這是熱機的效率教學設計一等獎，是優秀的物理教案文章，供老師家長們參考學習。

熱機的效率教學設計一等獎第 1 篇

一、課標要求及分析《熱機的效率》教學設計

　　從能量轉化的角度認識燃料的熱值，從能量的轉化和轉移的角度認識效率。 燃料在燃燒過程把化學能轉化為內能，學生認識到不同燃料燃燒釋放熱的能力不同，就是熱值不一樣。內燃機中燃料燃燒產生的所有熱量，有一些轉化為了有用的機械能，一部分轉化為無用的機械能，還有一大部分發生了內能的轉移，以廢氣的形式損失。

　　二、教材分析

　　本節內容是人教版初中物理第十四章《內能的利用》的第二節《熱機的效率》 是上一節內燃機知識的延續，通過本節課的學習，可以使學生認識到內燃機工作時，燃料燃燒放出的熱量并不能全部被利用，這樣對內能的利用有一個更全面的認識。本節內容由“燃料的熱值”和“熱機的效率”兩個部分組成。

　　三、學情分析

　　在八年級學習機械效率的基礎上，學生對效率有了初步的認識，這就為這節課的學習打下了良好的基礎；對本堂課的內容，學生需要了解如何提高熱機的效率，這就為本節課打下了心理上的基礎；但是，本節課的知識中有熱值這一概念，學生理解起來會有一定的難度，這就需要教師的積極引導，通過生活的經驗舉例，學生更好的融入課堂

　　四、重難點

　　教學重點：燃料的熱值和熱機的效率。

　　教學難點：對熱機效率的理解。

　　五、學習目標

　　1．知道熱值定義、單位、物理意義

　　2．對熱值、熱機效率相關問題進行簡單計算

　　六、教學流程

　　1．新課引入

　　通過一張蒸汽機車的圖片以及上學期學習過的機械效率引入新課

　　教師：這張圖片中的蒸汽機車現在還用不用了？為什么呢？

　　學生：不用了。污染環境，效率還低（由于冒黑煙）

　　教師：本節課研究熱機的效率

　　2．給出學習目標

　　（1）知道燃料的熱值、單位、物理意義

　　（2）對熱值、熱機效率相關問題進行簡單計算

　　3．新課教學

　　教師：思考問題怎么樣能獲得內能

　　學生：做功、熱傳遞，燃燒燃料化學能轉化為內能

　　教師：根據生活經驗，用干木柴或者蜂窩煤燒開一壺水，用的質量一樣多么？ 學生：需要干木柴的質量更多

　　教師：為什么都是燃料，放熱的能力不同，本節課的第一個內容，熱值。帶著問題閱讀燃料的熱值。課件展示4個問題。

　　學生：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值。 教師：用一種比值定義和之前學過的比熱容定義方式一樣，q=Q放/m

　　學生：單位是J/kg，J/m3

　　教師：前者適用于固體、液體，后者適用于氣體。能夠推到出兩個有關于放熱的公式，根據定義變形Q放=mq，在根據氣體熱值的單位可知，Q放=Vq

　　學生：熱值在數值上等于1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量

　　教師：氫的熱值1.4×108 J/kg物理意義是什么？

　　學生：一千克的氫完全燃燒釋放1.4×108 J的熱量

　　教師：根據小資料知道熱值與燃料的種類有關，與燃料的質量，是否完全燃燒無關。

　　教師：為什么火箭里面的燃料用的是氫？通過小資料觀察

　　學生：氫的熱值比較高

　　教師：根據熱值表，計算下10噸氫完全燃燒放出的熱量？給學生時間并且輔導，提示容易錯誤的環節。

　　Q放 = m q = 1.0×104 kg ×1.4×108 J/kg

　　=1.4×1012 J

　　教師：注意做大題的3個主要步驟公式代數結果，要寫單位，代數順序不能寫反。

　　教師：初三學過機械效率，只要是效率都用同一個符號η來表示能否記得機械效率的公式。用它來掌握熱機的效率。

　　學生：η=有用功除以總功

　　教師：用煤燒水，煤能否完全燃燒呢？煤燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎？請同學們思考。

