1、第十四章 第二节 热机的效率【学习目标】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;能简单计算燃料燃烧放出的热量;能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么事热机的效率。2.通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率;通过对热机中能量转化及损失的分析,了解提高热机效率的具体措施。 3.通过学习提高热机效率的具体措施,帮助学生提高节能意识和环保意识;通过燃料燃烧释放有害物质的学习,培养学生观察分析问题的能力,养成辩证看问题的良好习惯。【学法指导】学生认真阅读教材,掌握基本概念和基础知识,分析出计算燃料燃烧放出热量的公式及热机效率的公式。【学习重、难点】 (1)重点:燃料的热值和
2、热机效率的计算。 (2)难点:热值是燃料的一种特性;热机中的能量转化及损失,提高热机效率的具体措施。导学过程 方法导引【自主学习、基础过关】一、自主检测:1、 ,叫做这种燃料的热值,热值的单位是 。2、酒精的热值是 ,它的物理意义是:1kg 酒精燃烧所放出的热量是 J。若将一瓶酒精倒掉一半,其热值是 。3、 与 之比叫做热机的效率,热机的效率总是 。 二、我的疑惑: (小组交流,以小组为单位展示)【合作探究、释疑解惑】【情境导入】假期我们在家中烧同样一壶开水,使用不同的燃料,消耗燃料的质量是一样多吗?一、燃料的热值1、燃料:能够的物质。如煤、木柴、天然气、汽油等。能够将能转化为能。2、小组讨论
3、,情境导入中的问题:结论:把相同质量,相同温度的水烧开,使用不同的燃料,消耗燃料的是不同的。这说明不同燃料,燃烧完全后,染出的一般是不同的。教师点拨:3、燃料的热值。(1)概念 。(2)热值在数值上等于 1kg 某种燃料放出的热量。(3)单位:J/kg 或 J/m34、阅读教材 P23 小资料,讨论:影响热值的因素有哪些?结论:(1)热值是燃料的一种 。(2)热值的大小只与燃料的 有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧都没有关系。5、讨论:如何计算燃料完全燃烧所释放的热量(热量的计算公式)?结论:Q 放 = (固体燃烧)或 Q 放 = (气体燃烧)6、例题探究(小组讨论后,汇报并计算出该
4、题)一次物理实验中,如果完全燃烧了 21g 酒精,则它能释放多少 J 的热量?如自主学习课本小组汇报学习结果学习中遇到的问题同学思考:小组抢答阅读教材小组观察、讨论。合作探究,小组交流、汇报。果这些热量完全被 20kg 的 10水吸收,水的温度可以上到多少?(q 酒精=3.0x107J/kg,C 水 =4.2x103J/kg)二、热机的效率1、阅读教材 P23-P24 文字内容,以及“想想议议”讨论:用煤给锅炉中的水烧开,煤能否充分燃烧吗?煤燃烧放出的热量能否都被水吸收?教师点拨:煤燃烧有一部分被锅炉、炉灶吸收,有一部分散失在空气中,另外煤不可鞥完全燃烧。也就是说燃料的有效利用率只有一部分。即
5、燃料的利用率:= 放有Qx100%2、热机的效率:讨论:热机燃烧释放的能量全部都做了有用功吗?如果没有,一部分能量流向何处了?对环境有影响吗?小组汇报: 教师点拨:(1)热机的效率:用来做 那部分能量与燃料 释放的热量之比。(2)公式:= 总有QWx100%(3)热机产生的废气和噪声对环境有影响。(4)提高热机效率的途径:A、尽量减少各种 的损失;B、保持良好的润滑,尽量 摩擦;C、尽可能使燃料 燃烧等。【检测反馈、学以致用】1、 蒸汽机的效率只有 ,汽油机的效率可以达到 ,柴油机的效率可以达到 。2、 一辆额定功率为 30KW 的小汽车在水平路面匀速直线行驶 10min,消耗汽油1.3kg,小汽车发动机的效率为多少?(q 汽油 =4.6x107J/kg)3、 完成教材 P26 第 3、4 题。【总结提炼、知识升华】1、 学习收获:这节课我们学到了什么?提高节能和环保意识有何现实意义?2、 需要注意的问题:利用燃料热值进行相关计算时注意统一单位。【课后训练、巩固拓展】 本节助学读物【课后反思、自悟自励】教师释疑,查阅资料,小组合作讨论,教师点拨。小组合作讨论并汇报教师点拨,学生记忆独立完成作业小组归纳知识要点、教师点评。