第3節 熱機效率【授課時間】1課時【儀器材料】一教學目標要求1了解熱機的效率概念。2了解不同熱機的效率值。三重點與難點本節課的重點是建立熱機效率的概念，難點是理解環境污染與熱機使用的關系。四教學過程本節分為三個教學板塊：（1）建立熱機的效率概念；（2）了解熱機的使用對環境的影響；（3）本章小結。教學設計（1）課題的引入首先，引導學生回顧原來學習過的機械效率的概念（八年級下冊第七章第5節的內容）。繼而回顧上節課提到的，把燃料的燃燒由外部轉移到內部，是提高燃料利用率的一個重要措施。進而提出問題：汽油機工作時，燃料在汽缸內部燃燒，產生的內能能夠全部轉化成機械能嗎？學生們一般都會回答“不能”，但對進一步的說明沒有把握，在此基礎上展開對“圖2-3-2 汽車內燃機的能量流向”的討論交流。（2）汽車內燃機的能量流向書中用圖示描述了燃料燃燒后的能量流向，這部分內容要讓學生在討論和交流中加深認識。把“圖2-3-2 汽車內燃機的能量流向”的各種數據轉換成餅圖，然后交流討論，發表認識。雖然圖2-3-2也有相應的面積形式體現，但是不如餅圖直觀。另外，這種轉換也向學生滲透了一種常用的直觀的數據分析方法，更深刻有效地達成對有用功在總能量中所占比例的認識。教師簡單地向學生介紹，為什么汽油機工作過程中仍有大量的內能損失。例如廢氣占到33%35%，是因為做功沖程過后，汽缸里的廢氣溫度還相當高，僅靠排氣沖程直接排放還不能正常工作。由于熱傳遞，汽缸本身的溫度也會很高，如果不能及時散熱，就會使活塞和汽缸粘連，必須通過水循環，把汽缸的溫度降低，這部分的內能損失和廢氣的排放是相當的，在30%32%，這兩項加起來已經接近70%！由此可以讓學生理解課文中“對提高熱機效率的研究，幾百年來一直沒有停止”的意義。（3）熱機的效率書中是用文字表述的方法給出熱機效率概念的，教師根據學生的實際情況，講授用公式表述和要求計算熱機效率。但是，應該讓學生注意到，根據“圖2-3-2 汽車內燃機的能量流向”所示，熱機輸出的有用功并不是全部用來提供機械（例如汽車）的牽引力（或推力），以免造成概念的混亂和計算的錯誤。（4）“地球就在我們手中”通過前兩節的學習，學生們已經初步了解了熱機的應用給人類社會帶來的巨大變化和造成的環境影響，組織學生根據學習過的內容，歸納出“熱機為人類社會發展做出了極大貢獻，同時也帶來了不可小視的環境污染；應該致力于進一步提高熱機的效率，盡可能減少環境污染”的認識。教師向學生提供下列的資料。熱機發展史：蒸汽機（效率4%8%），蒸汽輪機（效率25%30%），內燃機（效率26%45%），燃氣輪機（效率50%60%）噴氣發動機（效率50%60%）熱機對人類社會的貢獻：帆船橫渡大西洋約需2530天；蒸汽機驅動的輪船約用17天；柴油機輪船約為10天。協和式超音速客機只需3.5小時就可以從巴黎飛到紐約（但是因為噪聲太大，已經退出運營）熱機使用引起的環境問題：內燃機大量排放的廢氣會形成毒霧天氣、“酸雨”現象，我國重慶等地危害嚴重，西歐、美國等地還造成植被大量死亡，也造成大量湖泊中的成批魚類的死亡。目前世界各國都制定了汽車尾氣的排放標準，減少了煤的使用量，來控制廢氣造成的危害。（5）本章小結人類為了合理利用能源，一直在努力提高熱機效率。熱機為人類社會發展做出了重大貢獻，是人們離不開的動力機械。但也要正視熱機廣泛使用帶來的環保問題