物理人教版九年级全册第二节 热机的效率.2热机效率
人教版九年级物理第14章第2节《热机的效率》知识点解析和综合训练
热机的效率热值定义:1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg )、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m 3)。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积无关。
公式:Q 放=qm 、Q 放=qV① Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每千克(J/kg );m ——燃料质量——千克(kg )。
② Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每立方米(J/m 3);V ——燃料体积——立方米(m 3)。
酒精的热值是3.0×107J/kg ,它表示:1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。
煤气的热值是3.9×107J/m 3,它表示:1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。
火箭常用液态氢做燃料,是因为:① 液态氢的热值大;② 液态氢的体积小,便于储存和运输。
燃料的有效利用、热机的效率燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。
在实际应用中,燃料很难完全燃烧,所以放出的热量比实际计算出的要少。
另外,放出的热量又很难得到全部有效利用,总会有一部分热量损失。
例如,用蜂窝煤烧水时,热量损失的部分包括:① 未完全燃烧的部分;② 高温烟气带走的热量;③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度)以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式:总有用Q Q η ×100% 提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%第2节 热机效率1. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B. 容易燃烧的燃料的热值一定大C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D. 0.5 kg 煤油和1.5 kg 煤油的热值一样大2. 一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )A. 热值与比热容都减半B. 热值与比热容都不变C. 热值不变,比热容减半D. 热值减半,比热容不变3. 少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售。
14.2热机的效率初中物理人教版九年级全册
第2节 热机的效率01 知识管理1.燃料的热值(1)我们把某种燃料____燃烧放出的热量与其质量____,叫做这种燃料的热值.热值的单位是____,气体燃料热值的单位是____.热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能的本领大小.(2)燃料完全燃烧放热的计算公式:Q 放= . 2.热机的效率(1)热机工作时,用来做____的那部分能量,与燃料 放出的能量之比,叫做热机的效率.热机效率的计算公式:η=(2)设计和制造热机时,要不断改革和创新,以减少各种能量____.在热机的能量损失中,____带走的能量最多. 02 基础题知识点1 燃料的热值1.木炭的热值为3.4×107 J/kg ,它表示1 kg 木炭( )A .具有3.4×107 J 的热量B .具有3.4×107 J 的内能C .完全燃烧对外做功3.4×107 JD .完全燃烧放出热量3.4×107 J2.列关于热值的说法正确的是( )A .2 kg 煤的热值大于1 kg 煤的热值B .燃料热值越大,燃烧放出的热量越多C .燃料燃烧不完全时热值变小D .燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关3.质量为5 kg 的汽油,用去一半后,剩下的汽油( )A .密度、比热容、热值都变为原来的一半B .密度不变,比热容、热值变为原来的一半C .密度、比热容变为原来的一半,热值不变D .密度、比热容、热值都不变4.合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1吨垃圾能榨出170 kg 燃料油,若燃料油的热值为4.0×107 J/kg ,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 J ,燃烧时燃料油的化学能转化为____能.5.成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106 J ,这些能量需要完全燃烧0.55 kg 的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg ;干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将____(填“变大”“变小”或“不变”).6.根据下表列出的四种燃料的热值(单位:J/kg),回答下列问题:酒精 柴油 煤油 氢3.0×1074.3×107 4.6×107 1.4×108(1)质量相等的四种燃料完全燃烧后,放出热量最少的是____,选用____作为卫星运载火箭的燃料较好.(2)完全燃烧____kg 煤油放出的热量为9.2×107 J.知识点2 热机的效率7.甲内燃机比乙内燃机的效率高,表示( )A .甲内燃机做功多B .甲燃料的热值比乙燃料的热值大C .工作时间相同,甲耗油较少D .甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大8.如图所示为内燃机的能量流向图,热机的效率(η)等于( )A.E 1E 4×100% B.E 4E 1×100% C.E 3+E 4E 1×100% D.E 4E 1+E 2+E 3+E 4+E 5×100% 9.一台柴油机的热机效率为25%,表示的意义是 的那部分能量,与燃料 __的能量之比为25%.用这台柴油机工作时,完全燃烧2 kg 的柴油可做有用功 J .(柴油的热值为4.3×107 J/kg)10.热机效率是热机性能的一个重要指标.有一热机,若一部分燃料完全燃烧时,放出的能量为8×103 J ,其中用来做有用功的那部分能量为3×103 J ,该热机的效率是 .【易错点:提高热机效率的措施】11.为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少热机部件间的摩擦C.尽量减少废气带走的热量D.尽量增加热机的工作时间12.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出热量的关系图象,由图象可知,A、B两种燃料的热值大小关系是( )A.q A<q B B.q A=q B C.q A>q B D.无法比较13.小明测试了自己家中分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为木柴约100 kg,烟煤约40 kg,液化石油气约15 kg,煤气约30 kg,这四种燃料中哪种燃料的热值最高( )A.木柴B.烟煤C.液化石油气D.煤气14.古语道:“人要实,火要虚.”此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺.“火要虚”的目的是( )A.增大可燃物的热值B.降低可燃物的着火点C.能使可燃物完全燃烧D.提高了可燃物的利用率15.有甲、乙两台汽油机,它们的功率之比是2∶1,它们的热机效率之比是5∶4,那么在相同的时间里,它们所消耗的汽油的质量之比是____.16.“可燃冰”作为新能源,有着巨大的开发使用潜力.在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,说明“可燃冰”的____大.若“可燃冰”的热值为1.4×1010 J/m3,2 m3的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为J.若这些热量60%被水吸收,可以将_ kg水从0 ℃加热到100 ℃.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]17.某物理兴趣小组的同学,用2kg的煤炉给100kg的水加热,发现这些煤完全燃烧也只让水温升高了60℃,则这些煤完全燃烧产生的热量是___________J,煤炉烧水时的热效率是___________%。
人教版九年级上册物理教案第十四章第2节热机的效率
教案:人教版九年级上册物理教案第十四章第2节热机的效率一、教学内容1. 热机的概念:热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的效率:热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
3. 提高热机效率的方法:减少热损失、提高燃料的利用率、改进热机结构等。
4. 实例分析:分析实际生活中的热机效率,如汽车、燃气热水器等。
二、教学目标1. 了解热机的概念及其工作原理。
2. 掌握热机的效率计算方法,并能分析影响热机效率的因素。
3. 能够运用热机效率的知识解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点:热机效率的计算方法及影响因素。
2. 教学重点:提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入:讨论汽车、燃气热水器等生活中的热机,引导学生关注热机效率。
2. 知识点讲解:(1) 热机的概念及其工作原理。
(2) 热机的效率计算方法。
(3) 影响热机效率的因素。
3. 例题讲解:分析实际生活中的热机效率问题,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习:布置练习题,巩固热机效率的知识。
六、板书设计1. 热机的概念及其工作原理。
2. 热机的效率计算方法。
3. 影响热机效率的因素。
4. 提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
七、作业设计1. 作业题目:(1) 热机效率的计算方法有哪些?(2) 影响热机效率的因素有哪些?(3) 请举例说明提高热机效率的方法在实际生活中的应用。
2. 作业答案:(1) 热机效率的计算方法:有用功/燃料完全燃烧释放的热量。
(2) 影响热机效率的因素:热损失、燃料利用率、热机结构等。
(3) 提高热机效率的方法在实际生活中的应用:汽车节能、燃气热水器效率优化等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课是否达到了教学目标,学生对热机效率的知识掌握程度如何,有哪些需要改进的地方。
《第2节 热机的效率 第1课时》公开课教学设计【初中物理人教版九年级】
第2节热机的效率教学设计教学目标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。
2.能简单计算燃料燃烧放出的热量。
3.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。
4.通过与机械效率的对比了解热机的效率,知道效率是评价投入、产出比的基本方法,并了解不同热机的效率值。
5.了解热机的使用对社会的贡献和带来的环境污染,感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时,也造成了环境污染。
教学重难点教学重点燃料的热值和热机的效率。
教学难点理解热机效率课前准备多媒体课件教学过程新课引入1. 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
常见的内燃机有汽油机和柴油机。
2. 四冲程汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成。
其中将内能转化为机械能的是做功冲程。
思考:内能从哪里来?燃料。
新课教学一、燃料的热值【想想议议】同样烧开一壶水,使用不同的燃料,如用煤和干木柴,所消耗的燃料的质量是一样多吗?相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量一样多吗?【引导】经验告诉我们,等质量的煤和干木柴充分燃烧,煤放出的热量要比干木柴多得多。
我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
【讨论总结】1.燃料的热值(1)定义表述:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
数学式Q=qm(2)物理意义干木柴的热值是1.2×107 J/kg,其物理意义为1 kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107 J。
(3)热值的单位是焦每千克(J/kg)。
(4)说明——气体燃料的热值对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比,叫做这种气体燃料的热值。
其定义式为Q=qV热值在数值上等于在标准状态下1 m3的燃料完全燃烧放出的热量,单位为焦每立方米;符号:J/m3。
2.了解燃料的热值表展示燃料的热值表,找出常见的燃料的热值,并说明它的物理意义。
热值是燃料本身的一种特性。
不同物质的热值一般不同,热值只与燃料的种类有关,与形态、质量、体积无关。
最新人教版初三物理九年级上册《热机的效率》教案
第2节热机的效率【教学目标】一、知识与技能1.从能量转化的角度认识燃料的热值.知道燃料热值的物理意义及其单位.2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.3.通过能量的转化和转移,认识热机效率.二、过程与方法1.通过对燃料燃烧过程的分析,归纳出燃料燃烧过程中的能量转化.2.通过对热机中的能量转化及损失的分析,了解提高热机效率的具体措施.三、情感、态度和价值观1.通过学习提高热机效率的具体措施,帮助学生提高节能意识;初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响,增强环保意识.2.通过燃料燃烧放出有害物质的学习,使学生初步认识到事物都是一分为二的,培养学生初步的辩证的观点,养成辩证看问题的良好习惯.【教学重点】燃料的热值,热机效率的计算.【教学难点】热机中的能量转化及损失,提高热机效率的具体措施.【教具准备】多媒体课件.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师提问:汽油机以汽油为燃料,柴油机以柴油为燃料,现代火箭以液态氢为燃料,你还见到过哪些燃料?燃料在燃烧的过程中是什么能向什么能转化?学生回答后,教师归纳指出:燃烧时是化学能转化为内能,目前人类获得内能的主要途径是燃料燃烧,下面我们就一起学习关于燃料燃烧及其利用的相关知识.【进行新课】知识点1 燃料的热值1.