热机的效率教案.doc

14.2热机的效率教案

教学目标：

【知识与技能】

1．了解常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计

算．

2．了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道

提高热机效率的途径．

3．能举例说明燃料燃烧产生的气体排放对环境的影响，了解内能的

利用和环境保护的关系．

【过程与方法】

1．通过观察，从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，引

入热值的概念．

2．讨论提高热机效率的方法，引导学生参与讨论交流，促进学生主

动学习．

【情感、态度与价值观】

结合有效提高热机效率的方法，使学生懂得节能及充分利用能源的重

要意义．

【重点】

从能量转化的角度认识燃料的热值，对燃料热值的概念及热机的效率

的理解．

【难点】

热机中的能量转化及损失，热机的效率的计算．

教学过程：

知识点一燃料的热值

【自主学习】

阅读课本 P22－23，完成以下问题：

1．燃料的热值：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 __，在国际单位制中，热值的单位：__ 焦每千克 __，气体燃料的热值单位：__焦每立方米 __.

2．阅读常见燃料的热值表，表中热值最大的燃料是__氢__.

3．酒精的热值是 3.0 ×107 J/kg ，物理意义是 __每千克的酒精完全燃

烧放出的热量为 3.0 ×107 J__.

【合作探究】

演示一几种燃料

1．相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？

答：不相同．

2．学生讨论火箭升空，为什么往往以液态氢作为燃料？

答：因为氢的热值大，相同质量的不同燃料中，氢释放的热量最多，

故利用氢作为燃料．

【教师点拨】

1．热值是燃料的一种特性，热值反映了不同燃料在燃烧过程中将__ 化学能 __转化为 __内能 __的本领大小．

2．热值与燃料的 __种类 __有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃

烧等没有关系．

3．固体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式：Q放＝mq，气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放＝Vq.

【跟进训练】

关于燃料的热值，下列说法正确的是( D )

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

知识点二热机的效率

【自主学习】

阅读课本 P23－24，完成以下问题：

1．热机的效率：对于热机而言，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，叫做热机的__效率 __.

2．在热机的各种能量损失中，__废气 __带走的能量最多，设法利用__废气 __的能量，是提高燃料利用率的主要措施．

【合作探究】

演示二热机燃料的能量走向示意图

1．观察上图，思考用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完

全吸收？有哪些能量损失？

答：不能．能量损失有：(1) 煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量． (2) 装水的容器、煤气灶本身吸收一部分热量．(3) 高温的烟气带走了一部分能量． (4) 还有一部分能量散失掉了．

2．分析“热机燃料的能量走向示意图”，热机的效率能达到100%吗？为什么？

答：不能．热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，废气带走较多

的热量，机器本身散热，克服机械间摩擦做功，这些情况都会造成能

量损失．剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃烧提供的能量中

只占一部分，所以热机效率不可能达到100%.

3．你知道如何提高热机的效率吗？

答： (1) 尽量使燃料充分燃烧． (2) 减少各种热损失． (3) 保证热机各

部件的良好润滑，减小摩擦等．

【教师点拨】

W有用1．根据热机的效率的定义，总结出热机的效率的表达式为η ＝Q总. 2．热机的效率是热机性能的重要指标，热机效率不可能达到100%. 提高热机效率能够节约能源，减少污染．

【跟进训练】

1．如图所示是某内燃机工作时的能量流向示意图，该内燃机的热机

效率是( B )

A．25% B．35%

C．40% D．75%

2．一辆汽车的发动机每消耗柴油40 kg ，做有用功 3.3 ×108 J ，这辆汽车发动机的效率是多少？( 柴油的热值q＝3.3 ×107 J/kg)

解：柴油完全燃烧放出的能量：

Q放＝mq＝40 kg×3.3×107J/kg＝1.32×109J，

此热机的效率：

W有用 3.3 ×108J

η＝Q放×100%＝1.32×109J×100%＝25%.

课堂小结：

定义及特性

燃料的热值

燃料释放热量公式

热机的效率能量流向图

热机的效率热机效率计算公式

提高热机效率的途径