14.2热机的效率教案
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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】
此热机的效率：
W有用Fra Baidu bibliotek
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
热机的效率
能量流向图 热机效率计算公式 提高热机效率的途径
第4 页
第2 页
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
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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
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 ×107 J/kg ＝1.32 ×109 J ，
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部件的良好润滑，减小摩擦等．
【教师点拨】
1．根据热机的效率的定义，总结出热机的效率的表达式为
W有用 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
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】
此热机的效率：
W有用Fra Baidu bibliotek
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
热机的效率
能量流向图 热机效率计算公式 提高热机效率的途径
第4 页
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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
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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
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 ×107 J/kg ＝1.32 ×109 J ，
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部件的良好润滑，减小摩擦等．
【教师点拨】
1．根据热机的效率的定义，总结出热机的效率的表达式为
W有用 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