热值的概念师我们知道,燃料是指在燃烧时能产生内能、光能的物质.燃料的种类很多,一般可分为固体燃料(如木柴、煤等)、液体燃料(如汽油、柴油等)和气体燃料(如氢气、煤气、天然气等).下面请同学们根据自己家里通常用到的燃料,结合平时的观察,分析一下:你家做同样一餐饭需要消耗多少不同的燃料?想想,相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量是不是相同的?各小组的学生回忆、交流和讨论,发表各自建议.最后由每组代表发言.教师收集整理得出结论:相同质量的不同燃料燃烧放出的热量不同.为了表示燃料的这种特性,物理学中用“热值”这个物理量来描述.师大家再回忆下,燃料燃烧时燃烧是否完全呢?燃烧程度会不会影响放出热量的多少呢?生:有影响,完全燃烧时放出的热量多些,未完全燃烧时放出的热量自然要少些.师因此,为了便于科学比较,就统一用燃料“完全燃烧”,而且燃料质量取1kg,比较放出热量多少,放出热量多,那么它的热值就大,反之,放出热量就少,热值就小.板书:热值:(1)定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值.热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量.(2)单位:在国际单位制中,热量的单位是焦耳,质量的单位是千克,则热值的单位是焦每千克,符号是J/kg.(备注:对于气体燃料,热值在数值上等于1m3燃料在标准状态下完全燃烧放出的热量,单位是焦每立方米,符号是J/m3.)(3)计算公式:Q放=mq或Q放=qV教师总结:对于热值的理解,我们要抓住三个关键词:“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”.①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值,不同的燃料有不同的热值.由此可见,热值反映了燃料的燃烧特性.热值大,反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说,化学能转化成的内能多.②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料,只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值,如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.③“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的,如果同种燃料的质量不同,则完全燃烧时放出的热量大小不同.2.热值是燃料的属性教师引导学生阅读教材P23《小资料》——“一些燃料的热值”.先让学生通过查表找出下列燃料的热值:干火柴、无烟煤、焦炭、酒精、柴油、汽油、液态氢,然后说出它们的物理意义.例如酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示的意义是酒精完全燃烧时,放出的热量与其质量之比为3.0×107J/kg.教师鼓励学生积极发言,并继续提问:(1)热值表中,热值最大的是哪种燃料?热值最小的是哪种燃料?(2)火箭上为什么用液态氢作燃料?(3)热值反映了燃料的什么性质?不同燃料的热值一定不同吗?学生回答:(1)表中热值最大的是氢(1.4×108J/kg),热值最小的是干木柴(1.2×107J/kg).(2)火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大.(3)热值是燃料的一种属性,不同的燃料有不同的热值.教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.板书:热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系.例题1(多媒体展示)甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的热量较多,那么()A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小解析:Q放的大小与质量m和燃料的热值q都有关,即Q放=mq,因此,甲放出的热量较多,其质量和热值不一定大,但是质量和燃料热值的乘积一定大,故应选D.答案:D例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目,并针对性地讲解.例题3(多媒体展示)在一次物理实验中,共燃烧酒精42g,如果酒精完全燃烧,则能释放多少热量?这些热量被10kg的水完全吸收,水的温度能上升多少摄氏度?[酒精的热值q=3.0×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]即酒精完全燃烧释放的热量是1.26×106J;水的温度能上升30℃.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 热机的效率1.燃料的利用率师我们知道,在用煤、煤气或天然气给盛水的壶烧水时,燃料燃烧放出的热量不是被水全部吸收,有一部分被壶、炉灶吸收,有一部分散失到周围的空气中,再加上燃料不可能完全燃烧.也就是说,燃料的利用率只是一部分.下面我们就一起来认识“燃料的利用率”.(教师还可以利用画饼状示意图的方法来形象表示燃料燃烧放出热量、散失热量、未燃烧的燃料所占的比例,以加深学生对燃料利用率的理解)(1)燃料的利用率就是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比.(2)公式:η=Q有Q放×100%师我们知道通常的锅炉,燃料的利用率都比较低,例如取暖用的小型锅炉,我们应该如何采取措施来提高燃料的利用率呢?请同学们分组讨论后积极发言.生1:可以让燃料尽可能地充分燃烧,如把煤块磨成煤粉或煤粒,用鼓风机吹进炉膛.生2:可以减少各种热量损失,如加大与氧气的接触面积(或加大受热面积),减少烟气带走的热量.教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.板书:提高燃料利用率的方法:(1)让燃料尽可能地充分燃烧;(2)减少各种热量损失.2.热机的效率师前一节课时,我们学习了热机,我们知道热机也是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的,那么热机燃烧汽油或柴油时释放的能量是否被充分利用来做功了呢?生:当然没有.师那能量都到哪里去了?大家可通过查阅资料,交流和讨论等多种形式去了解.教师总结:热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,其次是散热损失、机械摩擦损失等.而用来做有用功的能量只有一小部分.通常汽油机的效率为20%至30%,柴油机的效率为30%至45%.(1)热机的效率就是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放出的能量之比.(2)公式:η=W有/W总×100%师热机的效率是热机性能的重要指标.热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污染.在设计和制造热机时,我们要不断改进和创新,以减少各种能量损失,提高效率.下面就请同学们积极发言,说出具体措施.生1:在热机的能量损失中,废气带走的能量最多.我们可以设法利用这些废气的能量.生2:热机在运行过程中,机器间的摩擦消耗了部分能量,我们可以通过加润滑油的方式来减小摩擦.生3:尽可能地使燃料充分燃烧.教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.