第3節(jié) 熱機效率【授課時間】1課時【儀器材料】一教學(xué)目標(biāo)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(jié)課的重點是建立熱機效率的概念，難點是理解環(huán)境污染與熱機使用的關(guān)系。四教學(xué)過程本節(jié)分為三個教學(xué)板塊：（1）建立熱機的效率概念；（2）了解熱機的使用對環(huán)境的影響；（3）本章小結(jié)。教學(xué)設(shè)計（1）課題的引入首先，引導(dǎo)學(xué)生回顧原來學(xué)習(xí)過的機械效率的概念（八年級下冊第七章第5節(jié)的內(nèi)容）。繼而回顧上節(jié)課提到的，把燃料的燃燒由外部轉(zhuǎn)移到內(nèi)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(nèi)部燃燒，產(chǎn)生的內(nèi)能能夠全部轉(zhuǎn)化成機械能嗎？學(xué)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(chǔ)上展開對“圖2-3-2 汽車內(nèi)燃機的能量流向”的討論交流。（2）汽車內(nèi)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(nèi)容要讓學(xué)生在討論和交流中加深認(rèn)識。把“圖2-3-2 汽車內(nèi)燃機的能量流向”的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成餅圖，然后交流討論，發(fā)表認(rèn)識。雖然圖2-3-2也有相應(yīng)的面積形式體現(xiàn)，但是不如餅圖直觀。另外，這種轉(zhuǎn)換也向?qū)W生滲透了一種常用的直觀的數(shù)據(jù)分析方法，更深刻有效地達(dá)成對有用功在總能量中所占比例的認(rèn)識。教師簡單地向?qū)W生介紹，為什么汽油機工作過程中仍有大量的內(nèi)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(dāng)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(huán)，把汽缸的溫度降低，這部分的內(nèi)能損失和廢氣的排放是相當(dāng)?shù)模?0%32%，這兩項加起來已經(jīng)接近70%！由此可以讓學(xué)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(jù)學(xué)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(yīng)該讓學(xué)生注意到，根據(jù)“圖2-3-2 汽車內(nèi)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(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們已經(jīng)初步了解了熱機的應(yīng)用給人類社會帶來的巨大變化和造成的環(huán)境影響，組織學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，歸納出“熱機為人類社會發(fā)展做出了極大貢獻，同時也帶來了不可小視的環(huán)境污染；應(yīng)該致力于進一步提高熱機的效率，盡可能減少環(huán)境污染”的認(rèn)識。教師向?qū)W生提供下列的資料。熱機發(fā)展史：蒸汽機（效率4%8%），蒸汽輪機（效率25%30%），內(nèi)燃機（效率26%45%），燃?xì)廨啓C（效率50%60%）噴氣發(fā)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(qū)動的輪船約用17天；柴油機輪船約為10天。協(xié)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(jīng)退出運營）熱機使用引起的環(huán)境問題：內(nèi)燃機大量排放的廢氣會形成毒霧天氣、“酸雨”現(xiàn)象，我國重慶等地危害嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)，減少了煤的使用量，來控制廢氣造成的危害。（5）本章小結(jié)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(fā)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(huán)保問題