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1、热机的效率【学习目标】1 从能量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量。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： 阅读课本P22 P23 的文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1 某种燃料完全燃烧所放出的热量与质量之比，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每千克 ，符号是 J/kg。3 酒精的热值是3.0 107_J/kg，它
2、的物理意义是：1 kg 酒精完全燃烧所放出来的热量是 3.0 107_J。【合作探究】教师巡视辅导。1 说一说：在我们的家庭中，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 第二段的内容 ，归纳一下利用燃料的热值和质量 ，来计算燃料完全燃烧所放出热量的公式。 (用 Q 放 表示放出
3、的热量 ， q 代表燃料的热值 ， m 代表燃料的质量 )答： Q 放 qm5 如果是气体燃料，公式又是什么样的？答： Q 放 qV6 请写出这二个公式的推导式。答： m Q 放 /q，q Q 放 /m， VQ放 /q， q Q 放/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量。 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】请学生利用热值公式完成P26 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
4、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3为 m3，计算的结果才是J。3利用推导式m Q 放 /q，q Q 放 /m，V Q 放 /q，qQ 放/V 可以求出对应的燃料的质量、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B. 容易燃烧的燃料 ，热值一定大C. 煤的热值大于干木柴的热值 ，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多2. 一桶煤油用掉了一半 ，则剩下的煤油 ( D ) A. 密度和热值不变 ，比热容减为原来的一半D. 密度、热值和比热容都不变学习
5、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来做功，一部分散失了。用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机效率。2蒸汽机的效率只有 6_% 15_% ，汽油机的效率可以达到 20_% 30_% ，柴油机的效率可以达到 30_% 40_%。3 设法利用废气带走的热量，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 阅读课本
6、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。3 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有用功，燃料燃烧放出的热量相当于总功。 W 有用 /Q 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？讨论后推导之。答： 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 ，怎样提高热机效率？答：提高热机效率可以节省燃料 ，减少污
7、染。提高热机效率的方法： 1.尽量使燃料充分燃烧； 2.设法利用废气带走的热量。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】教师掌握情况。【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 Q 放 qm 或 Q 放 qV 计算出燃料完全燃烧放出的热 (这相当于机械效率中的总功 ) 再利用 W 有用 /Q 放 或 Q 吸 /Q 放 计算出热机的效率。【即时练习】1 完成课本 P26 第 3、4 题。2据估计 ，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6 108 t ，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用 ，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧 1 t 生活垃圾可以放出 1.176 1010J 的热量 ，问：(1) 这些热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量？(2)这些热量可以将多少kg 的水由 20 加热到沸腾？【当堂练习】 见训练案基础部分.