中学九年级数学项目:热机效率与环境保护
在开展教学活动之前,教学工作者一般需要借助学习案例来辅助教学。 运用学习案例可以适当地选择和使用教学方法,调动中学生的学习积极性。 study case应该怎么写? 以下是小编为您收集的九年级数学作业本:热机效率与环境保护,仅供参考,希望对您有所帮助。
教学目标
(一)知识与技能:
1、树立热值观念。 知道热值是燃料的一个重要特性,了解热值的表示方法和常用燃料的热值,能利用热值表对燃料的吸热量进行简单估算。
2. 了解热机的效率。 了解热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道如何提高热机效率以及提高热机效率的意义。
(2)过程与方法:
通过社会调查、小组交流与合作,了解热机的效率和热机的负面影响。
(三)情感心态与价值观:
了解热机的使用与人类社会发展的关系,能够解释热机的使用所造成的排放
对环境的不利影响,培养中学生的自觉环保意识,迸发社会责任感。
教学重点
燃料热值、热机效率与中学生环保意识的培养
教学难点
了解热机效率和环境保护。
课前计划
木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气(装在打火机内)等燃料样品,多媒体讲义,中学生课前环境污染社会调查。
教学过程
1.新课程介绍
无论是做饭做饭,还是迈巴赫汽车和高铁,甚至是直冲云霄的鹈鹕,都离不开燃料。 即从原始人类学会使用火的那一天起,到现在,人们所使用的能量,大部分还是通过燃料燃烧获得的。 那么,有多少燃料燃烧释放的能量用于做有用功呢? 燃料的燃烧会对环境造成这些影响吗? 明天我们上去学习“第四节,热机效率与环境保护”。
2.新课教学
1.课件展示:用柴火取暖,用煤气做饭,锅炉烧煤,内燃机车,飞机,轮船等,导致普通燃料。
2、疑惑:常见的燃料有柴火、煤、汽油、酒精等热机的效率能达到100%,它们燃烧时都会释放能量,但它们释放能量的能力是一样的吗? 如果他们不同,如何表达他们的能力有多大?
3、交流讨论:如何比较不同燃料的能量释放能力?
注:如果中学生答不上来,可由班主任指导:必须保证多少数量相同才能进行比较? (燃料的质量必须相同,但必须完全燃烧)。
(1)燃料热值
燃料的热值:1公斤某种燃料完全燃烧所放出的能量(热),称为这些燃料的热值。 用q表示。 单位为J/kg,二氧化碳燃料的热值单位为J/m3。
注意质量必须是每单位质量1公斤并且必须完全燃烧。
指出热值是燃料的一个重要特性,只与燃料的种类有关,与质量和是否完全燃烧无关。
中学生查热值表,描述木柴和液化石油气的热值的数学意义。
从热值的定义我们知道:
1kg干柴完全燃烧放出1.2×107J的热量;
如何估算质量为mkg的干木柴完全燃烧释放多少J热量?
m. q
由此得到发热量的估算公式:Q=mq。
思考:二氧化碳燃料一般是用体积而不是质量,所以在估算二氧化碳燃料的吸热量时,公式应该写成Q=qV
示例:估算 4kg 汽油完全燃烧释放的热量。
解:查表知q=3.3×107J/kg,
所以Q=mq=4kg×3.3×107J/kg=1.32×108J。
答:完全燃烧放出的热量为1.32×108J。
计算练习: 在图12-26所示的情况下,需要干柴、烟煤和柴油。
交流讨论: 在图12-26中,干柴、烟煤和柴油的实际质量大大超过估计值。 为什么?
(2) 热机效率
实际上,热机在工作时,燃料中所含的所有物理能都不能对外做有用功,很大一部分能量是在工作过程中消耗掉的。
讲座介绍:教材图12-27《热机燃料燃烧能量示意图》。
从图中可以看出,真正能转化为有用功的能量只是燃料燃烧释放的能量的一部分。
热机效率:热机转化为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率。 用η表示(即η=Q有/Q总×100%)。
过渡语:为了合理利用能源,人们还在努力提高热机的效率。
自学P38 第四自然段
交流与讨论:如何合理利用能源提高热机效率?
