教学过程

一、引入新课

无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功?以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢?今天我们一起来学习“第四节 热机效率和环境保护”。

二、新课教学

1、课件展示：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。

2、设疑：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢?如果不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢?

3、交流与讨论：如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同?

注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较?(燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧)。

(一)燃料的热值

燃料的热值：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)叫做这种燃料的热值。用q表示。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。

注意，质量必须是单位质量1千克，必须完全燃烧。

强调：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。

学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。

由热值的定义我们知道：

1kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×107J的热量;

那么质量为m kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算?

m﹒q

由此得出热值的计算公式：Q=mq。

思考：气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成 Q=qV

例：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

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：完全燃烧释放的热量为1.32×108 J。

估算练习：在图12-26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。

交流与讨论：在图12-26中，实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么?

(二)热机效率

实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。

课件展示：教材图12-27“热机燃料燃烧能量走向示意图”。

由图可知，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。

热机效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示(即η=Q有/Q总×100%)。

过渡语：为了合理利用能源，人们一直都在努力提高热机的效率。

自学P38第四自然段

交流与讨论：如何合理利用能源，提高热机的效率?

归纳：主要途径是减少热机各种能量损失。

具体措施：(1)使燃料尽可能完全燃烧(煤粉、鼓风)

(2)减小机械摩擦(选用优良润滑油)

(3)尽量简化机械传动部分(三角旋转式发动机)

5、课件展示：各种热机的效率

思考：热机的效率能否达到100%?为什么?

(三)环境保护

热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了一些负面影响，造成了环境污染，如噪声污染、废气污染等。

课件展示：燃料燃烧造成的环境污染的有关图片和生活场景。

交流与讨论：通过上面的展示，并联系我们的生活环境谈一谈：燃料燃烧对环境有哪些影响?

归纳：(1)燃料燃烧排放的烟尘，使空气混浊，影响动植物生长。

(2)汽车等交通工具排放的尾气：如过多二氧化碳，引起地球温室效应，全球气候变暖。CO能造成“煤气中毒”，让人缺氧致死。二氧化硫会形成酸雨，危害植物、危害庄稼，破坏生态平衡，还会腐蚀建筑物……

阅读：我国大气环境质量标准和信息窗内容，进行环保总动员。

三、课堂小结：

1、热值：①概念：②单位;③公式：④计算：

2、热机效率：①概念：②提高热机效率的途径：具体措施：

3、保护环境，从我做起。

四、课堂练习

1、液化气的热值是4.9×107J/ m3，其物理意义是，完全燃烧5 m3 的液化气可以产生 J的热量。

2、火箭常用液态氢气作燃料，其原因是。

3、下列关于热值的说法正确的是()

A、燃料不燃烧，其热值为零。

B、燃料不完全燃烧其热值要变小。

C、.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。

D、燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。

4、一个含0.6 kg无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而0.6 kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。这样看来不同的燃料的 不同，若q无烟煤=3.4×107J/kg，5瓶水的质量是9kg，从20℃到烧开，那么这个煤炉的效率是。(一个标准大气压下)

5、要提高热机的效率，下列做法不可行的是()

A、尽量减少废气带走的热量。

B、尽量保持机械部件之间有良好的润滑。

C、尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。

D、尽量减少散热损失。

6、煤和石油在燃烧时生成的气体中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等，燃料的不完全燃烧还会产生粉尘和一氧化碳，这些 和 排放到空气中，严重污染了大气。

7、用煤炭烧开水，水实际吸收的热量远远小于依照热值计算的热量，为什么?

作业设计

①一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推着土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。

②点燃一只无烟煤(0.6kg)，能烧开5瓶水，而点燃0.6kg的液化气可以供普通人家烧一天的饭菜，开水还可以烧淋浴用的洗澡水。这样看来：不同的燃料()不相同。若q无烟煤=3.4×107J/kg，5瓶水的质量约为9.5kg，从20℃烧开，那么这个煤炉的热效率是()

板书设计

第四节 热机效率和环境保护

一、燃料的热值。

热值：1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。

(1)符号：q

(2)单位：焦/千克。(J/kg)。或气体燃料的热值：J/m

3(3)热值的物理意义:

(1)公式： Q=mq或q=Q/m

二、热机效率。

三、环境保护。

第四篇：热机效率教案

热机效率

整体教学设计：

对于内能的利用问题，无论在生活中还是生产中都是一种非常常见的现象。而燃料的燃烧问题则又是关于内能利用必然涉及的一个重点。燃料的热值是燃料燃烧放出热量多少的一个关键影响因素。在关于热量的计算过程中，经常涉及热值的概念。对于不同燃料在燃烧过程中放出热量的多少，许多学生并没有明确的概念，在现实生活中，尽管燃烧现象司空见惯，但从放出热量的角度对不同燃料进行对比学生也没有多少自主意识，因而可以采用对比的方式引入教学，设计好实验让学生在观察对比中发现物理规律。

教学分析：（1）教材分析

本节阐述了有关热机效率等物理概念，还涉及了科技发展史（热机的发展），生物，化学知识（酸雨的形成和生物的影响），环境保护（大气污染）等方面的内容。通过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。使学生了解内燃机的发展对人类进步起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。

（2）教法建议

结合能量流向图来进行教学可以较形象直观地向学生展示热机工作中能量走向，从而更好理解热机效率较低的原因，也可以较好理解如何改进热机提高热机效率。

（3）学情分析

学生对热机的工作情况比陌生，可以等网络等途径多了解热机的有关情况。（4）学法建议

在学习的过程中要多联系生活实际，从生活中去发现物理，同时在进行实验的过程中应仔细观察，尝试进行分析归纳，找出生活实例及物理实验中所体现的共同点，学会根据事物的本质进行分类。

教学目标： 知识与技能：

1．知道热机工作时燃料释放能量的主要流向；

2．知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在；

3．了解热机工作时产生的废气、噪声污染，了解降低污染的可能方法。过程与方法：

1．经历热工作过程中能量流向的分析过程，体会由现象到本质的分析过程。2．经历收集生活中内能利用的有关信息过程，体会对信息进行分析分类的方法。情感态度与价值观：

1．了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响。

2．培养自觉的环保意识，激发学生的社会责任感。教学重点、难点：

1．了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。2．热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。课时设计： 1课时 教学过程：

一、新课导入

思考与讨论：有人说，当有汽车从身边经过时，他便能闻出这台车是汽油车还是柴油车？你认为这可能吗？如果可能，你认为这说明了什么？

二、新课讲解

学生：说明有没有燃烧的汽油或柴油被排出，从废气中可以闻到它们的味道，所以可以“闻”出是使用什么燃料的汽车。

教师：由此可见，热机所消耗的燃料是否全部被利用到？ 学生：没有。

教师：对，热机在工作时，就和我们使用机械做功一样，存在一个效率问题。我们称之为热机效率。

教师：请同学们回忆机械效率的计算公式。学生板书（η=W有用/W总）

教师：热机工作时,转化为机械能的哪部分能量就相当于上式中的W有用，假定燃料全部完全燃料所获得的内能则相当于上式中的W总。

教师：接下来请同学们讨论分析,在热机工作的过程中,哪些环节可能存在着能量的损失? 学生：燃料没有完全燃烧。学生：废气会还走一部分能量。教师：何以见得。

学生：因为汽车排出的尾气还很热,说明它还有较大的内能。学生：克服摩擦还要消耗能量。

教师：同学们回答得都非常好,老师这里有一张热机工作时的能量流向图。请同学看看有没有刚才我们没有关注到。

教师：同学们还有什么发现? 学生：冷却水也会带走大量的能量。学生：热机的效率比较低。

教师：对，你观察很仔细。热机的效率相对都是比较低的。因而热机效率的高低是热机性能一个重要指标。

教师：（介绍不同热机的效率一般是多少）（多媒体展示）

教师：由于热机的效率普遍都不高，可是热机又是现代生活一个重要的动力设备，那么如何提高热机的效率就成了一个关键的问题。请同学相互交流一下，可以怎样来提高热机的效率? 学生：让燃料尽可能充分燃烧。学生：减小各部分之间的摩擦。

教师：让其尽可能完全燃烧，可通过改善燃烧环境，调节油、气比例等来实现。为了减小摩擦需要经常保养机器，适当调节各零部件间间隙，并注意保持润滑等。另外还应下决心关停一些冒黑烟、耗能大的热机，以提高热机的整体水平。

教师：提高热机的效率，并非易事，需要解决的问题还很多，甚至每前进一步都要付出艰苦的努力，不过我们相信，随着科学技术的飞速发展，以及新能源的不断开发，热机的性能一定会得到较大提高。我们也期待着现在的青年中能涌现出更多瓦特式的人才，为人类研制出更新更好的热机。