　　學生：不能完全燃燒，會有一些剩下的煤沒有燃燒，在生活中經常能發現。也不能完全被水吸收，燒水時周圍的也很熱，感覺到熱氣，熱量應該是煤燃燒時候放出的熱量。

　　教師：水吸收的才是有效率用的，只占據了燃料完全燃燒放出熱量的一部分，熱機效率也是類似的，內燃機內的燃料不能完全燃燒，損失了一部分能量，機械裝置吸收了一部分能量，廢氣帶走了一部分能量，機械摩擦也消耗了，一些能量，剩下的就是才是真正轉化為對外做的有用功。而對外做的有用功才是真正有效利用上的。根據課件上的圖片，加上教材的內容，得出熱機的效率。

　　學生：有用的機械能與燃氣內能的比。

　　教師：意思差不多。應該是用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的.能量之比，叫做熱機的效率。

　　教師：觀察投影的三幅圖片，它們的發動機都是熱機中的哪一種啊（蒸汽火車，卡車，小汽車），并觀察他們的效率

　　學生：蒸汽機，柴油機，汽油機

　　教師：蒸汽機效率最低，現在基本不用，柴油機在這里面效率最高，但是也才打到百分之四十五，現在面臨一個問題，如何提高熱機的效率。是現實生活中需要解決的一個重要問題，請同學們閱讀教材24頁最后兩個自然段，總結歸納出提高熱機效率的方法。

　　學生：設計和制造熱機時，要不斷改進和創新，以減少各種能量損失，提高效率。設法利用廢氣的能量，廢氣帶走的能量是最高的。燃料燃燒更充分一些提高燃料的利用率。

　　教師：總結一下，觀看投影提高效率的途徑（1）提高燃料利用率，使燃料

　　充分燃燒；（2）改進熱機，減少各種能量損失；（3） 利用廢氣的能量。

　　習題：1．對于燃料的熱值，下列說法中，屬于正確理解的是 ()

　　A．燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比

　　B．燃料沒燃燒時就沒有熱值

　　C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個確定的值， 跟燃料的質

　　量及燃料燃燒放出的熱量無關

　　D．容易燃燒的燃料熱值一定大

　　教師：熱值是燃料本身的一種屬性，與燃料種類有關，與燃料質量燃料是否完全燃燒無關。選C

　　2．已知干木柴的熱值是1.2×107 J/kg，完全燃燒0.7 kg干木柴能放出多少熱量？假設這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)。

　　Q放 = qm=1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J

　　Q放 = Q吸= 8.4×106 J

　　教師：與比熱容有關系的一道綜合問題，要注意的事項有哪些？

　　學生：做大題主要三步，公式、代數、結果。并且要注意數字后面的單位，代數時候的順序，乘號不能寫成點。

　　3.為了提高熱機效率，可采取的措施是（ ）

　　A．采用熱值高的燃料

　　B．降低熱機功率

　　C．保證良好的潤滑減少摩擦

　　D．以上措施都可以

　　教師：熱機效率的定義用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，與熱值高低沒有直接關系，與熱機的功率無關，記住提高熱機效率的方式方法，從而可以選C

　　教師：請同學們總結一下，學習到了哪些內容？

　　學生：熱值的定義，單位，公式，物理意義，熱機的效率，提高熱機效率的方法。

　　教師：1.燃料的熱值及計算

　　2.熱機的效率及計算

　　3.提高熱機效率的方法

　　提高熱機效率是現實生活中很重要的問題，希望我們同學能夠去解決

　　這個問題。

　　七、板書設計

　　14.2熱機的效率

熱機的效率教學設計一等獎第 2 篇

　　教學目標

　　知識與技能

　　1、經歷“燃燒燃料釋放熱量的分配”的過程，感受到轉化為機械能的內能只是一部分，形成正確的世界觀

　　過程與方法

　　1、通過與機械效率的對比，了解熱機的效率，感悟到效率是評價投入、產出比的基本方法，并了解不同熱機的效率值;

　　情感、態度與價值觀 1、了解熱機的使用對社會的貢獻與帶來的環境污染，感受到自然科學的發展和先進技術的應用在推進社會發展的同時，也造成了環境污染。

　　教學重難點

　　【教學重點】建立熱機效率的概念。

　　【教學難點】理解環境污染與熱機使用的關系;熱機效率的運用。

　　教學工具

　　多媒體

　　教學過程

　　一、復習引入

　　1.什么叫機械效率。

　　2.內燃機是將能轉化成 能。內燃機一個工作循環的四個沖程依次為 沖程、 沖程、 沖程和 沖程。

　　3.在內燃機里，燃料釋放的能量都到哪里去了?