板书:提高热机效率的途径:(1)尽量减小各种热量损失;(2)保持良好的润滑,尽量减小摩擦;(3)尽可能使燃料充分燃烧等.3.热机与环境教师通过播放音像资料来具体介绍我国每年消耗燃料的数量,以及我国的燃料利用率的情况和燃料燃烧造成的环境污染情况.引导学生思考我们在利用热机的时候,给环境造成了哪些危害.(教师也可以组织学生进行一些社会调查或举办一些关于环境污染的讨论会,对为什么要强制实行旧车淘汰制,汽车的尾气要进行定期检查,并且要加装净化装置等问题进行讨论,还可以观看电视和报纸关于当天空气质量的报道,让学生尽量接触一些生动具体的的实际问题,对环保产生紧迫感和责任感,增强学生的环保意识,也可以让学生讨论燃料利用的利与弊,使学生初步养成辩证看待问题的习惯,正确对待科技进步给人类社会带来的正面和负面影响.例题4(多媒体展示)如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率η等于()解析:从图中可以看出,在内燃机中,燃料完全燃烧产生的能量中,由于排出的废气温度较高,损失一部分能量;由于机件向外散热及克服摩擦做功损失一部分能量,真正向外输出的有用机械能只占燃料所含化学能的一部分.故热机的效率等于做有用功的能量(图中E4)与燃料完全燃烧时所释放的能量的比值,即:η=E4/E1×100%,故B正确.答案:B例题5(多媒体展示)为了响应国家“节能减排”的号召,同学们讨论家用汽车的节能方法,你认为下列方法不合理的是()A.开车过程中不宜频繁地急加油和急刹车B.定期清理汽车后备箱中的不常用物品,减小汽车负载C.夏天开车开空调时,空调的温度不宜过低D.驾车长期低速行驶解析:频繁的急加油和急刹车都会造成汽油的浪费,所以要尽量避免这种驾驶方法,A说法合理;清理汽车后备箱中的不常用物品,可以减小汽车的阻力,行驶时可以节约耗油量,B说法合理;如果天气不是很热就不用开空调,即使开时也不要让温度过低,C说法合理;驾车在上坡时低速行驶以增大牵引力,而当在平路上行驶时还要以适当的速度行驶,这样可以节约耗油量,D说法错误,故选D.答案:D例题6(多媒体展示)天然气在我市广泛使用,已知天然气的热值为7.0×107J/m3,完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少焦的热量?这些热量若只有42%被水吸收,则可以使常温下5kg的水温度上升多少摄氏度?教师引导学生阅读教材P25页STS《从火车到火箭》短文.(通过有关火箭发展史的介绍和火箭应用方面知识的学习,使学生受到良好的爱国主义和热爱科学等方面的教育)课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂交流、小结与延展】师同学们,我们通过本节课的学习,你们都有哪些收获呢?请相互交流、讨论.生1:通过学习,我知道了不同的燃料燃烧时放出的热量不同,放出的热量的多少与燃料种类、燃烧程度有关.生2:热值是燃料的一种属性,每种燃料都有自己的热值,它与质量、体积、燃烧状况无关.生3:根据热值的物理意义,如干木柴的热值q为1.2×107J/kg,即1kg干木柴完全燃烧放出的热量为1.2×107J,那么,质量为mkg的干木柴完全燃烧可以放出的热量为Q=mq.放生4:热机的燃料利用率很低,燃料燃烧时释放的能量有多种去向:废气带走、散热损失、机械摩擦损失,而真正用来做有用功的能量只占很少一部分.……【教师结束语】同学们,我们通过本节课的学习,收获了不少知识.我们认识了燃料的热值、燃料的利用率和热机的效率,我们进一步学习了提高热机效率的方法,知道了环境保护的重要意义.为了人类生存环境的健康持续和谐发展,我们必须树立节能和环保意识,倡导低碳生活.好,谢谢大家!课后作业完成本课时对应课后练习.1.在帮助学生理解热值概念时,可以课前让学生做社会实践调查:家庭(农村)炉灶的变化及燃料使用的变化,体会相同质量的不同燃料在燃烧时释放的热量有明显差异.认识不同燃料的热值不同,并由此引导学生分析、讨论如何有效提高燃料的利用率.2.有效利用燃料是节约能源、保护环境的重要措施,讲解这个问题是为了强调节约能源、注意环保的重要性,对学生进行节能教育,关于保护环境问题,通过这部分内容的学习,一方面是为了提高学生的环保意识,另一方面要让学生辩证地看待科学进步对人类社会的影响,使学生初步认识到事物都是一分为二的,培养学生初步的辩证唯物主义的观点,养成辩证看问题的良好习惯.热机与环境燃料很难完全烧尽,大多数燃料又都含有一定的杂质,因此燃烧后会留有灰烬等废弃物.这些废弃物不仅占用地面,而且会污染环境.燃料燃烧不仅生成二氧化碳,还会生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等气体和一些粉尘.飘浮在空气中的粉尘会影响人和动物的呼吸系统正常工作,还会降低光照,影响植物的光合作用,影响动植物生长.二氧化碳本身是无毒的,但研究认为二氧化碳排放量的增加可能是引起地球温室效应的原因之一,地球温度的升高将引起干旱等灾害,影响植物生长,影响人类生存的环境.一氧化碳主要是燃料不能完全燃烧形成的,如果它进入人体内会阻碍体内氧气的传输,使人缺氧致死(即“煤气中毒”).内燃机排出的废气中就含有一氧化碳.二氧化硫会形成酸雨,危害植物、危害庄稼、破坏生态,还将腐蚀建筑物.氮气在空气中含量极丰富,正常温度下是无毒无害的.含氮的空气在吸气冲程中进入内燃机汽缸中,当汽缸内燃油爆发燃烧时,温度高达1500℃以上,氮在此高温下会与氧化合生成一氧化氮和二氧化氮,它们都是有毒的气体,会损害人和动物的身体,也会形成酸雨.良好的学习态度能够更好的提高学习能力。
人教版九年级物理第十四章第2节《热机的效率》教学设计
人教版九年级物理第十四章《内能的利用》第2节《热机的效率》教学设计一、教材内容分析本节内容是学生在学习完热机、内燃机后,在已经学习过机械效率的基础上对于效率的进一步学习。
使学生体验到科学、技术和社会的相互关系,体验科学在社会生活生产中的应用。
二、课标要求了解热机效率的概念、能进行热机效率计算,知道热机的使用在给人们带来便利的同时,也造成了环境污染。
三、学情分析:初三的学生学习物理已经一年,有一定的计算能力基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不难。
经过几年的学习改革,大多数学生能够自主学习,学生的自主学习,小组合作学习的意识比较强。
在掌握知识上学生两极分化严重,知识的应用深度不够,所以更应当发挥小组的作用。
四、教学目标(一)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(二)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。
2.能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.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。
(三)情感态度和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五、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。
六、教学策略结合教学实际及中考要求,对本节内容加大容量,增加热机效率计算及应用内容,这样做主要是为了加深学生对于热机效率概念的理解,以及对于概念延伸出的公式的应用;同时增加了“提高热机效率的途径”部分内容,这样主要是基于对学以致用,提高学生将所学的内容应用于实际生活的能力。
七、教学资源准备课前收集的燃料的图片、多媒体课件等思考:运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂,而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的,人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料思考:为什么使用这些燃料?火箭的重量,使卫星快速地送上轨道。
