作為一名優秀的教育工作者,編寫課件總是必不可少的。 編寫學習案例有助于我們準確把握教材的重點和難點,選擇合適的教學技巧。 那么你了解案例研究了嗎? 以下是小編為大家整理的熱機效率研究案例,希望對大家有所幫助。
熱機效率案例 1
【課程標準內容】
探究燃料熱值、熱機效率、熱機與環境保護的關系。
【教學目標】
知識和技能
建立熱值概念。 知道熱值是燃料的一個重要特性,了解熱值的表示方法和常用燃料的熱值,能利用熱值表對燃料的吸熱量進行簡單估算。
了解熱機效率。 了解熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道如何提高熱機效率以及提高熱機效率的意義。
了解熱機與環境保護的關系。
2.工藝與技巧
計算某種燃料完全燃燒釋放的熱量。
3. 情緒、態度和價值觀
結合燃料的有效利用,讓中學生了解節約和充分利用能源的意義,培養自覺的環保意識,激發中學生的社會責任感
【教學重點】
燃料熱值的概念和單位,以及根據定義估算燃料燃燒吸熱量的相關問題。
【教學難點】
提高熱機效率,需要從實際出發,分析實際問題,能夠利用熱機效率進行簡單估算。
【教學方法】
論證方法、探索與交流
【教學用品】
多媒體講義
【課程表】
1課時
【教學過程】
1.導入新課程
做飯做飯、奔馳車和高鐵、火力發電、直上云霄的鵜鶘,都離不開燃料。 燃料燃燒的過程是物理能量轉化為內能的過程。 熱機是一種將內能轉化為機械能的機器。 和所有機器一樣,它也有效率問題。 熱機的形成和發展促進了社會生產力和人類文明的發展,但同時也帶來了環境污染。 在本課中,我們將了解熱機的效率。
2.合作研究
(1)燃料熱值
自從原始人類學會了用火以來,人們所使用的能源大部分還是通過燃燒燃料獲得的。
常見燃料的分類
固體燃料如:干柴、煤等。
液體燃料如:柴油、汽油、酒精等。
二氧化碳燃料如:二氧化碳天然氣等。
燃料燃燒過程:燃料的物理能轉化為內能
該圖顯示了使用某種燃料時一家四口每月的消耗量。 不同燃料的消耗量不同。 為什么?
燃料熱值
某種燃料完全燃燒所放出的熱量與所用燃料的質量(或體積)之比稱為這些燃料的熱值(以q表示)。
班主任在熱值定義中指出“燃料完全燃燒”
單位:焦耳每千克焦耳每立方米
符號:J/kg或J/m3
數學意義:描述不同燃料完全燃燒吸熱能力的數學量。
質量為m的燃料完全燃燒釋放的能量為:
Q=qmQ:燃料完全燃燒放出的熱量
m:燃料質量
q:燃料的熱值
體積為V的燃料完全燃燒放出的熱量:
Q=qVQ:燃料完全燃燒放出的熱量
V:燃料體積
q:燃料的熱值
常見燃料的熱值
干柴的熱值是q=1.2×107J/Kg,它的數學意義是什么?
表示1kg干柴完全燃燒放出的熱量為1.2×107J。
褐煤的熱值是q=2.9×107J/Kg,它的數學意義是什么?
即1kg褐煤完全燃燒放出的熱量為2.9×107J。
熱值是燃料的一個特性
它與燃料的種類有關,與燃料的質量和是否完全燃燒無關。同一種燃料的熱值是一個固定值,不同燃料的熱值通常是不同的
例子解釋:
示例 估算 4kg 汽油完全燃燒釋放的熱量。
已知:q=4.3×107J/kgm=4kg
問:問
解:Q=qm
=4.3×107J/kg×4kg
=1.72×108J;
答:4kg汽油完全燃燒放出的熱量為1.72×108J。
【中學生練習:估計100克酒精完全燃燒放出的熱量。 (q酒精=3.0×107J/kg)]
(2) 熱機效率
車輛行駛時柴油的物理能量能否完全釋放? 燃燒釋放的熱量能否全部得到有效利用?
