热机的效率(优质课教案)

热机的效率

教学目标：

(一)、知识与技能：

经历"燃烧燃料释放热量的分配"的过程,感受到转化为机械能的内能只是一部分,形成正确的世界观;

(二)、过程与方法：

通过与机械效率的对比,了解热机的效率,感悟到效率是评价投入,产出比的基本方法,并了解不同热机的效率值;

(三)、情感态度与价值观：

了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染,感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时,也造成了环境污染。

教学重点：

建立热机效率的概念。

教学难点：

理解环境污染与热机使用的关系;热机效率的运用。

教学过程：

一、回顾

1、什么是机械效率__________________；公式：______。

2、机械效率为什么永远小于1？_____________________。

3、热机是______能转化为______的机器。

二、引入新课

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、进行新课

热机的能量损失

教师：一辆汽车从身旁驶过，有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机。这是为什么？

学生：因为它们排出的气体的味道不同。

教师：说得很对。但你们想过没有，排出的气体中仍有汽油或柴油味这说明了什么？学生：说明汽油或柴油并未完全燃烧。

教师：既然燃料没有完全燃烧，就说明有一部分能量被白白地损失掉了。

(一)、热机的能量损失：

1．燃料未能完全燃烧

教师：再想想，除此之外还有些什么损失？

学生：排出的气体中还具有内能。

教师：有人曾用汽车的尾气加热饭菜就说明了这一点。除此之外，气缸壁等也会传走一部分内能。

2．废气和散热带走一部分内能

教师：以上这些都是没有转化成机械能的内能。那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功？

学生：不是，有一部分要传给飞轮以维持其继续转动。

教师：除此之外，由于各零部件之间有摩擦，曲轴还需克服摩擦做功。

3．克服摩擦做功

热机的效率

由于以上原因，真正用来做有用功的能量只占燃烧燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小，也就成了热机性能的标志。为此，我们再介绍一个新的概念：

(二)、热机的效率：

用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率η=Q 有用/Q完全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)

教师：热机是人类使用的主要动力机。尽管它的效率还不高。我们仍然离不了它。问题的关键是如何改进和提高它的性能。经过上面的分析，谁能归纳一下改进热机的总体设想？

（三）、如何提高热机的效率：

①使燃料充分燃烧。

②尽量减少各种热损失。

③在热机设计和制造上，采用先进的技术。

④保证良好的润滑，减少因摩擦而消耗的功。

(四)、内能的利用对环境的污染和保护环境，减小污染的措施：

请同学们看课本P28“地球就在我们手中”，从中可以认识到热机不仅给人类发展做出了极大贡献，同时也带来了那些不容忽视的环境污染？以及介绍了那些保护环境，减小污染的措施？

1、内能的利用对环境的污染：

①废气污染

②噪声污染

2、保护环境，减小污染的措施；

①改进燃烧设备，消除烟尘。

②提高燃料的综合利用，采取集中供热。

③充分开发利用污染小和无污染的能源。

④安装消声器，减少噪声。

（五）、课堂检测（略）

四、小结(略)

五、布置作业