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时间:2020-06-29
《九年级物理全册 13.4 热机效率和环境保护教案 (新版)沪科版 .doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、13.4热机效率和环境保护【教学目标】知识与技能:1、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,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,知道可以怎样提高热机效率,及提高热机效率的意义所在。情感、态度与价值观:了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。【教学重点】了解热机效率及提高热机效率的途径,知道在利用热机形成的环保问题。【教学难点】热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。【教学过程】一、燃料的热值及
2、简单计算1、热机是利用燃料燃烧释放出的能量(热量)转化成机械能装置。多媒体展示:蒸汽机车拖着长长的列车,冒着浓烟在原野急驰。(煤炭)装有汽油机的运动赛车,在赛道上风驰电掣般的飞驰。(汽油)飞行中的喷气式飞机尾部喷着高温高速气体。(航空煤油)火箭喷着长长的火舌,在起飞台上冉冉升起。(化学燃料)2、质量相同的不同燃料完全燃烧释放出的能量(热量)是不相同的演示:常规燃料标本:木柴、烟煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气(透明塑料打火机中装有)研讨:普通的一个家庭一个月平均要用无烟煤75kg,改用液化石油气就只需15kg,农村烧大灶的话每月需干木柴150kg。一
3、个无烟煤(0.6kg)只能烧开5瓶水,而0.6kg的液化气可以烧一天的饭菜、开水以及还可以烧淋浴的洗澡水。3、每kg某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)称为这种燃料的热值:(q)查书中热值:说出展示的几种燃料标本各自的热值: 质量是m的燃料完全燃烧放出热量是:Q放=qm例:完全燃烧100克酒精能释放出热量(q酒精=3.0×107J/kgQ放=3.0×107J/kg×0.1kg=3.0×106J)二、热机效率1、热机工作时,不能把燃料释放的能量全部利用。2、热机效率:(η)用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。(η=Q有/Q总放×100%)(
4、类比)(η机械=W有/Q燃×100%)结合火力发电站能流图,来研讨热机效率。结论:由于热损失的原因多,热机效率一般较低。热机是人类使用的主要动力机,尽管它的效率不高,我们仍然离不开它。3、为了合理利用能量人类一直在努力提高热机效率。研讨:提高热机效率的途径,让燃料充分燃烧。减少发动机各部分之间的摩擦。下决心关停耗能的热机。研究开发热能效率更高的热机。4、计算热机效率:①一台大型推土机的推力约为3×104N,匀速推着土总行程达10km,消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。解:η=Q有/Q总放×100%=W有/q柴油m柴油×100%=3×1
5、04N×104m/[3.3×107(J/kg)×30.3kg]×100%≈30%答:这台柴油机热效率为30%。②点燃一只无烟煤(0.6kg),能烧开5瓶水,而点燃0.6kg的液化气可以供普通人家烧一天的饭菜,开水还可以烧淋浴用的洗澡水。这样看来:不同的燃料不相同。若q无烟煤=3.4×107J/kg,5瓶水的质量约为9.5kg,从20℃烧开,那么这个煤炉的热效率是多少?三、热机为人类社会发展的贡献,同时也带来的环保问题。1、热机发展史:蒸汽机(效率10%),蒸汽轮机(效率20%),内燃机(效率30%),燃气轮机(效率40%)2、对人类社会的贡献:极大地提高了
6、生产力"蒸汽机发明后的一百年间,人类所做的工作量相当于以往几千年工作量的总和",极大地改观了交通状况:帆船横渡大西洋约需25-30天,蒸气机驱动的轮船约用17天以内。柴油机轮船约为10天,协和式超音速客机只需3.5小时就可以从巴黎飞到纽约。3、热机使用引起的环境问题:内燃机大量排放的废气会形成毒雾天气,"酸雨"现象。中国在重庆等地危害严重,西欧、美国等地还更为严重,造成植被大量死亡,也造成大量湖泊中的成批鱼类的死亡。目前世界各国都制定了汽车尾气的排放标准,减少了煤的使用量,来控制废气造成的危害。四、小结略五布置作业:1、为什么要提高热机效率?提高热机效率大
7、致有哪些途径?为什么热机效率肯定不会提高到100%?六、板书:&12.4热机效率和环境保护一、燃料的热值:每kg某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)称为这种燃料的热值:(q)质量是m的燃料完全燃烧放出热量是:Q放=qm二、热机效率:热机利用的做有用功的热量只占燃料燃烧放出热量小部分。热机效率:(η)用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。η=Q有/Q总放×100%三、热机为人类社会发展的贡献,同时也带来的环保问题。【教学反思】
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