142热机的效率.docx

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142热机的效率

第二节热机的效率凉泉中学何庚良【教学目标】知识与技能;1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能.2、知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表过程与方法1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。

、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

2、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。

3情感态度与价值观.结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义【教学重难点】重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。

难点是对热机的效率的理解。

【教学方法】启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。

【教学准备】或【实验准备】课前收集的燃料的图片、多媒体课件等

【教学过程】

知识点

教师活动

学生活动

【【活动情景设置】说明燃料的燃烧时能的转化过请同学观察插图，程。

燃料的燃烧

学生结合生活讨论思考，燃料可分为哪三种思、察观生学

一、燃料

考、回答

燃料的燃烧是一种化学反应，多，可分为固体

燃烧过程中，液体储燃料的种类很多，固体燃料、燃料的有木柴、煤等，1存在燃分类料中燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气的化学能被释放，燃烧根据你的经验，相同质量的不同燃料，等。

转变为内能。

是不是相同？

要找出事实来支持你放出的热量的论点，并进行分析。

燃料的种类很

燃料、液体燃料和气体燃料。

燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。

如：

1千克木柴、

1千克煤和、燃料燃1千2克烧的液化放出的石油

气完全量热与什燃烧时几种燃料放【总结过渡】出有因么素热量不同（燃料及其热值烧关？

同一壶水时相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。

升高的温度不一样请同学认真学习自主学习课本热值的知识，并回

学生自主学习，答下列问题：

思考回答燃料的热值1.什么叫？

热值用什么符号表示？

1热值的单位、某种燃料完是什么？

2.7全燃是表示的J/kg，物理意义烧所放出103.43.木炭热值是×的热什么？

量与其质量之比。

其符号

37是3.9煤气的热值是4.×物理意义表示的J/m，q103J/mJ/kg2、是什么？

3、1千克木炭完

全燃烧是什么？

热量公式5.计算燃料完全燃烧放出时放出的热量是3.4×二、燃料的107J6.热值：

燃料燃烧放热计算：

小明某次用火炉烧水时，4共消耗了1.5kg、1立方米煤气试计算这些烟煤完全燃的烟煤，完全燃×烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7烧时放7出的热量是10J/kg）?

3.97J

110．概念：

×5、q=Q/m放6、Q=1.5kg×7J/kg

10×2.7

现象学生有生活经验，能产生共设计意图：

鸣。

抛出矛盾，使学生有认知欲望。

【交流解惑】课本P“小资料”部分，你有哪些发现？

23结合生活经验，谈谈你对热值的理解。

7J10=4.05×

2．的单热值位：

交流总结：

只与燃料一种特性,）（1热值反映了燃料本身的与燃料的形态、质量、体积、是否,的种类有关均无关系。

完全燃烧）热值的单位：

J／ｋｇ

（2）不同燃料的热值一般不同；不同燃料的热3（值有时还可能相同。

）氢气的热值最大。

（43m（5）气体的热值单位：

J/延伸拓展：

推导燃料完全燃烧放热的计算公式：

燃燃3.料7，它的物理意义10J/kg×1、酒精的热值是3.0热烧放的是什么？

热值的单位：

计算公式：

7J×10的酒精完全燃烧放出的热量是1kg3.03）J/mJ/kg（或2kg2、的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？

77J

×2kg3.0x10×J/kg=6.010氢气的热值最的酒精完全燃烧放出的热量是多、质量为3kg3大。

少焦？

77J

10103.03kg××J/kg=9.0×小组讨论、交的酒精完全燃烧放出的热量是多mkg、质量为4流，并由小组长少焦？

推选代表发言mqQ=qm表示热值，，kg表示质量，单位是其中QJ单位/kg，表示燃料燃烧放出的热量，单位是。

J是的某种燃料完全燃烧放出，同样的原理体积为V的热量是多少焦？

学生根据对热VqQ=义意理物的值

三、热机的效率1.热效率

设计意图：

根据热值的物理意义，去推倒燃学生料燃烧放热的公式，符合学生的认知规律，在理解热值的基础上，很容易推导燃料燃烧的放热公式。

【练一练】汽油完全燃烧时可以放出多少热量？

500g7qJ/kg

10=4.6×解：

查表可知，汽油的热值m=500g=0.5kg77Qqm=4.6×10J/kg×0.5kg=2.3×10=J【想一想】用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧提出问题：

吗？

煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？

分析讨论：

煤气燃烧放出的热量：

1、煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量2、煤气灶本身也会吸收一部分能量3、高温的烟气带走了一部分能量4、还有一部分直接损失掉了5、水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分所以，在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值，称为热效率。