14.2热机的效率课件-2024-2025学年人教版物理九年级全一册
5.为了节约能源,需提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是 ( B)
A.尽量减少热机部件间的摩擦 B.尽量增加热机的工作时间 C.尽量减少废气带走的能量 D.尽量使燃料充分燃烧 6.某台柴油机工作过程中消耗了2 kg柴油,这些柴油完全燃烧能放出 ___6_×__1_0_7 __J的热量(已知q柴油=3×107 J/kg),但是这台柴油机只对外做功2.4×107 J,则这台柴油机的效率是__4_0_%__。
11.(2024·黔西南月考)在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。
(1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关,因此实验 时必须控制酒精和碎纸片的___质__量___相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温 均相同,以便于___通__过__水__升__高__的__温__度__来__反__映__燃__料__完__全__燃__烧__放__出__的__热__量________。
①先点燃酒精,再点燃碎纸片; ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数; ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中,操作____②____(填序号)是错误的。小明根据正确操作获得 的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是 ____燃__料__燃__烧__放__出__的__热__量__有__一__部__分__会__散__失__到__空__气__中____。
不断改进和创新,以减少各种___能__量__损__失___;设法利用___废__气___的能量。
知识点1:燃料的热值 1.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是( C ) A.没有燃烧的燃料,热值等于零 B.燃料完全燃烧时,它的热值最大 C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多
(新)人教版物理九年级《第2节 热机的效率》公开课(教案)
第2节热机的效率教学过程情景导入出示课件,让学生领悟以下对话,咨询学生,你们是否理解这段对话?为什么不同的燃料释放热量的本领不同?如何比较出它们释放出热量的多少?这节课我们就为大家揭开这些疑惑!合作探究探究点一燃料的热值活动1:让学生走进生活,交流、讨论说出一个家庭一个月使用不同燃料所需要的质量大约是多少?根据学生说明的观点,得出结论。
结论:不同燃料释放热量的能力是不一样的。
活动2:根据上面的论述,提出问题,让学生讨论如何比较出燃料释放出热量的能力呢?总结:〔1〕取质量相同的不同燃料,让它们完全燃烧,比较释放热量的多少;〔2〕让不同燃料释放出相同的热量,比较它们燃烧质量的多少。
活动3:根据比较方案,得出燃料热值的概念为:把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值.活动4:自学课本22页到23页,交流分析出热值的单位、几种常见的热值的值及其代表的物理意义。
总结:〔1〕热值的单位是J/kg、J/m3;〔2〕煤油的热值是4.6×107J/m3,代表的物理意义是1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107J.活动5:根据热值的概念和热值所代表的物理意义,交流讨论得出燃烧燃烧时释放热量的公式。
总结:Q=mq=Vq其中m是燃料的质量,单位是kg,q是燃料热值,单位是J/kg、J/m3;V 是体积,单位是/m3.知识拓宽:学生讨论火箭升空,为什么往往以液态氢做为燃料?总结:因为氢的热值大,相同质量的不同燃烧中,氢释放的热量最多,故利用氢做燃料。
典例剖析〔2022•资阳模拟〕关于燃料的热值以下说法正确的选项是〔〕A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料的热值一定大C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大【点拨】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
探究点二热机的效率活动1:从情景入手,让学生根据生活经验分析,用煤气烧水时,煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收?有哪些能量损失?总结:〔1〕煤气不能完全燃烧,损失了一局部能量;〔2〕装水的容器吸收了一局部能量、煤气灶本身吸收一局部热量、高温的烟气带走了一局部能量、还有一局部能量散失掉了,只有水吸收的热量才是有效利用的。
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
地球就在我们手中:废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是(
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
)。
D
实战演练
2.(1)燃料燃烧过程:把燃料的
化学 能转化为
热
能。
(2)燃料的热值:1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量,叫作这种燃料的热
值。符号:
q ;单位:
J/kg
。
(3)燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg,表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
(4)燃料燃烧放出热量计算:Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出:
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算:500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量?
解:查表可知,汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式: η=
W有
× 100%
Q放
3、注意:
(1)因为热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率永远
小于100 %
(2)热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解:各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
第十四章第2节热机的效率
第2节 热机的效率
栏目索引
答案 D 1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量在数值上等于这种燃料 的热值,故A错误;甲燃料完全燃烧放出的热量比乙燃料完全燃烧放出的 热量多,但没有说明质量相同,则甲的热值不一定比乙的大,故B错误;燃 料的热值大,但燃料不一定完全燃烧,且质量不定,放出的热量不一定多, 故C错误;燃料的热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与燃料的质 量、燃烧程度等均无关,故D正确。选D。