　　4.什么叫做熱機的效率。

　　二、燃料的熱值

　　1、某種燃料完全燃燒放出的能量(熱量)與其質量之比，叫做這種燃料的熱值(heat value)，熱值用q表示。

　　2、單位：J/Kg 或 J/m

　　3、公式：Q = mq或：Q = Vq

　　其中：燃料完全燃燒釋放的熱量為Q、燃料的質量為：m、燃料的熱值為q;那么V則應該是燃料的體積、此時燃料的熱值仍然是q，可是此時因為體積單位為：m(米的立方)，則燃料熱值此時單位為：J/m。

　　敬請同學們看教材23頁的小資料一些燃料的熱值。哪種燃料的熱值最好，燃燒這些燃料在實際中是否能充分的利用而沒有浪費掉?為此我們下面來學習熱機的效率

　　三、熱機的效率

　　1.交流討論：熱機里的能量轉化。

　　利用24頁的想想議議的圖14.2-2在內燃機里，燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了? 熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作過程中損耗掉了。

　　由圖可見，真正能轉變為對外做有用功的能量只是燃料燃燒時所釋放能量的一部分。 即熱機工作時的能量的損失

　　①燃料未完全燃燒

　　②廢氣排出帶走能量

　　③克服磨擦，消耗能量(由于機械傳動等要克服摩擦也要消耗能量) ④熱機本身發熱帶走一部分能量。

　　2.熱機的效率定義是：熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。

　　即(1)熱機的效率為：W有用

　　Q總100%，其中W有用指用來做有用功的能量，Q總指完全燃燒釋放的能量。

　　看書P24一些熱機的熱機效率表，討論這些熱機中的能量轉化情況。

　　(2)提高熱機效率的主要途徑：減少熱機工作中的各種能量損失.

　　具體方法:首先要減少燃燒過程中的熱量損失;其次是要盡量簡化機械傳動部分,并選用優良的潤滑材料減小摩擦,以減少機械損失. 如內燃機要掌握好火花塞點火或噴油嘴噴油的最佳時間;蒸汽類熱機,常將煤研磨成粉狀,用風吹入鍋爐內燃燒.這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些.

　　即提高熱機效率的途徑：

　　(1)燃料盡可能燃燒

　　(2)盡量減少各類熱量的損失

　　(3)在熱機的設計和制造上，采取先進技術

　　(4)使用時，注意保養，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的功。 各種熱機的效率:蒸汽機:6﹪~15﹪;汽油機：20﹪~30﹪;柴油機：30﹪~40﹪;飛機上的噴氣式發動機：50﹪~60﹪

　　想想看：熱機的效率能達到100 ﹪嗎?為什么?

　　不能。

　　因為熱機在工作過程中一定有能量損失

熱機的效率教學設計一等獎第 3 篇

教學目標

知識與技能

1.從能量轉化的角度認識燃料的熱值。

2.了解內能的利用在人類發展史上的重要意義。

3.通過分析能量轉化或轉移的去向，理解熱機效率。

情感、態度與價值觀

1.通過熱值的學習培養學生觀察、分析問題的能力。

2.通過熱機效率的學習，激發學生開發新技術、提高燃料利用率的意識。

3.通過閱讀“STS”擴展學生的知識面。

重點難點

重點

1.燃料的熱值。

2.熱機效率。

難點

1.熱值的相關計算。

2.熱機效率。

教學方法

學生自學、討論交流法。

教學過程

一、新課導入

思考問題：現在有兩種燃料：干草和煤炭，要燒開一壺水，用哪種作燃料用量少一些?

分析引導：水燒開需要吸收的熱量是相等的，而干草和煤炭用的量不同，這說明質量相同的不同燃料完全燃燒時放出的熱量是不同的，由此引出燃料的熱值。

二、新課教學

1.燃料的熱值。

（1)類比速度、密度定義的建立，得出熱值的定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比叫做燃料的熱值。

(2)由定義得出熱值的公式q=Ω，單位：焦/干克

(J/kg)

(3)讓學生讀課本第23頁“一些燃料的熱值”表格，回答：酒精的熱值是多少?并讓學生解釋其物理意義，了解“完全燃燒”四個字。

(4)燃料很難完全燃燒，放出的熱量往往比按熱值計算的要小，如用煤燒水，有效利用的只是被水吸收的熱量，其余的熱量都散失了。

學生思考：通常的鍋爐，燃料的利用率比較低，為了節約能源，鍋爐工會怎么做?

