师:我们上一节课结束了热机的学习,这一节课我们继续学习热机的效率。这一节课的任务,我们一起读:一认识热值,并能进行相关的计算;二认识效率,能计算效率。

    生:一认识热值,并能进行相关的计算;二认识效率,能计算效率。

    师:好,那我们带着这两个问题去学习。我们现在的生活中使用着大量的能量,这些能量大多数来自于燃料的燃烧,比如说烧木柴、烧煤。生活中常见的燃料有柴薪、煤炭、石油、天然气,这些不同的燃料在燃烧时都能放出热量,可是它们放热的本领、能力一样吗?

    生:不一样!

    师:好,我们来看一个实验,验证一下是不是像大家想的这样。实验目的:研究烧开同一杯水所需蜡烛和酒精的质量关系。实验过程:用调好的天平,分别测出蜡烛和酒精灯使用前的质量,质量分别是54.5克、345克;在烧杯中装入相同的水,分别用蜡烛和酒精灯加热,直到水沸腾;熄灭蜡烛和酒精灯,再用天平测出它们剩下的质量,剩下的质量分别是36.5克、340克;最后计算出使用的蜡烛质量是18克,酒精质量是5克。

    师:刚才的实验我们看完了,大家分组讨论一下这三个问题,不用查书,靠自己的思考来解答。

    (学生分组讨论)

    师:好了,时间到。我找同学分享一下你们的结果。宏伟,你来说第一个空的答案。

    生:18克的蜡烛和5克的酒精放出的热量是相等的。

    师:大家同意吗?

    生:同意!

    师:那你给我解释一下,为什么它们放出的热量相同?我不太理解。

    生:因为两杯水是相同的,吸收的热量相等,而水吸收的热量来自燃料燃烧放出的热量,所以这两种燃料放出的热量相等。

    师:请坐。说得非常好!这两杯水吸收的热量相等,而这些热量都是由燃料燃烧提供的,所以我们可以认为18克蜡烛和5克酒精放出的热量是一样的。既然它们放出了相同的热量,那1千克的酒精和1千克的蜡烛相比,谁放出的热量更多呢?

    生:酒精!

    师:对!因为放出相同热量,需要的酒精更少,所以1千克酒精放出的热量更多。既然1千克不同燃料放出的热量不一样,那我们就说,它们燃烧时放热的本领和能力是——

    生:不一样的!

    师:非常好。我们发现,不同种类的燃料,燃烧时放出的热量可以相同,但放热的本领不一样。为了表示燃料的这种性质,我们引入一个新的物理量——热值。

    师:热值的意义,就是表示燃料燃烧时放热的本领、能力的大小。它的定义是:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的比,就叫做这种燃料的热值。大家注意定义里的物理量,热值的符号用小q来表示。燃料完全燃烧放出的热量,符号是什么?

    生:大Q!

    师:请坐。对应的质量,符号是——

    生:小m!

    师:请坐。既然是放出的热量与质量的比,也就是除法运算,所以热值的计算公式就是:小q等于大Q除以小m。

    师:在这个概念里,有两个字大家绝对不能忽略,就是“完全”燃烧。我现在烧一块煤,烧完之后中间还有黑的煤块,这叫完全燃烧吗?

    生:不叫!

    师:对,不叫。这种情况下放出的热量,不能用来计算热值。我们必须取燃料完全燃烧时放出的热量。如果没有“完全”两个字,说燃料燃烧放出的热量与其质量的比是热值,对吗?

    生:不对!

    师:对,不对。因为不完全燃烧放出的热量比完全燃烧少,所以这个比值会比热值小。“完全燃烧”这四个字是重点,千万不能丢。

    师:有了符号和公式,就要有单位。王洪渊,你来教教我,热值的单位应该是什么?

    生:应该是焦耳。

    师:焦耳是谁的单位?

    生:大Q,热量的单位。

    师:那它能是热值小q的单位吗?

    生:不能。

    师:对,不能。大家回想一下以前学过的速度单位,速度是路程除以时间,单位是米每秒。那热值是热量除以质量,热量的单位是焦耳,质量我们要取国际单位——

    生:千克!

    师:请坐。非常好!因为焦耳是国际单位,所以质量必须用国际单位千克。这个公式里,唯一一个需要单位换算的地方就是质量,一定要注意把质量换算成千克,不能直接代入克或者吨。

    师:热量除以质量,单位就是焦耳每千克。大家打开书23页,看小资料里的燃料热值。干木柴的热值是多少?

    生:1.2×10⁷焦耳每千克!

    师:很好。这个热值的含义是什么?大家可以类比速度单位的含义,比如速度40千米每时,是指一小时通过的路程是40千米。杨鹏,你来说说干木柴热值的含义。

    生:1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×10⁷焦耳。

    师:非常好,请坐。大家一定要注意“完全燃烧”这四个字,没有这四个字,这句话就是错的。而且放出的热量单位是焦耳,不是焦耳每千克,焦耳每千克是热值的单位,大家要区分清楚。

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《九年级全一册物理 热机的效率 公开课逐字稿课堂教学实录-4261字》.docx
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