熱機燃料的能量主要朝向示意圖
用于做有用功的能量與燃料完全燃燒釋放的熱量之比稱為熱機的效率
定義公式:公式:η=×100%)
案例剖析:估算熱機效率
小型叉車推力約3×104N,勻速推土總行程10km,油耗約30.3kg。 計算安裝在叉車上的汽油機的熱機效率。
解:η=×100%=×100%=×100%≈23%
答:該汽油機的熱機效率為23%。
討論
熱機能達到 100% 的效率嗎? 為什么?
它不能達到100%,因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒釋放的能量的一部分,而這部分能量遠大于總能量,所以比值它與燃料完全燃燒釋放的總能量之比必須大于1,即熱機的效率大于100%。
組織中學生討論:如何提高熱機效率?
提高熱機效率的方法:
減少熱機工作中的各種能量損失;
減少燃燒過程中的熱損失;
簡化機械傳動部分;
選擇優良的潤滑材料,減少摩擦,減少機械損失。
(三)環境保護
熱力發動機在給人類生活帶來便利的同時,也帶來了哪些問題? 你認為應該如何解決這個問題?
為中學生展示圖片和資料,分析如何保護我們的生活環境。
組織中學生分組討論交流,肯定中學生取得的成績。
[初中生作品展]
采取的措施:
改進燃燒設備,改造排煙除塵裝置;
集中供暖;
改用二氧化碳燃料,普及煤氣和天然氣;
全面發展污染少、無污染的新能源。
3. 課堂總結
班主任指導中學生總結
一、燃料的熱值及意義
2、常見燃料的熱值
三、熱值單位及估算公式
4、熱機效率
5、環境保護
4.課堂練習
1.(重慶高考)下列關于燃料熱值的說法正確的是(C)
A、燃料的熱值與燃料的燃燒有關
B、易燃燃料的熱值一定要大
CD0.5kg煤油與1.5kg煤油的熱值相同
D、以上說法都不正確
2、(20xx?揚州)如果一瓶酒精用掉了三分之一,那么剩余酒精的密度、比熱容和熱值(A)
A、無變化
B.變成原來的三分之二
C.發熱量不變,密度和比熱容變為原來的三分之二
D.發熱量變為原來的三分之二,密度和比熱容不變
3.下列關于熱值和熱機效率的描述正確的是(B)
A、使燃料燃燒更充分,降低熱值
B.使燃料燃燒更充分,可提高熱機效率
C.燃料燃燒放出的熱量越多,熱值越大
D.熱值和熱機效率為定值,與外界條件無關

4、(20xx?山東)0.035m3天然氣完全燃燒放出多少熱量? 如果這些熱量全部被水吸收,水的溫度可以降低 50°C 多少千克? (天然氣熱值取q=4×107J/m3)
解:0.035m3天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q=qV=4×107J/m3×0.035m3=1.4×106J;
當這種熱量完全被水吸收時,會加熱水的質量:
家庭作業:
1.完成作業
2.完成本節相應習題
6.黑板設計
13.4 熱機效率與環境保護
(一)燃料的熱值及意義
(2) 常用燃料的熱值
(3) 熱值單位及估算公式
(4) 熱機效率
(5) 環境保護
熱機效率案例 2
1.輔導。
1. 復習題:機械效率是多少?
熱機是一種將內能轉化為機械能的機器。 和所有機器一樣,它也有效率問題。 熱機的形成和發展促進了社會生產力和人類文明的發展,但同時也帶來了環境污染問題。 在本課中,我們將學習熱機效率和環境保護。
2.引進新課程。
二是熱機的能量損失。
1、問一個問題,熱機不僅利用燃料中所含的物理能做有用的功; 同時,還有什么其他的方法可以消耗能量呢?
2.總結并說明熱機燃料釋放能量的主要方向。
三、熱機效率。
1.介紹熱機效率的概念,提出自學要求,閱讀教材相關內容,畫出熱機效率
2、組織中學生討論:如何提高熱機效率
4、環境保護。
1. 熱力發動機在給人類生活帶來便利的同時,也帶來了哪些問題? 你認為應該如何解決這個問題?