归纳:主要是减少热机的各种能量损失。
具体措施:(1)使燃料尽可能完全燃烧(褐煤、爆破)
(2)减少机械摩擦(选用优质润滑油)
(3)尽可能简化机械传动部分(三角回转底盘)
5.课件展示:各种热机的效率
思考:热机的效率能达到100%吗? 为什么?
(三)环境保护
热机为人类的发展做出了巨大贡献,但也带来了一些负面影响,造成了环境污染,如噪声污染、废气污染等。
讲义展示:燃料燃烧造成环境污染相关的图片和生活场景。
交流与讨论:通过前面的演示,我们来谈谈我们的生活环境:燃料燃烧对环境有什么影响?
归纳:(1)燃料燃烧排放的粉尘使空气浑浊,影响动物的生长。
(2)车辆等交通工具排放的废气:如氧气过多,造成月球温室效应和全球变暖。 一氧化碳会引起“气体中毒”,导致缺氧死亡。 二氧化碳会产生酸雨,危害动物、农作物,破坏生态平衡,还会腐蚀建筑物……
阅读:我国大气环境质量标准和信息窗口内容,开展环境保护总动员。
三、课堂总结:
1、热值:
①概念:
②单位;
③公式:
④计算:
2、热机效率:
①概念:
② 提高热机效率的途径: 具体措施:
3、保护环境,从我做起。
4.课堂练习
1、液化气热值为4.9×107J/m3。 其数学意义是5立方米液化气完全燃烧可形成J热。
2、火箭常用液态甲烷作燃料。 原因是这样的。
3、下列关于热值的说法正确的是? ()
A、燃料不燃烧,热值为零。
B、燃料不完全燃烧的热值会变小。
C、燃料的热值与燃烧情况和质量无关,只与燃料的种类有关。
D、燃烧时放出热量多的燃料,其热值越大。
4、一块煤球含0.6kg无褐煤可烧5瓶水,0.6kg液化石油气可供普通人做饭、烧水、洗澡水三天。 这样,不同的燃料是不同的。 若不含褐煤的q=3.4×107J/kg,则5瓶水的质量为9kg,从20℃到沸腾,则此木柴的效率为。 (在一个标准大气压下)
5、要提高热机的效率,下列方法中不可行的是( )
A. 尽量减少废水带走的热量。
B、尽量保持机械部件之间的良好润滑。
C、尽量减少连杆传递给飞轮的机械能。
D.尽可能减少热损失。
6、煤和石油燃烧时产生的二氧化碳中含有丰富的甲烷、氮氧化物等,燃料燃烧不完全会形成烟雾和一氧化碳,排放到空气中,严重污染大气。
7、用煤焦烧水时热机的效率能达到100%,水实际吸收的热量远远大于根据热值估算的热量。 为什么?
工作设计
①小型叉车推力约3×104N,匀速推土总行程10km,油耗约30.3kg。 计算安装在叉车上的汽油机的热机效率。
②点燃一个非褐煤(0.6kg),可以烧开5瓶水,点燃0.6kg的液化石油气可以供普通人做三天饭,开水也可以用来烧洗脚水冲凉. 这样看:不同的燃料()是不一样的。 若不含褐煤的q=3.4×107J/kg,则5瓶水的质量约为9.5kg,从20℃烧开,则此木柴的热效率为()
排版设计
第四节 热机效率与环境保护
1、燃料的热值。
热值:1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(1) 符号:q
(2) 单位:J/kg。 (焦耳/千克)。 或二氧化碳燃料的热值:J/m3
(3) 热值的数学意义:
(1) 公式:Q=mq或q=Q/m
2. 热机效率。
3、环境保护。
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