14.2热机的效率 九年级全一册第十四章《内能的利用》大单元整体设计（人教版物理）.doc

【大单元整体教学】物理学科人教版九年级全一册

第十四章分课时设计

课题

热机的效率

课型

新授课√复习课试卷讲评课其他课

1.教学内容分析

本节课的教学内容是人教版九年级第十四章第二节《热机的效率》，本节内容是对上一节知识的延续，经过本节课的学习，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全部被利用，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，这些知识不仅有利于学生对后续的能量的转化与守恒知识的理解，而且在生活实际中也有广泛的应用。

2.学习者分析

九年级学生通过一年对物理知识的学习，已经初步掌握了研究物理问题的方法，在上一节《热机》的学习中，已经了解了热机的工作原理以及内燃机的构造和工作过程，且在上一单元的《内能》和《比热容》的学习中，对“热量”这个名词也都有较深入的理解，这些都是教学中的优势因素。但学生对于物理的综合应用题的分析能力还是较差的，一旦涉及到较复杂的计算，学生便无从下手。

3.学习目标确定与教学重难点

（1）建立热值概念，知道热值是燃料的重要特性；

（2）能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算；

（3）知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，了解热机效率，能进行简单的计算；

（4）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；

（5）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。

本节教学的重点是燃料的热值、热机效率的理解与应用。教学难点是热机效率的理解和计算。

4.评价量表

《热机的效率》的评价量表

任务列表

任务要求（满分：20分）

学生自评

同学互评

教师评价

任务一：热值

理解什么是热值，知道热值是燃料的一种特性，知道计算燃料燃烧放出的热量（10分）

任务二：热机的效率

知道内能的利用存在效率，知道计算热机的效率，知道计算加热水时的热效率（10分）

5.学习活动设计

教师活动

学生活动

设计意图/学习评价

任务一：引入新课

课件展示：火的利用给人类社会带来了进步。无论是烧菜做饭，还是奔驰的火车，乃至直人苍穹的火箭等都离不开燃料。人们使用的能量绝大部分是通过燃料燃烧获得的。你知道蒸汽火车和火箭使用的燃料有什么不同吗？不同的热机对燃料的利用效率一样吗？我们这节课就来学习热机的效率。

观察图片，思考问题，进入情景。

运用多媒体展示让内容形象直观，激趣导入，提高学生学习的自觉性和探究的主动性。

任务二：燃料的热值

1.燃料

【提问】你能说出常用的一些燃料吗？燃料燃烧时能量发生怎样的转化？

【总结】（1）燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精灯；气体燃料有煤气、天然气等。

（2）燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。

2.燃料的热值

①热值的定义：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，用字母q表示。

②热值的计算公式：q=EQ\F(Q放,m)

Q表示放出的热量，单位是焦（J）；

m表示固、液体燃料的质量，单位是千克（kg）；

q表示热值，单位是焦/千克（J/kg）。

③热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。

④燃料燃烧放出热量的计算：Q放=qm

⑤气体燃料的热值：q=EQ\F(Q放,V)

V表示气体燃料的体积，单位是米3（m3）；

Q表示放出的热量，单位是焦（J）；

q表示气体燃料的热值，单位使用焦/米3（J/m3）。

（3）常见燃料的热值表

提问：①热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？

②火箭上为什么用液态氢作燃料？

③热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？

归纳总结：热值是燃料的一种特性，只有燃料的种类有关。

列举出生活中常见的一些燃料并进行分类。

学生思考讨论：

（1）根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？有哪些事实来支持你的观点，进行交流列举。

分析：①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现1kg的煤燃烧释放出的热量是1kg木柴燃烧释放出的热量的两倍多。

②怎么比较燃料燃烧放出热量的能力呢？可以采取比较物体密度大小的方法：所有物体都取1m3，比较它们质量的多少。把所有燃料都取1kg，让它们完全燃烧，比较它们放出热量的多少。

由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。

学生思考讨论，回答问题：

①表中热值最大的是氢，热值1