2、組織中學生分組討論交流,通過中學生的陳述給予肯定。
五、展示目標,中學生做總結。
6.鞏固練習:
1. 熱機是一種將能量轉化為能量的機器。 在熱機中,轉化的能量與燃料完全燃燒釋放的能量之比稱為熱機效率。
2、如何提高熱機的效率是降低能源消耗的重要課題。 提高熱機效率,主要途徑是減少熱機工作中的各種損失,其次是保證良好的性能,減少機械損失。
3、為了節約能源,必須提高熱機的效率。 下列哪項措施不能提高效率( )
A、盡量使燃料燃燒充分。
B. 盡量減少熱機的工作時間。
C. 盡量減少廢水帶走的熱量。
D. 盡量減少熱機零件之間的摩擦。
4、目前社會上存在一些陳舊過時的內燃機。 從長遠來看,您認為有必要先修好再使用嗎? 解釋為什么。
熱機效率案例 3
教學目標
(一)知識與技能
1、樹立熱值觀念。 知道熱值是燃料的一個重要特性,了解熱值的表示方法和常用燃料的熱值,能利用熱值表對燃料的吸熱量進行簡單估算。
2. 了解熱機的效率。 了解熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道如何提高熱機效率以及提高熱機效率的意義。
(二)工藝與技巧
通過社會調查、小組交流與合作,了解熱機的效率和熱機的負面影響。
(三)情感心態與價值觀:
了解熱機的使用與人類社會發展的關系,能夠解釋熱機的使用所造成的排放
對環境的不利影響,培養中學生的自覺環保意識,迸發社會責任感。
教學重點
燃料熱值、熱機效率與中學生環保意識的培養
教學難點
了解熱機效率和環境保護。
課前計劃
木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(裝在打火機內)等燃料樣品,多媒體講義,中學生課前環境污染社會調查。
教學過程
1.新課程介紹
無論是做飯做飯,還是邁巴赫汽車和高鐵,甚至是直沖云霄的鵜鶘,都離不開燃料。 即從原始人類學會使用火的那一天起,到現在,人們所使用的能量,大部分還是通過燃料燃燒獲得的。 那么,有多少燃料燃燒釋放的能量用于做有用功呢? 燃料的燃燒會對環境造成這些影響嗎? 明天我們上去學習《 4 熱機效率與環境保護》。
2.新課教學
1.課件展示:用柴火取暖,用煤氣做飯,鍋爐燒煤,內燃機車,飛機,輪船等,導致普通燃料。
2、疑惑:常見的燃料有柴火、煤、汽油、酒精等,它們燃燒時都會釋放能量,但它們釋放能量的能力是一樣的嗎? 如果他們不同,如??何表達他們的能力有多大?
3、交流討論:如何比較不同燃料的能量釋放能力?
注:如果中學生答不上來,可由班主任指導:必須保證多少數量相同才能進行比較? (燃料的質量必須相同,但必須完全燃燒)。
(1)燃料熱值
燃料的熱值:1公斤某種燃料完全燃燒所放出的能量(熱),稱為這些燃料的熱值。 用q表示。 單位為J/kg,二氧化碳燃料的熱值單位為J/m3。
注意質量必須是每單位質量1公斤并且必須完全燃燒。
指出熱值是燃料的一個重要特性,只與燃料的種類有關,與質量和是否完全燃燒無關。
中學生查熱值表,描述木柴和液化石油氣的熱值的數學意義。
從熱值的定義我們知道:
1kg干柴完全燃燒放出1.2×107J的熱量;
如何估算質量為mkg的干木柴完全燃燒釋放多少J熱量?
m. q
由此得到發熱量的估算公式:Q=mq。
思考:二氧化碳燃料一般是用體積而不是質量,所以在估算二氧化碳燃料的吸熱量時,公式應該寫成Q=qV
示例:估算 4kg 汽油完全燃燒釋放的熱量。
解:查表知q=3.3×107J/kg,
所以Q=mq=4kg×3.3×107J/kg=1.32×108J。
答:完全燃燒放出的熱量為1.32×108J。
計算練習: 在圖12-26所示的情況下,需要干柴、煙煤和柴油。
交流討論: 在圖12-26中,干柴、煙煤和柴油的實際質量大大超過估計值。 為什么?
