第2节 热机的效率

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1、第二节热机的效率【教学目标】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.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。情感态度与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.【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。【教学方法】启发式教学法，自学讨论法，设疑

2、问教学法，类比教学法。【教学准备】或【实验准备】课前收集的燃料的图片、多媒体课件等【教学过程】知识点教师活动学生活动一、燃料【【活动情景设置】请同学观察插图，说明燃料的燃烧时能的转化过程。燃料的燃烧学生结合生活讨论思考，燃料可分为哪三种学生观察、思考、回答1、燃料的分类2、燃料燃烧放出的热量与什么因素有关？二、燃料的热值：1．概念：燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的论点，并进

3、行分析。几种燃料【总结过渡】燃料及其热值相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。请同学认真学习自主学习课本热值的知识，并回答下列问题：1.什么叫燃料的热值？热值用什么符号表示？2.热值的单位是什么？3.木炭热值是3.4×107J/kg，表示的物理意义是什么？4.煤气的热值是3.9×107J/m3，表示的物理意义是什么？5.计算燃料完全燃烧放出热量公式是什么？6.燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)?

4、燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。燃料的种类很多，可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。如：1千克木柴、1千克煤和1千克的液化石油气完全燃烧时放出热量不同（烧同一壶水时升高的温度不一样学生自主学习，思考回答1、某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比。其符号是q2、J/kg　　J/m33、1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J4、1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J5、q=Q放/m6、Q=1.5kg×2

5、.7×107J/kg=4.05×107J2．热值的单位：3.燃料燃烧的放热计算公式：设计意图：现象学生有生活经验，能产生共鸣。抛出矛盾，使学生有认知欲望。【交流解惑】课本P23“小资料”部分，你有哪些发现？结合生活经验，谈谈你对热值的理解。交流总结：（1）热值反映了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、是否完全燃烧均无关系。（2）热值的单位：J／ｋｇ（3）不同燃料的热值一般不同；不同燃料的热值有时还可能相同。（4）氢气的热值最大。（5）气体的热值单位：J/m3延伸拓展：推导燃料完

6、全燃烧放热的计算公式：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3.0×107J2、2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？2kg×3.0x107J/kg=6.0×107J3、质量为3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？3kg×3.0×107J/kg=9.0×107J4、质量为mkg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？Q=mq其中m表示质量，单位是kg，q表示热值，单位是J/kg，Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。同样的原理，体积为V的某种燃料完全燃烧放出

7、的热量是多少焦？Q=Vq热值的单位：J/kg(或J/m3)氢气的热值最大。小组讨论、交流，并由小组长推选代表发言三、热机的效率1.热效率2、热机的效率设计意图：根据热值的物理意义，去推倒燃料燃烧放热的公式，符合学生的认知规律，学生在理解热值的基础上，很容易推导燃料燃烧的放热公式。【练一练】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/kgm=500g=0.5kgQ=qm=4.6×107J/kg×0.5kg=2.3×107J【想一想】提出问题：用煤气灶烧水时，煤气能完全

8、燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？分析讨论：煤气燃烧放出的热量：1、煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量2、煤气灶本身也会吸收一部分能量3、高温的烟气带走了一部分能量4、还有一部分直接损失掉了5、水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分所以，在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值，称为热效率。热机也有类似的情况：在内燃机中，燃料燃烧产生的能量到哪里去了呢？热机是将内能转化为机械能的装置，在