14.4 跨学科：热机效率和环境保护课件（41页PPT）--2025-2026学年沪科版九年级全一册物理

(课件网) 14.4 跨学科：热机效率 和环境保护 第十四章 内能与热机 沪科版2024版物理九年级全册 14.4 跨学科：热机效率和环境保护教案 一、教学目标 （一）知识与技能目标 学生能够准确阐述热机效率的定义，深入理解其计算公式（η = W 有用 / Q 放 ×100%）中各物理量的含义，并能熟练运用该公式进行简单的计算，解决与热机效率相关的实际问题。 清晰且详细地说明热机工作过程中的各种能量损失途径，如废气带走热量、热机部件散热损失、克服机械摩擦做功损失等，能够分析这些能量损失对热机效率的具体影响。 准确描述常见热机（如汽油机、柴油机、蒸汽机等）的效率范围，对不同热机效率的差异有清晰认识，并能结合热机的工作原理和构造，解释产生这些差异的原因。 全面且系统地了解热机的使用对环境造成的多方面污染，包括空气污染（如排放二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等导致温室效应、酸雨、雾霾等问题）、噪声污染（热机运行时产生的机械噪声对生活和生态环境的干扰）以及热污染（热机排出的高温废气和冷却水对水体和大气温度的影响）。 深入理解为减少热机对环境的污染所采取的一系列措施背后的科学原理，如尾气净化装置（通过催化转化等技术降低有害气体排放）、使用清洁能源（如太阳能、电能、氢能、生物能等替代传统化石能源的可行性和优势）以及改进热机技术（提高热机效率以减少燃料消耗从而降低污染物排放）等方面的知识。 （二）过程与方法目标 通过组织学生分析热机的能流图、对热机效率进行实验探究（如利用简单的热机模型测量输入能量和输出有用能量）以及开展小组讨论交流等活动，有效培养学生的观察能力、数据处理与分析能力、逻辑推理能力和团队协作能力，使其能够从复杂的能量转化和转移过程中提炼关键信息，总结热机效率的相关规律。 引导学生运用物理知识，从能量转化和守恒的角度深入剖析热机效率问题，同时鼓励学生结合化学知识（如燃料的燃烧反应、尾气中污染物的化学性质）和生物知识（如环境污染对生态系统中生物的影响），综合分析热机使用对环境的影响，培养学生跨学科综合运用知识解决实际问题的能力，拓宽学生的思维视野。 鼓励学生在面对热机效率和环境保护相关问题时，积极主动地提出假设、设计实验方案（如设计对比实验探究不同燃料对热机效率和环境的影响）、收集数据（通过查阅资料、实地调研等方式获取热机运行数据和环境监测数据）并进行验证，培养学生的科学探究精神和实践操作能力，提高学生自主学习和创新思维能力。 （三）情感态度与价值观目标 让学生深刻认识到热机在现代社会发展中的重要地位，同时也清晰地了解热机的广泛使用所带来的能源危机和环境问题，从而激发学生对科学技术发展的关注和思考，培养学生的社会责任感和使命感，使学生意识到自己在推动能源可持续利用和环境保护方面肩负的责任。 通过介绍为提高热机效率和减少环境污染所取得的科技创新成果（如新型热机的研发、环保技术的突破），激发学生对科学技术的探索热情和创新精神，培养学生勇于创新、敢于尝试的科学态度，鼓励学生在未来积极投身于相关领域的研究和实践，为解决能源与环境问题贡献自己的力量。 强化学生的环保意识，引导学生将所学知识与日常生活紧密联系，从自身做起，从小事做起，倡导绿色出行（如多乘坐公共交通工具、骑自行车等）、节约能源（如合理使用电器、及时关闭电源等）等环保行为，形成良好的环保习惯和生活方式，积极传播环保理念，带动身边的人共同参与到环境保护行动中来。 二、教学重难点 （一）教学重点 热机效率的概念、计算方法以及影响热机效率的因素分析。通过实例计算和实验探究，让学生掌握热机效率的相关知识，并能理 ... ...