學生根據生活中的實際做法來討論，然后得出有效使用燃料的途徑：

(1)要讓燃料盡可能充分燃燒。

（2）要減少熱量的損失。

2.熱機的效率。

(1)學生思考：內燃機中燃料完全燃燒放出的熱量能否全部用來做功?

(2）學生討論分析內燃機中的燃料釋放出的能量的去向(如廢氣帶去一部分熱量，一部分熱量消耗在散熱上，還有一部分消耗在克服摩擦做功上)，只有一部分能量能夠用于做功。

(3)引入熱機的效率的概念：用于做功的那部分能量，與完全燃燒放出的熱量比，叫做熱機的效率。

η＝w有/Q放

組織學生討論為什么7<1?如何提高爐子的效率。

3.燃料的有效利用

組織學生討論：怎樣提高燃料的利用率，減少環境污染?

三、課堂小結

1.熱值及其單位。

2.有效利用原料的途徑。

3.熱值的相關計算。

板書設計

教學反思

本節課通過對熱機的效率的學習，讓學生了解到能源的低效率使用情況，在學習生活中認識到節約能源的必要性，增強學生們在生活中的節約能源意識。

熱機的效率教學設計一等獎第 4 篇

教學目標

1．從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領不同；了解熱機效率的含義；

2．燃料燃燒時能量的主要流向；

3．培養節約資源、增強環保的意識，從而激發改進技術，提高熱機效率。

2學情分析 3重點難點

1．重點：運用熱值的計算公式進行計算；

2．難點：如何提高機械效率，了解燃料的燃燒對環境的影響。

4教學過程 4.1第一學時 教學活動 活動1【導入】引入新課：

1．復習提問：什么是機械效率？

2．新課引入：熱機是內能轉化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也有效率的問題。

活動2【講授】講授新課：

（一）燃料的熱值：（ q ）

1．定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比。

2．單位：J / kg 或 J / m3

3．公式：Q = q m 或 Q = q V

（二）熱機的效率：

1．交流討論：熱機里的能量轉化

利用24頁的想想議議的圖14.2-2在內燃機里，燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？

熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作過

程中損耗掉了。

由圖可見，真正能轉變為對外做有用功的能量只是燃料燃燒時所釋放能量的一部分。

即熱機工作時的能量的損失：

① 燃料未完全燃燒；

② 廢氣排出帶走能量；

③ 克服磨擦，消耗能量（由于機械傳動等要克服摩擦也要消耗能量）；

④ 熱機本身發熱帶走一部分能量。

2．熱機的效率定義是：

熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。即：

（1）熱機的效率為：h = W有用 / Q總×100%

其中W有用 指用來做有用功的能量，Q總 指完全燃燒釋放的能量。

看書P24一些熱機的熱機效率表，討論這些熱機中的能量轉化情況。

（2）提高熱機效率的主要途徑：減少熱機工作中的各種能量損失

具體方法：

首先要減少燃燒過程中的熱量損失；

其次是要盡量簡化機械傳動部分；

并選用優良的潤滑材料減小摩擦，以減少機械損失。

如內燃機要掌握好火花塞點火或噴油嘴噴油的最佳時間；蒸汽類熱機，常將煤研磨成粉狀，用風

吹入鍋爐內燃燒。

這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些。即提高熱機效率的途徑：

① 燃料盡可能燃燒；

② 盡量減少各類熱量的損失；

③ 在熱機的設計和制造上，采取先進技術；

④ 使用時，注意保養，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的功。

各種熱機的效率：

蒸汽機：6 ﹪~ 15 ﹪； 汽油機：20 ﹪~ 30 ﹪；

柴油機：30 ﹪~ 40 ﹪； 飛機上的噴氣式發動機：50 ﹪~ 60 ﹪

想想看：熱機的效率能達到100 ﹪嗎？為什么？

活動3【講授】課堂小結：

1．熱值的定義、單位及計算公式；

2．熱機的效率。

活動4【講授】板書設計：

§14.2 熱機的效率

一、燃料的熱值：

1．定義：燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比

2．單位：J / kg 或 J / m3

3．公式：Q = q m 或 Q = q V

二、熱機的效率：

1．定義：

2．效率低的原因：

3．如何提高效率：