(2) 熱機效率
實際上熱機的效率定義是什么,熱機在工作時,燃料中所含的所有物理能都不能對外做有用功,很大一部分能量是在工作過程中消耗掉的。
講座介紹:教材圖12-27《熱機燃料燃燒能量示意圖》。
從圖中可以看出,真正能轉化為有用功的能量只是燃料燃燒釋放的能量的一部分。
熱機效率:熱機轉化為有用功的能量與燃料完全燃燒釋放的能量之比稱為熱機效率。 用η表示(即η=Q有/Q總×100%)。
過渡語:為了合理利用能源,人們還在努力提高熱機的效率。
自學P38 第四自然段
交流與討論:如何合理利用能源提高熱機效率?
歸納:主要是減少熱機的各種能量損失。
具體措施:(1)使燃料盡可能完全燃燒(褐煤、爆破)
(2)減少機械摩擦(選用優質潤滑油)
(3)盡可能簡化機械傳動部分(三角回轉底盤)
5.課件展示:各種熱機的效率
思考:熱機的效率能達到100%嗎? 為什么?
(三)環境保護
熱機為人類的發展做出了巨大貢獻,但也帶來了一些負面影響,造成了環境污染,如噪聲污染、廢氣污染等。
講義展示:燃料燃燒造成環境污染相關的圖片和生活場景。
交流與討論:通過前面的演示,我們來談談我們的生活環境:燃料燃燒對環境有什么影響?
歸納:(1)燃料燃燒排放的粉塵使空氣渾濁,影響動物的生長。
(2)車輛等交通工具排放的廢氣:如氧氣過多,造成月球溫室效應和全球變暖。 一氧化碳會引起“氣體中毒”,導致缺氧死亡。 二氧化碳會產生酸雨,危害動物、農作物,破壞生態平衡,還會腐蝕建筑物……
閱讀:我國大氣環境質量標準和信息窗口內容,開展環境保護總動員。
三、課堂總結:
1、熱值:①概念:②單位; ③ 公式: ④ 計算:
2、熱機效率:①概念:②提高熱機效率的途徑:具體措施:
3、保護環境熱機的效率定義是什么,從我做起。
4.課堂練習
1、液化氣的熱值為4.9×107J/m3,其數學意義是5m3液化氣完全燃燒可形成J的熱量。
2、火箭常用液態甲烷作燃料。 原因是這樣的。
3.下列關于熱值的說法正確的是( )
A、燃料不燃燒,熱值為零。
B、燃料不完全燃燒的熱值會變小。
C、燃料的熱值與燃燒情況和質量無關,只與燃料的種類有關。
D、燃燒時放出熱量多的燃料,其熱值越大。
4、一塊煤球含0.6kg無褐煤可燒5瓶水,0.6kg液化石油氣可供普通人做飯、燒水、洗澡水三天。 這樣,不同的燃料是不同的。 若不含褐煤的q=3.4×107J/kg,則5瓶水的質量為9kg,從20℃到沸騰,則此木柴的效率為。 (在一個標準大氣壓下)
5、要提高熱機的效率,下列方法是不可行的()
A. 盡量減少廢水帶走的熱量。
B、盡量保持機械部件之間的良好潤滑。
C、盡量減少連桿傳遞給飛輪的機械能。
D.盡可能減少熱損失。

6、煤和石油燃燒時產生的二氧化碳中含有豐富的甲烷、氮氧化物等,燃料燃燒不完全會形成煙霧和一氧化碳,排放到空氣中,嚴重污染大氣。
7、用煤焦燒水時,水實際吸收的熱量遠遠大于根據熱值估算的熱量。 為什么?