第2节 热机的效率
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答案 (1)压缩 (2)4.6×108 J (3)20% (4)污染小 点拨 在做热学计算题时,首先要弄清题目所描述的是怎样的物理过 程,在这个物理过程中涉及哪些物理量,应标清要计算的是哪个物体在 哪个过程中吸收(或放出)的热量,燃料燃烧放出的热量是全部被物体吸 收,还是部分被物体吸收。然后确定好研究对象,选取适当的公式,代入 已知量,求出待求的物理量。
第2节 热机的效率
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3.(2018河北中考)有如图14-2-2所示的两套相同装置,分别在两个燃烧
C.现代火箭使用液态氢作燃料,是因为它具有较大的热值
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
第2节 热机的效率
栏目索引
答案 C 热值是燃料的特性,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;热值是 燃料的特性,与燃料燃烧放出热量的多少无关,故B错误;由于氢的热值 比较大,燃烧相同质量的燃料时,氢放出的热量更多,所以现代火箭使用 液态氢作燃料,故C正确;热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完 全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,故D错误。选C。
第2节 热机的效率
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知识点二 热机的效率
定义
公式
物理 意义
说明
人教版九年级物理全册《2021.2热机的效率》教案
十四章第二节热机的效率设计者:审核者:14.2热机的效率学案设计者:审核者:一、学习目的:1、能在大脑中建立热值概念。
知道热值是燃料的重要特性,理解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进展有关燃料放热的简单计算。
2、理解热机效率。
知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道可以怎样进步热机效率以及进步热机效率的意义。
3.理解进步热机效率的方法。
重点:燃料的热值、热机效率以及学生环保意识的培养。
难点:热机效率的理解和环境保护二、新课自学:阅读课本P23“想想议议〞,结合生活实例燃料可分为燃料,例如等、燃料,例如等、燃料,例如等。
假设用一样质量的不同燃料燃烧释放出的热量。
〔同或不一样〕1.热值〔1〕在物理学中用反映燃料燃烧的特性。
某种燃料释放出来的热量与其之比叫做热值。
符号用,单位为,热值的物理意义:表示1kg燃料释放的能量。
,〔2〕热值定义式:。
×107J/m³,其意义是: ,燃烧两立方沼气所释放的热量为。
×107J/kg,表示的物理意义是:,J〔3〕比一比,固液气哪种燃料的热值高阅读课本P24“热机的效率〞〔1〕热机燃料燃烧所放出的热量只有少局部转化为。
物理学上同表示热机的性能。
定义:。
定义式。
〔2〕热机的效率符号,单位:。
〔3〕蒸汽机的效率,只有。
的效率比蒸汽机的高。
柴油机的效率为,汽油机的效率为。
〔4〕热机的能量的损耗:燃料很难燃烧,带走的能量最多。
所以从热机能量的损耗上请设计方案如何进步热机的效率?〔1〕燃料燃烧对环境有哪些影响?〔2〕结合生活实际谈谈:为了保护环境,应该怎样从我做起?三、合作探究1.探究一:热值⑴日常生活中的木柴、煤炭、汽油、酒精等,在燃烧时都会释放能量,但它们释放能量的才能是否一样呢?假如不同,那又如何来表示它们这种才能的大小呢?[合作交流与讨论]①:要想探究不同燃料燃烧释放能量的才能的不同选择什么物理方法?②:应该保证哪些量一样哪些量不一样才能进展比拟?探究后的结论是:。
九年级物理全册 第十四章 第2节《热机的效率》说课稿 (新版)新人教版
§14.2 热机的效率一、教材分析1、教材的地位和作用我说课的内容是人教版初中物理九年级上册第十四章第二节《热机的效率》。
本节内容是在学生学习完热机、内燃机后,在已经学习过机械效率的基础之上对于效率进一步的学习,也为以后理解热力学第二定律积累感性知识,使学生体验到科学、技术和社会的相互关系,体验科学在社会生活和生产中的应用。
2、本课主要知识点:认识燃烧产生的内能只有一部分转变为对外做有用功的能量,了解热机效率的概念、能进行热机效率计算,知道热机的使用在给人类带来便利的同时,也造成了环境污染。
3、热机效率中的关键问题认识热机效率的概念,知道热机的使用造成了环境污染,了解如何控制污染。
4、教材及学案的调整结合教学实际及中考要求,本人对本节内容略作调整,增加了热机效率公式及其运用,这样做主要是为了加深学生对于热机效率概念的理解,以及对于概念延伸出的公式的应用,同时增加了“提高热机效率的途径”部分内容,这样主要是基于对学以致用,提高学生将所学的内容应用于实际的能力。
同时我对已有学案也作了调整,在“我能自学”前增加了“学习准备”部分,使学生能进行预习,而且强调热机效率与机械效率对比学习,在已有的知识上进行学习更轻松。
为及时强化对热机效率概念及公式部分知识的掌握,我还增加了两个有关效率的计算,这样就可以及时地反馈出学生是否已经掌握热机的效率的概念以及公式的运用。
同时我还增加了“认识常见热机的效率值”,增加这部分的目的是为了让学生认识到现在的热机效率都还比较低,从而顺利过渡到提高热机效率的方法部分的学习。
由于原学案和教材设计上,温室效应和热岛效应学生很难进行自学,所以我特意增设了以知识窗形式介绍的热岛效应和温室效应部分内容,目的是让学生有自学的辅助性材料,让学生体会到热机带来的污染。
二、学情分析初三的学生学习物理已经一年,有一定的基础,而且已经学习过机械效率,对比学习热机效率应该不太难。
双中的学生地处城乡结合部,但经过几年的教学改革,大多数学生已经能自主学习,并且小组已经相当成熟,已经建立健全了小组合作评价机制。
人教版九年级物理章节知识点解析:热机效率
人教版九年级物理章节知识点解析:热机效率14.2热机效率1.热机的效率【知识点回忆】〔1〕定义:用来做有用功的那局部能量和燃料完全熄灭放出的能量之比,叫做热机的效率,其表达式为:.由于热机在任务进程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1.〔2〕热机在任务进程中形成能量损失的要素有:①燃料很难全部熄灭;②排出的废气带走能量;③热机部件要散热;④克制运转机件之间的摩擦消耗能量.〔3〕提高热机效率的方法:①尽量让燃料充沛熄灭;②设法应用废气的能量;③增加能量损失;④保证良好的润滑.【命题方向】第一类常考题:为了浪费动力,需提高热机的效率,以下措施中不能提高热机效率的是〔〕A.尽量使燃料充沛熄灭B.尽量添加热机的任务时间C.尽量增加废气带走的热量D.尽量增加热机部件间的摩擦剖析:要处置此题,需求掌握热机的效率的概念.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比.比值越大,效率越高.解:热机效率是指热机有效应用的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比.所以增加热量的损失可以提高热机的效率.所以使燃料充沛熄灭、增加废气带走的热量、增加热机部件间的摩擦都可以增加热量的损失,提高效率.添加热机的任务时间,并不能增加热量的损失,所以不能提高热机的效率.应选B.点评:此题经过考察影响热机效率的几个要素,考察了先生对热机效率的了解.