第十四章内能的利用-导学案-(14-2热机的效率)

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1、第十四章内能的利用14・2热机的效率【学习目标】1.从能最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。【重点难点】1.认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热最。2.认识热机的效率，能计算热机的效率。学习内容一：燃料的热值学习指导：阅读课木P22—P23的文字内容与插图，棊木概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1.某种燃料完全燃烧所放出的热量与质量Z比，叫做这种燃料的热值。2・热值的单位由热量与质量的单位组合而成,在国际单位制中，热量的单位是焦耳,质量的单位是千克,所以热值的单位是焦侮千克,

2、符号是J/kg。3.酒精的热値是3.0X1()7」/灼.它的物理意义是：1煌酒精完全燃烧所放出来的热最是3.0X1()7」。【合作探究】教师巡视辅导。1.说一说：在我们的家庭小，会使用哪些燃料？答：煤、液化气、木柴等。2.根据我们的生活经验想一想：烧开同样一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？答：烧开同样一壶水，使用不同的燃料，消耗的燃料的质量是不同的；这说明什么？答：这说明，不同的燃料，燃烧后放出的热量是不同的。3•在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。4•阅读P23笫二段的内容，归纳一

3、下利用燃料的热值和质量，來计算燃料完全燃烧所放出热量的公式。(用0放表示放出的热量，g代表燃料的热值，加代表燃料的质量)答：Qfn=qm5.如果是气体燃料，公式乂是什么样的？答：0放6•请写出这二个公式的推导式。答：m=Q屈q,q=Q取Im,V=Q欢Iq,q=Q諒V。7•在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料的热值是否会发生变化？答：热值是一个理论值，只有燃料充分燃烧，放出的热量才等于利用上述公式计算得出的热最。因为燃料不可能完全燃烧，所以放出的热量会比理论值稍小。但燃料的热值不会改变。【展示交流】请学牛利用热值公式完成P26

4、第1、2题，注意计算格式。【精讲点拨】1.热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。2.在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为，计算的结果才是J。3.利用推导式m=Q^lq放加,V=Q^!q,q=Q“JV可以求出对应的燃料的质最、体积、热值。【即时练习】1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是(A)A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关A.容易燃烧的燃料，热值一定人B.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤

5、放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多C.放出热量多，热值就大2.一桶煤汕用掉了一半，则剩下的煤汕(D)A.密度和热值不变，比热容减为原来的一半B.比热容和密度不变，热值减为原來的一半C.热值和比热容不变，密度减为原來的一半D.密度、热值和比热容都不变学习内容二：热机效率学习指导：阅读课本P23-P24文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1.对于热机而言，燃料释放的能量一•部分用來做功,—-部分散失了。用来做有用功的那一部分能最与燃料完全燃烧放出的热最之比，叫热机效率。2.蒸汽机的效率只有6_%〜15_%,汽油机的效率

6、可以达到20_%〜30_%,柴油机的效率可以达到3()%〜4()_%。3.设法利用废气带走的热最,是提高燃料利用率的重要措施。【合作探究】教师巡视辅导。1.我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热量能否都被水吸收？答：煤气不能充分燃烧，燃烧放出的热也不能完全被水吸收。2.阅读课木P24“想想议议”，回答相关问题。答：燃料燃烧放出的热量，一部分直接散失到空气中去，一部分被废气带走，只有一小部分用来做有用功了。2.在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么相当于有

7、用功？什么相当于总功？推导出相关公式。答：内燃机对外做的功相当于冇川功,燃料燃烧放出的热量相当于总功。n=w有用/0放4・在问题1中，如果要计算煤气烧水时的效率，公式是什么样的？讨论后推导Z。答：耳=Q吸/Q放5.热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有何意义，怎样捉高热机效率？答：提高热机效率可以节省燃料，减少污染。提高热机效率的方法：1•尽最使燃料充分燃烧；2.设法利川废气带走的热量。6.阅读P25“从火车到火箭”，了解人类运输工具的进步。【展示交流】教师学握情况。【精讲点拨】1.为了提高热机的效率，在大型火力发电站，人们常常利用

8、蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。2・在计算热机效率的时候，一般先利用公式0放或Q^=qV计算出燃料完全燃烧放出的热（这相当于机械效率屮的总功）再利川“有川/0放或0吸/0