教师：下面我们再来观看一组照片，看同学们有什么启示？（观看现代环境污染照片）教师：从刚才的图片中我们有什么启示？ 学生：我们可以看出我们生活的环境污染严重。教师：对，对环境污染热机也是“功不可没”的。

教师：请同学们思考：热机工作过程中对环境会造成哪些污染？

学生：大气污染，因为热机工作中燃料燃烧会产生废气，其中还可能有有毒气体，它们都被排放到大气中，造成大气污染？

学生：还有噪声污染，热机工作时往往会发出很大的声音，也会对环境造成污染。教师：同学们分析得很好！热机在工作时会造成大气污染和噪声污染。同时由于热机排放的废气含有大量二氧化碳，还会引起温室效应，导致全球气温上升。

教师：另外，由于废气和冷却水会带走60%左右的热量，还会造成“热污染”，城市“热岛效应”成因，热机就是主要元凶之一。

教师：热机在为生产生活带来方便的同时，也给环境带来了很大的危害，可是在现阶段，热机仍然是很多机械设备的动力来源。所以我们不可能完全放弃热机。那么，对于这个我们“又爱又恨”的热机，我们应该怎么办呢？

学生：要想办法提高效率，尽量减小对环境的污染。

教师：请同学们思考并讨论：可以从哪些环节入手来提高热机的效率，减少污染，具体做法是什么？

（学生讨论）

学生：可以想办法让燃料更充分的燃烧。学生：要想办法减小机械各部件之间的摩擦。学生：在城市里禁止鸣笛。

学生：研究开发绿色能源，改进热机构造。学生：„„

教师：同学们都说得很好！让我们共同来拯救地球吧！

三、课堂小结

请同学们交流回忆以下问题：

1．热机工作时哪些环节可能存在能量损失? 2．如何提高热机效率。

3．热机带来的环境污染主要有：大气污染、噪声污染、热污染等。

4．减小热机带来的污染应从以下几个方面入手：提高燃料的燃烧效率使之尽可能完全燃烧、改进热机结构、使用清洁能源等。

四、作业布置

1．双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料，以下说法正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100% C．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大 D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小 2．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

3．如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图，活塞的横截面积是35cm2。做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是1.0×106Pa，活塞移动的距离是60mm,所用时间是0.015s。试求：

（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是多少？

（3）设做功冲程汽油完全燃烧，放出的热量是840J,则该汽油机的效率是多少？ 参考答案： 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）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是3.5×103N。（2）做功冲程中，平均压力做功的功率是1.4×104W。（3）该汽油机的效率是25%。

五、板书设计

1．热机工作过程中能量的流向 2．热机效率的定义 3．热机对环境的影响

4．提高热机效率的途径：让燃料充分燃烧、减少各种热散失、减少机体内部各部分之间的摩擦。

六、教学反思

学习本节的内容可以从学生经历的实际生活入手,如当汽车从身边经过时能闻到汽油味等。这个很多学生都有真切的体会，这样引入学生比较容易理解，同时适当的设问和引导,可以更积极的调动学生的思维,主动参与到教学中去。

第五篇：热机效率教案

第三节 热机效率

教学目标

1知道内能的利用与环境保护的关系。

2常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。3培养学生重视提高保护环境的意识。重点 :热机的效率 难点: 提高热机效率的途径 教具:演示

教学过程设计

一． 复习提问：什么是机械效率？

二． 新课引入：热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题，这一节我们就来讨论这个问题

三、自学深思

1、什么是热值？查出煤，干木柴的热值并说明其物理意义。’

2、热机的效率是什么？如何来提高？ 三． 新课内容。

1．热机是利用燃料来做功的装置。化学能转化成机械能（做功）。2．热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

热机效率是热机性能的一个重要指标。

热机的各种损失中，废气占最多，应减小废气的能量损失。由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。（参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图。）3．如何提高热机效率的效率？

让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，运动部件润滑良好。4．内能对环境的影响。

（1）废气污染（CO、SO2、酸雨），（2）噪声污染。

5．保护环境，减小污染措施。

（1）改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。（2）提高内能的综合利用率。

把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。

（3）充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。我国政府历来重视环境问题，把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境，责无旁贷地承担起保护环境的义务，难题也就变得不难了，就一定能使天更蓝、水更清。6．分层练习评析。7．小结。8．布置作业