要知道要想提高热机的效率,就要增加热量的损失.第二类常考题:关于热机的效率,以下说法中正确的选项是〔〕A.热机做的有用功越多,效率一定越高B.热机消耗的燃料越少,效率一定越高C.热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高D.热机做功越快,效率一定越高剖析:热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比.功率是表示物体做功快慢的物理量.解:热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比;当热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高;当热机消耗的燃料一定,做的有用功越多,效率就一定越高;应选项A、B错误;热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率有关;应选项D错误;应选C.点评:此题主要考察了热机的效率以及影响热机效率的要素,并且考察了热机效率与功率的区别.【解题方法点拨】关于热机效率可与机械效率停止对比了解,热机效率是权衡热机功用好坏的一个重要参数,要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比,并且热机的效率总小于1.2.燃料的热值【知识点回忆】〔1〕概念:1kg某种燃料完全熄灭放出的热量,叫做这种燃料的热值,用q来表示,于气体燃料而言,热值的定义是1m3的某种燃料完全熄灭时放出的热量.热值是燃料的一种属性.〔2〕单位:焦/千克〔J/kg〕,读作焦每千克.〔3〕公式:Q=mq〔m为燃料的质量,q为燃料的热值,Q为熄灭放出的热量〕.〔4〕热值的物理意义:热值表示一定质量的燃料在完全熄灭时所放出的热量的多少,如木炭的热值为3.40×107J/kg.同种燃料的热值相反,不同种燃料的热值不同.【命题方向】第一类常考题:关于燃料的热值,以下说法中,属于正确了解的是〔〕A.燃料的热值跟燃料熄灭时放出的热量成正比B.燃料的热值跟燃料的质量成正比C.容易熄灭的燃料热值一定大D.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料熄灭放出的热量有关剖析:此题主要考察了解热值的定义及其物理意义.解:燃料的热值是燃料的一种特性,只决议于燃料的种类,与质量和熄灭状况等有关,A、B、C不契合题意,D正确.应选D.点评:此题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关.第二类常考题:〝可燃冰〞作为新型动力,有着庞大的开发运用潜力.同等条件下,〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍,说明〝可燃冰〞的热值很大.以10倍的关系粗略计算,1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量为4.2×l08J,这些热量可以使1250kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/〔kg•℃〕•q煤气=4.2×107J/kg].剖析:〔1〕1kg某种燃料完全熄灭放出的热量,叫这种燃料的热值;〔2〕应用Q放=mq求出1kg煤气完全熄灭放出的热量,〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的10倍,据此求1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量;〔3〕由题知,Q吸=Q放,而Q吸=cm△t,知道水的比热容、水的初平和末温,可求水的质量.解:〔1〕在同等条件下,〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍,说明〝可燃冰〞的热值很大;〔2〕1kg煤气完全熄灭放出的热量:Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J,1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量:Q放′=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J;〔3〕由题知,Q吸=Q放′=4.2×l08J,∵Q吸=cm△t,故答案为:热值;4.2×l08;1250.点评:此题考察了先生对燃料的热值、燃料完全熄灭放热公式、吸热公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.【解题方法点拨】〔1〕燃料的热值指的是1kg某种燃料完全熄灭放出的热量,是燃料自身的一种特性,它与燃料的质量以及熄灭条件有关.〔2〕燃料熄灭越充沛,只能说越〝接近完全熄灭〞,熄灭效果越好,而不能说热值越大.〔3〕只要在完全熄灭时放出的热量才是这种燃料的热值,假设没有完全熄灭,放出的热量要比热值小.。
人教版九年级物理全一册第十四章第2节《热机的效率》教学设计
2.引导学生关注能源问题,认识到提高热机效率的重要性,增强学生的节能意识和环保意识。
3.通过学习热机效率,培养学生严谨的科学态度和务实的学习作风,使学生认识到科学技术对社会发展的积极作用。
二、教学内容
1.热机效率的概念及计算方法。
3.设疑:提出问题:“热机效率是什么?为什么我们要关注热机效率?”引发学生思考,激发学生探究热机效率的热情。
(二)讲授新知
在本环节,我将系统地讲解热机效率的相关知识,包括以下内容:
1.热机效率的定义:热机效率是指热机在能量转化过程中,有效利用的能量与总能量输入的比值。
2.热机效率的计算方法:介绍热机效率的公式,并通过实例进行计算演示,让学生掌握计算方法。
2.教学过程:
-导入新课:通过展示生活中热机的应用,如汽车、发电机等,引发学生对热机效率的思考。
-基本概念:讲解热机效率的定义,通过公式推导和实例计算,帮助学生掌握热机效率的计算方法。
-重难点突破:
-利用实验和动画,直观展示热机内部能量的转化和损失,帮助学生理解影响热机效率的因素。
-组织小组讨论,让学生探讨提高热机效率的途径,培养学生的合作精神和创新思维。
5.讨论:组织学生进行课堂讨论,探讨提高热机效率的方法。
6.总结:对本节课的内容进行总结,强调热机效率的重要性。
四、作业布置
1.根据课堂所学,完成课后练习题。
2.深入思考如何提高热机效率,撰写一篇小论文。
五、教学反思
1.课堂教学过程中,关注学生的反馈,及时调整教学进度和难度。
2.注重启发式教学,引导学生主动探究,培养学生的创新思维。
3.影响热机效率的因素:分析热机内部能量损失的原因,如摩擦、热辐射等,并讲解这些因素如何影响热机效率。
新2024秋季九年级人教版物理全一册《第十四章内能的利用第2节热机的效率》
教学设计:新2024秋季九年级人教版物理全一册《第十四章内能的利用第2节热机的效率》一、教学目标(核心素养)1.物理观念:理解热机效率的概念,能够识别并分析影响热机效率的因素。
2.科学思维:通过计算和分析,培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力,理解提高热机效率的重要性。
3.科学探究:通过实验或案例分析,探究提高热机效率的方法,培养学生的实践能力和创新精神。
4.科学态度与责任:引导学生关注能源利用效率和环境保护问题,树立节能减排、可持续发展的观念。
二、教学重点•理解热机效率的概念及其计算方法。
•分析影响热机效率的因素,并探讨提高热机效率的方法。
三、教学难点•准确计算热机效率,理解能量转化和损失的过程。
•综合运用所学知识,提出有效的提高热机效率的方案。
四、教学资源•多媒体教学课件,包含热机效率概念解释、影响因素分析、提高效率方法介绍等内容。
