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《物理人教版九年级全册热机的效率》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第2节 热机的效率教学目标知识与技能1.知道什么是燃料的热值及其单位的意义,会查燃料热值表.2.会计算某种燃料完全燃烧放出的热量.3.知道热机的效率.4.了解提高效率的途径.过程与方法1.通过能流图分析燃料燃烧时能量的主要流向.2.通过查找资料,了解从火车到火箭的发展历程.情感态度和价值观1.了解热机的使用对社会带来贡献的同时也带来环境污染,增强环保意识.2.鼓励学生自己查阅资料,培养学生自学能力.教学重难点【重点】 掌握热值的概念和单位、根据热值的定义计算燃料燃烧时放出的热量.【难点】 热机的效率及影响热机效率大小的主要因素,提高热机效率的方法和意义.教学准
2、备【教师准备】 量筒、注射器、多媒体课件等.【学生准备】 玻璃瓶或塑料饮料瓶、水等.教学过程1.新课导入导入一:问题导入师:一辆汽车从身旁驶过,有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机.这是为什么?生:因为它们排出气体的味道不同.师:说得很对.但是你们想过没有,排出的气体中仍有汽油味或柴油味,这种现象说明了什么?生:说明汽油或柴油并没有完全燃烧. [过渡语] 既然燃料并没有完全燃烧,说明有一部分能量被白白地浪费掉了.那么如何更加有效地利用能源呢?学完本节,你应该能找到问题的答案.导入二:情境导入多媒体播放视频:神舟系列火箭发射.问题:为什么发射火
3、箭上天要用氢做燃料?用汽油、柴油做火箭燃料可以吗?这节课我们就来研究这个问题.2.新知构建一、燃料的热值一、燃料的热值1.概念: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.用q表示.2.单位:(1)固体、液体燃料热值的单位:J/kg;(2)气体燃料热值的单位:J/m3.3.计算公式:(1)固体、液体燃料的燃烧放热公式:Q=mq;(2)气体燃料的燃烧放热公式:Q=Vq.【拓展延伸】 固体燃料完全燃烧释放的热量为Q、燃料的质量为m、燃料的热值为q.那么对于气体燃料来说,V是燃料的体积,此时燃料的热值仍是q,因为此时体积单位为m3,所以气体燃料热值的
4、单位为:J/m3.二、查燃料热值表请同学们阅读教材23页的小资料,了解一些燃料的热值,并回答下列问题:几种燃料的热值/(J·kg-1)干木柴(约)1.2×107柴油4.3×107烟煤(约)2.9×107煤油4.6×107无烟煤(约)3.4×107汽油4.6×107焦炭3.0×107氢1.4×108木炭3.4×107煤气/(J·m-3)约3.9×107酒精3.0×107沼气/(J·m-3)约1.9×107 问题1:氢的热值是多少?其物理意义是什么?回答1:氢的热值是1.4×108J/kg;其物理意义是:1kg的氢完全燃烧放出的热量是1.4×108J.问题2:汽
5、油的热值是多少?其物理意义是什么?回答2:汽油的热值是4.6×107J/kg;其物理意义是:1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J.【拓展延伸】 热值是物质本身的一种性质,它与物体的质量、形状、体积、位置、温度、吸收或放出热量的多少等因素都无关,是反映燃料优劣的重要指标. [过渡语] 热值表中哪种燃料的热值最高?哪种燃料的热值最低?在实际生活中燃烧这些燃料是否能全部利用而没有浪费?为此下面我们来学习热机的效率.二、热机的效率思路一一.热机里的能量转化1.分析教材24页“想想议议”中的图14.2-2:小组讨论:在内燃机中燃料燃烧释放的能量都到哪里去了
6、?结论:热机工作时,并不能将燃料燃烧释放的内能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了.2.分析能流图:总结:由图可知,真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分.热机工作时能量的损失由以下几部分构成:(1)燃料没有完全燃烧;(2)排出废气带走部分能量;(3)克服摩擦,消耗能量(由于机械传动等要克服摩擦消耗能量);(4)热机本身发热带走一部分能量.二、热机的效率1.定义:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比称为热机的效率.2.计算公式:热机的效率:η=×100%;其中W有用指用来做有用功的能量,Q总指燃料
7、完全燃烧释放的能量.3.提高热机效率的主要途径:(1)燃料尽可能充分燃烧.比如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.(2)尽量减少各类热量的损失.首先要减少燃烧过程中的热量损失;其次是要尽量简化机械传动部分,减少热机工作中的各种能量损失.(3)在热机的设计和制造上,采取先进技术.比如先进的冷成形与连接技术,纳米技术等.(4)使用时注意保养,保证良好的润滑.选用优良的润滑材料减小机器零部件之间的摩擦,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功,以减少机械能损失.思路二一、热机
8、的能量损失板书:热机的能量损失.师:汽
