全国优质课一等奖初中九年级物理《热机效率和环境保护》公开课课件

第四节热机效率与环境保护第十三章：内能与热机1、什么是内燃机？燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。2、常见内燃机有哪些？汽油机、柴油机3、烧水做饭、火箭升空所需的能量来自什么？来自煤、木柴、液态氢等燃料。复习巩固常见燃料的分类固体燃料如：干柴煤等液体燃料如：汽油柴油酒精等气体燃料如：氢气天然气等燃料燃烧过程：燃料的化学能转化为内能在20℃的室温下，向学生提供100kg开水，若用以下燃料，所需燃料质量相同吗？一、燃料的热值某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值（用q表示）。单位：焦每千克焦每立方米符号：J/kg

或J/m3物理意义：描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量。质量为m的燃料完全燃烧释放出的能量：

Q=qmQ：燃料完全燃烧放出的热量

m：燃料的质量q：

燃料的热值体积为V的燃料完全燃烧放出的热量：

Q=qV

Q：燃料完全燃烧放出的热量

V：燃料的体积q：

燃料的热值常见燃料的热值燃料热值q/J▪kg-1燃料热值q/J▪kg-1燃料热值q/J▪m-3干木柴1.2×107

酒精3.0×107氢气1.4×108烟煤2.9×107

柴油4.3×107

天然气3.3~4.5×107无烟煤3.4×107煤油4.6×107

液化石油气4.9×107焦炭3.0×107

汽油4.6×107

煤气1.8×107木炭3.4×107

原油4.4×107

干木柴的热值是q=1.2×107J/Kg，其物理意义是什么？表示：１kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J。热值是燃料的一种特性与燃料的种类有关，与燃料的质量及是否完全燃烧无关。同种燃料的热值是定值，不同燃料的热值一般不同。烟煤的热值是q=2.9×107J/Kg，其物理意义是什么？表示：１kg的烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107J。在20℃的室温下，向学生提供100kg开水，估算所需干木柴、烟煤的质量？解：水吸收的热量：Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（100℃-20℃）=3.36×107J；所需木柴质量：m木柴=所需烟煤的质量：m煤=例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。已知：q=4.3×107J/kgm=4kg求：Q解：Q=qm=4.3×107J/kg×4kg=1.72×108J；答：4kg柴油完全燃烧释放的热量是1.72×108J。完全燃烧多少千克酒精能释放出9×106J的热量？已知：Q=9×106J酒精的热值：q=3.0×107J/kg求：m解：所需酒精质量：m=巩固练习热机的效率汽车行驶，汽油的化学能能完全释放出来吗？燃烧放出的热量能全部被被有效利用吗？热机燃料的能量主要走向示意图克服摩擦消耗能量部分燃料没有完全燃烧机械传热损失能量废气排出带走能量转化为对外做有用功的能量二、热机效率用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率

各种热机的效率:蒸汽机:6﹪~15﹪汽油机：20﹪~30﹪柴油机：30﹪~45﹪定义式：η=讨论交流提高热机效率的途径有哪些？1、使燃料尽可能充分燃烧；2、尽量减少各种热量损失；3、在热机的设计和制造上尽量简化传动部分；4、选用优良的润滑材料，减小摩擦。

议一议热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，这部分能量远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。三、环境保护汽车排放的大量尾气、燃料燃烧排放的烟尘使大气十分浑浊，排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物，会形成酸雨，危害植物，污染环境等。讨论：如何在保持工业发展，交通发达的同时，又能减少废气与粉尘的污染，提高空气质量，保护我们生存的家园？采取的措施：1、减少煤、石油、天然气的使用，大力开展太阳能、水能、风能等清洁型能源；2、大力植树造林、减少木柴的使用。课堂小结1、燃料的热值及意义2、常见燃料的热值3、热值的单位及计算公式4、热机的效率5、环境保护1、据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星．发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（）A．热值大 B．比热容大C．密度大D．以上说法都不正确课堂练习A2、将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（）A．都不变B．都变为原来的三分之二C．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变A3、下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关4.可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，其开采是世界难题，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，技术处于世界领先，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水=4.2×10