的理解推导燃料燃烧放热的计算公式。

学生小组讨论加深对公式的理解：

1、公式计算的完全燃料燃是烧时放出的热量m必2、公式中须用Kg为单位，3V为单必须用m位。

q与燃、热值3料质量和放热的多少没有关系，它是反映燃料优劣的物理属性学生练习

热机也有类似的情况：

燃料燃烧产生的能量到哪里去在内燃机中，了呢？

学生讨论，分析

煤气燃烧放出能量的几种去向，然后个别回

答。

学生通过分析

理解热效率2、热机的

效率

在这个热机是将内能转化为机械能的装置，真正转变为对外做有用功的能量只占燃情景中，料燃烧时所释放能量的一部分。

用来做有用功的那部分能量，与燃料完所以：

全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。

理解热机的效率:

学生讨论，分析1）热机效率是指热机转变为有用功的能量与内燃机燃料燃燃料完全燃烧所择放的能量的比值,它反映了烧放出能量的能量的利用率,热机性能的一个重要标志.

几种去向总有能量损失,所,

（2）由于热机在工作过程中。

以热机的效率总小于1设计意图：

学生在机械效率的基础上建立热可以使学生效率的概念，进而建立热机的效率，认知更有条理性，更深刻，加深对热机效率的理解。

【练一练】

的水从某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg6kg的无烟煤。

25℃加热到100℃，燃烧了学试求生通过类比

分析理解200kg

（1）锅炉内的水吸收了多少热量？

热机的效率无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？

（2）6kg

（3）此锅炉的效率是多少？

（无烟煤的热值是73.4×10J/kg

【议一议】为了合理利用能源，人们一直都在努力提高，柴油机20～30%热机的效率，汽油机的效率：

45%30的效率：

～，都比蒸汽机的效率高，

学生通那么怎样提高热机的效率？

过计算加引导学生从节能和环保角度分析有效利用燃深对热效率的理解。

料的方法，探讨提高热机效率的途径。

3、提高热

总结：

的率机效

、使燃料充分燃烧1途径、尽量减少各种热量损失；23、在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量

设计意图：

增强学生增强学生的环保意识，学为提高热机效率，加强环保的责任心和使命感。

生讨论有效利也体现了从物理到生活的理念。

用燃料的方法，探讨提高热,燃料的利用使人类得到大量内能但同时造成环,境污染控,保护环境,因此尤其是热机的使用.机效率的途径。

请同学们制和消除大气污染是必须重视的问题,课下收集如何控制和消除大气污染。

．

三、课堂小结回顾本节课“你学到了什么？

”

见附件1

学生讨论发言，梳理本节知识要点

四、课堂检测

老师巡视、讲评

完成检测题2见附件

五、布置作业

课内作业：

动手动脑学物理1、34课外作业：

动手动脑学物理2、

课后完成

【板书设计】

热值

14.2热机的效率

定义：

用来做有用功的那部分能量与1.热机的效率燃料完全燃烧放出的能量之比

2.如何提高热机的效率

【教学反思】通过教学，使学生从生活中体会不同燃料完全燃烧释放热能的特征，建构起燃料的热值概念。

依据燃料热值表中资料数据和燃料燃烧放热与燃料质量和热值的关系进行简单计算。

了解热机工作时释放热量的主要流向，初步认识热机效率，大致了解提高热机效率的途径。

不足：

在教学过程中也暴露了很多问题，比如，学生生活自理能力有待提高。

对于燃料的认识很少，生活经验太少。

附件1：

课堂检测

A基础题

1、实验表明:

质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是（相同/

不相同）。

2、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（）

A．较大的比热B．较低的沸点C．较大的热值D．较高的凝固点

）、煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是（3．

A．煤油比酒精含有的热量多

B.燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些

C.完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水（热效率相同的条件下）

D.通风条件好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大

4、下列说法中正确的是（）

A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多

B.燃料的热值越小，完全燃烧单位质量的该燃料放出的热量越少

C.燃料的热值越小，放出相等的热量时，燃料用量越少

D.燃料燃烧的越充分，其热值就越大

B提高题

5、一个含0.6kg无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而0.6kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。

这样看来不同的燃料的不同，

7qJ/kg，5瓶水的质量是9kg，从20℃到烧开，那么这个煤炉若=3.4×10无烟煤的效率是。

（一个标准大气压下）

6、在一次某新型号的汽车测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，3N，消耗汽油1.2kg受到的阻力是3.0×10（假设汽油完全燃烧）。

汽油的热7qJ/kg，求：

=4×10值为W；1）在测试中，汽车牵引力所做的功（

（2）该型号汽车的热机效率η。

C中考链接：

7、（2014中考济宁）要提高热机的效率，下列做法不可行的是（）

A.尽量减少废气带走的热量。

B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。

C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。

D.尽量减少散热损失。