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
K12学习教育
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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?
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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,于各零部件之间有摩擦,曲轴还需克服摩擦做功。
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3.克服摩擦做功 热机的效率
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? 、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:
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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。 、课堂检测 四、小结 (略) 五、布置作业
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