•实验器材(如温度计、燃料燃烧装置等,视条件而定),用于模拟热机工作过程或展示能量损失现象。
•教材及配套习题册,用于知识点巩固和练习。
五、教学方法•讲授法:结合多媒体课件,讲解热机效率的概念和计算方法。
•讨论法:引导学生分析影响热机效率的因素,并讨论提高热机效率的方法。
•案例分析法:通过具体案例,让学生理解热机效率在实际应用中的重要性。
•实验演示法(如条件允许):通过实验演示能量损失过程,增强学生对热机效率概念的理解。
六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入:展示一段关于汽车尾气排放或工厂烟囱排烟的视频,提问学生:“这些现象说明了什么问题?”引导学生思考能源利用效率和环境污染的关系,从而引出热机效率的概念。
2. 新课教学•热机效率概念讲解:•定义:热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量之比。
•公式:η = W/Q(其中W为热机对外做的功,Q为燃料完全燃烧释放的总能量)。
•强调:热机效率是评价热机性能的重要指标之一。
•影响热机效率的因素分析:•燃料燃烧不完全:导致部分能量以未燃烧或不完全燃烧的形式损失。
热机的效率(讲义)2021-2022学年人教版九年级物理
第十四章内能的利用第2节热机的效率【目标】1.从能量转化的角度认识热值,并能进行相关的计算。
2.通过能量的转化与转移,认识效率,能计算热机的效率。
【重点】1.认识热值,利用热值计算物质燃烧放出的热量。
2.认识热机的效率,计算热机的效率。
3.提高热机效率的途径【难点】认识热机的效率,计算热机的效率。
【自学反馈】1、某种燃料完全燃烧所放出的________与____________之比,叫作这种燃料的热值。
2、热值的单位由______与________的单位组合而成,在国际单位制中,热量的单位是,质量的单位是,所以热值的单位是,符号是___________。
3、酒精的热值是3.0×107J/kg,物理意义是:____________________________。
4、对于热机而言,燃料释放的能量一部分用来做功,一部分散失了。
用来______的那一部分能量与燃料______________放出的热量之比,叫热机效率。
5、蒸汽机的效率只有__________,汽油机的效率可以达到__________,柴油机的效率可以达到_____________。
6.提高燃料利用率的措施,。
6、设法利用_______________带走的热量,是提高燃料利用率的重要措施。
知识点一、热值(q)1.定义:把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值.另一种表述:1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫热值。
2.热值是表示燃料燃烧的特性。
燃料的燃烧是一种化学变化,将燃料的化学能转化为内能。
3.单位:J/kg(固体或者液体) J/m3(气体)4.放热公式:Q放=qm或Q放=qv(其中m是燃料的质量,单位是kg,q是燃料热值,单位是J/kg、J/m3;V是体积,单位是/m3)特别提醒:(1)热值是燃料的一种性质,与是否燃烧无关,与是否充分燃烧也无关。
不同燃料释放热量的能力是不一样的。
(2)热值物理意义:煤气的热值是3.9×107J/m3:1m3的煤油完全燃烧释放的热量是3.9×107J。
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1.5g焦炭,产生的热量是_4_._5_×__1_0_4J___
3、两台汽油机,甲的效率是35%,乙的效率为25%,
这两个数据表示(D )
A.甲做的功比乙多 B.甲的功率比乙的大 C.在相同时间内甲燃烧的汽油比乙多 D.在消耗相同汽油时,甲做的有用功比乙多
30kg
答:4m3天然气完全燃烧放出3×108J的热量, 相当于30kg干木柴完全燃烧放出的热量
二、热机的效率
燃料很难完全燃烧,放出的热量往往比按 比热计算出来的要小,而且有效利用的热量 又比放出的热量要小。
例如:用煤烧水
有效利用的热量是:水吸收的热量
其他的热量散失了:高温的烟气
对于热机 还有工件之间的摩擦等
趁热打铁
某个家庭预计每月使用天然气4m3,这些天然气 完全燃烧放出多少热量?相当于多少kg干木柴完全 燃烧放出的热量?(已知天然气热值为7.5×107J/m3, 干木柴热值为107J/kg)
解:Q = qV=7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J;
。
m
Q q柴
3108 J 107 J / kg
第十四章 内能的利用
14.2 热机的效率
柴薪 煤炭
石油 天然气
1.燃料的分类
草木、煤炭 等 石油、酒精、汽油 等 煤气、天然气 等
固体燃料 液体燃料 气体燃料
2、燃烧相同质量的下列燃料,放出 的热量是否相同?
实验证明,燃烧1kg煤放出的热量,是燃烧1kg 木柴放出的热量的两倍多。
燃烧1kg液化石油气放出的热量,是燃烧1kg木 柴放出的热量的三倍多。
固体或液体燃料 Q=qm
气体燃料
Q=qV
5、热值的物理意义:热值在数值上等于1kg某
种燃料完全燃烧放出的热量。
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
3.0×107J/kg×2kg = 6.0×107J
归纳总结 (1)固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式:
Q = qm
其中 q表示热值,单位是J/kg。 m表示质量,单位是kg。 Q表示热量,单位是J。
(2)气体燃料完全燃烧放热的计算公式: Q = qV
其中 q表示热值,单位是J/m3。 V表示体积,单位是m3。 Q表示热量,单位是J。
4 4、一台效率为40%的柴油机,当输出6.6×10 J的有用 功 时,消耗的柴油的质量为?
(柴油的热值为4.3×107J/kg)
课堂小结
1、热值定义:某种燃料完全燃烧放出的热量
与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
2、热值的符号:q
3、热值的单位:J/kg 或 J/m3
4、燃料完全燃烧放热的计算公式 :
热机的效率:用来做有用功的那部分能量, 与燃料完全燃烧放出的能量之比。
公式:
η=W有用/Q总
η<1
想想议议
如何增大热机的效率?
1、燃料充分燃烧 2、减少热量散失 3、循环利用废气(供热) 4、减少摩擦损失的能量
课堂小练
1、2Kg的木炭,用去一半,剩余的木炭和原来相比(C
A.质量减半,比热容和热值均减半 B.质量减半,比热容不变,热值减半 C.质量减半,比热容和热值均不变 D.质量减半,比热容减半,热值不变
一、燃料的热值 如何表示燃料释放热量的本领呢?
1、定义:某种燃料完全燃烧放出的热量 与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
2、热值的符号:q 3、热值的物理意义:热值在数值上等于 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
4、热值的单位:
固液体燃料:焦每千克;符号:J/kg。 气体燃料:焦每立方米;符号:J/m3。
5.一些燃料的热值
1.不同燃料的热值一般不同。 2.热值的大小只与燃料种类有关。 3. 氢的热值最大。
6.燃料完全燃烧放热的计算公式 公式推导 (1)酒精的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义是什么?
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
(2)2kg的酒精完全