工作設計
①小型叉車推力約3×104N,勻速推土總行程10km,油耗約30.3kg。 計算安裝在叉車上的汽油機的熱機效率。
②點燃一個非褐煤(0.6kg),可以燒開5瓶水,點燃0.6kg的液化石油氣可以供普通人做三天飯,開水也可以用來燒洗腳水沖涼. 這樣看:不同的燃料()是不一樣的。 若不含褐煤的q=3.4×107J/kg,則5瓶水的質量約為9.5kg,從20℃燒開,則此木柴的熱效率為()
排版設計
第 4 節 熱機效率與環境保護
1、燃料的熱值。
熱值:1千克某種燃料完全燃燒時放出的熱量。
(1) 符號:q
(2) 單位:J/kg。 (焦耳/千克)。 或二氧化碳燃料的熱值:J/m3
(3) 熱值的數學意義:
(1) 公式:Q=mq或q=Q/m
2. 熱機效率。
3、環境保護。
熱機效率案例 4
教學目標
知識目標
(1) 了解熱機的效率
(2)了解提高效率的途徑
能力目標
運用數學圖表分析問題的能力,結合現實思考問題的能力
情感目標
體驗科技與社會的聯系,樹立善用垃圾的理念。
教學建議
教材分析
教材從提問入手,讓中學生思考熱機的效率指的是什么,解釋熱機的效率,強調蒸汽機的效率很低,而內燃機的效率內燃機相對較高。 還專門分析了內燃機的能量流圖,解釋了損失的能量是什么,有用的機械能只占了一部分。 對于火電廠教材,也借助能量流圖詳細介紹了各過程中的能量損失,轉化為電能的部分也是其中的一部分。 強調了能量損失的一些原因。
在此基礎上,教材結合實際分析了提高熱機效率的途徑。 人們將失去的能量用于其他目的的開闊思維,既節約了能源,又通過利用廢物改善了環境。
回教教義忠告
本節內容建議中學生采用實驗探索、自主學習的方法。 第一次用能量流圖分析問題。 可以結合圖表幫助中學生想象,提高中學生的觀察和分析能力。 本節的一大特點是貼近實際,考察具體過程中的能量消耗。 要讓中學生詳細分析問題,養成深思熟慮的思維方式。 注重教學聯系實際,使中學生能夠將所學提高效率的方法運用到實際生活中,解決簡單的問題。 在教學中,要結合技術與社會的關系,了解火電廠與普通火電廠相比的優勢,結合我們所處的社區考慮節能環保問題。
教學設計
熱機效率
熱機效率
大難點熱機效率及影響熱機效率的主要因素,提高熱機效率的技巧和意義
教學過程設計
1. 熱機效率
方法一、說明熱機不能利用燃料燃燒放出的全部熱量,有一部分損失掉了,所以可以得到熱機的效率,熱機效率的定義可以通過畫餅圖來分析圖表。 班主任提供資料,解釋一些機械的效率,如蒸汽機、汽油機、柴油機的實際效率。
課本上有內燃機和火力發電廠的能量流圖。 中學生觀察內燃機的能量流圖,想一想什么是做有用功的能量,什么是耗散掉的能量。 對于火力發電廠,他們還可以考慮做有用功的能量是多少。 什么是失去的能量。
方法二、老師介紹完熱機的效率后,讓中學生根據課本上的內燃機和火力發電廠的能量流圖,畫出餅圖,從餅圖中分析能源用來干什么有用功和損失的能量是多少。
中學生可以自己搜集資料,講解一些機械的效率,從短發分析內燃機的發展趨勢。 這些方法適用于知識面廣、善于把控課堂的班主任。
2. 熱機效率的應用
班主任提供資料,中學生自主學習,中學生分析探究的參考問題包括:如何提高熱機的效率; 如何提高火力發電廠燃料的利用率。
詢價活動
實驗探索:柴油機的效率
課題研究柴油機的效率
組織方式 中學生活動小組
活動流程 提問; 猜測和假設; 規劃和設計實驗; 進行實驗和收集證據; 分析論證; 評估; 溝通與合作。
參考方案考察了柴油機的效率,并試圖對其不合理的地方提出建議。
評論:
1. 撰寫研究報告。
2.發現新問題。
熱機效率案例5
教學要求
1、什么是熱機效率的常識性認識及提高熱機效率的主要途徑。
2、內能利用和環境保護的常識性認識,加強中學生的環境保護、控制和污染清除意識。
教學過程
(一)準備題
1. 什么是熱機?
