第十四章 第3节 热机的效率 教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 九年级 学期 秋季 课题 第3节　热机的效率 教学背景 1．教学内容分析 《热机的效率》是物理九年级全一册（人教版）《第十四章　内能的利用》第3节的内容。本节课是学生在学习了能量守恒定律和热机后的一节综合应用规律解决问题的课程，既是对热机学习的进一步延续，又是对能量转化和内能高效利用的深入思考。 本节课主要内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两部分构成。学生了解燃料的演变和常见的燃料，通过经验和实验事实，了解热值的概念，培养学生能制订简单的实验方案、观察实验现象和收集数据的能力。再次利用实验数据，讨论烧水的效率，得到效率的概念，培养学生用能量转化与守恒的规律对所研究问题进行推理和解释的能力，并能将知识进行迁移，总结归纳热机的效率。最后，联系实际，分析提高热机的效率的方法，体会提升热机效率的重要意义，意识到可持续发展的重要性，逐步形成将科学服务于人类的使命感。 2．学情分析 从知识上看，学生已经学习了内能、热机的工作原理、能量的转化与守恒。了解热机通过做功冲程将内能转化为机械能的工作方式。在生活中，学生能感受到不同燃料燃烧效果的差异，但难以从能量转化的角度分析本质原因，理解热值是固有属性，与质量和外界因素无关。热机的效率则涉及能量的损耗及利用率，学生容易混淆燃烧过程中“燃烧释放的总能量”“有用的机械能”“损耗的能量”，在计算效率时需要综合应用比热容、功等知识，对学生而言也存在挑战。 从思维方法上看，初三学生的思维能力正处于从具体形象思维向抽象思维发展的过渡阶段，抽象思维在逐步发展，将实际过程抽象为理想模型仍存在一定困难，比如难以理解“完全燃烧”这一理想条件。学生已经具备了一定观察和实验能力，能设计简单的实验来验证物理规律，能对观察到的现象进行初步的分析和归纳，但对于实验数据的处理和分析还缺乏严谨的科学思维。 教学目标 物理观念 通过实验和生活体验，能从能量转化和转移的角度认识燃料的热值和热机的效率，进一步深化和完善能量观念。 科学思维 通过分析烧水过程和热机工作过程中能量的主要流向，能用能量转化与守恒的规律对所研究问题进行推理和解释，具有初步的科学推理能力和科学论证能力。 科学探究 1．能够制订简单的实验方案，验证不同燃料燃烧时放热情况不同，具有对科学探究过程和结果作出解释的能力。 2．通过交流对生活中的燃料和汽油机的认识和体会，具有观察能力和提出问题的能力，能基于证据表述自己的观点，具有与他人交流的能力。 科学态度与责任 通过学习热机的效率，能意识到节约能源和可持续发展的重要性，激发为社会可持续发展做贡献的动力。 教学内容 教学重点 1．通过经验和实验事实，了解热值的概念，体会不同燃料的热值不同。 2．通过讨论烧水的效率，引导学生得到效率的概念，再过渡到热机的效率。 教学难点 由烧水过程体会能量的利用存在效率问题，结合四冲程汽油机的工作过程，理解热机的效率。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 介绍人类使用燃料大致经历了植物秸秆、木柴、煤炭、石油衍生品以及替代品的历程。 提出问题：生活中，你都见过哪些燃料？ 展示几种燃料的图片，引导学生对燃料进行分类，概括燃料的共性，分析燃料燃烧过程中的能量转化。 了解人类使用燃料的大致历程。 根据生活经验，列举生活中用到的燃料。 根据物态，将燃料进行分类。发现燃料的共性。燃料燃烧是将化学能转化为内能的过程。 从常见的燃料和燃料的演变引入，引发学生思考燃料演变的背后反映出的人类对能源的需求和对环保的追求，激发学生的学习兴趣。通过分析发现燃料的共性和燃烧过程中的能量转化。 新知探究 一、热值的引入 1．提 ... ...