2、大多數柴油機是靠哪四個沖程的連續循環來保證工作的? 氣體對活塞做功的沖程是多少?
3、您能說說柴油機和汽油機在結構和工作過程中的主要優缺點嗎?
(二)開展新課
問:什么叫機械效率?
班主任:使用機械需要注意機械效率,熱機也有效率的問題。 什么是熱機效率? 如何提高熱機效率? 就是本節的學習內容。
(板書) 5.熱機效率
1.熱機效率
① 什么是熱機效率?
問:熱機是通過燃料的燃燒,將物理能轉化為內能,并利用內能做功的機器。 燃料燃燒釋放的所有能量都可以用來做有用的功嗎?
答:并非所有燃料燃燒釋放的能量都可以用來做有用功。 損失了大量的能量。
看書,正文第38頁圖3-13,解釋了內燃機的能量流圖。
答:在內燃機中,用于做有用功的能量只占燃料燃燒產生的氣體內能的一小部分。 內能損失的方式是:燃料的不完全燃燒損失了一小部分能量。 低溫廢水和熱機部件因散熱而失去部分內能。 熱機工作時,也有一部分能量消耗來克服摩擦做功。
班主任:熱機中用來做有用功的那部分能量只占燃料完全燃燒釋放的能量的一部分。比較機械效率給出熱機效率
(板書) 熱機效率:熱機中做有用功的能量與燃料完全燃燒釋放的能量之比稱為熱機效率。
②介紹蒸汽機、汽油機和柴油機的效率。 ③問題:你能看懂課本39頁火力發電廠的能流圖嗎?
班主任:引導中學生討論以下問題:火力發電廠的三大組成部分。 燃燒爐、熱機和發電機中的能量轉換、能量損失途徑。 大部分能量損失在哪里? What of the of the fuel is the of the power plant? ④ to loss and heat ? F
The head and to how to fully burn the fuel, heat , use low- waste water, and good of the heat .
2. The use of and the .
①The text of this is on page 39 of the 's self-study .
② to the .
What are the main of air ? What are the harms of air ? What are the to solve air ? with the local city, what exist in in our study and .
Class 's ( on the ) 6. The use of and the
(3) the key of this based on what you have on page 42 of the .
(4) 作業
What 1-5 have been on page 42 of the . (Liu ) (PEP )
【評論】
It is to the of a heat by with . It is also very to and make the of the of heat . This study case has done a good job in this . If time , it may be if we can some to the of heat , the use of , and .
Heat Case 6
1. A heat is a that into . Like all , it also has the of . The and of heat have the of and human , but at the same time, they have also about the of . In this , we will learn about heat and .
new class
with the
new class
2. loss of heat
1. Ask a , the heat not only does work with the in the fuel; at the same time, what other ways are there to lose ?
2. and state the main of the by the heat fuel.
1. Read the book for the , the of the fuel of the heat .
2. the loss of heat
①The fuel is not
② gas takes away
③ and
新班級
3. Heat
1. the of heat , put self-study , read the of the and draw the heat
2. to : how to the of heat
1. Read books and self-study to the , and get the of heat
and
4.
1. While heat bring to human life, what do they bring? How do you think this be ?
2. to and in , and give ' .
1. Read books as , and have a of
2. and in to the of
Guide to in and , ' , and ' of .
5. by
Heat study case :
★ on Work ( 9 )
★ motto
★ in the eyes of
★5 on the topic of youth
★10 ways to in 4 steps
★When the is the , the may be the
