第十四章内能的利用第2节热机的效率-人教版物理九年级全一册

第2节热机的效率第十四章内能的利用导入新课让我们思考下，我们都能够从哪里获得内能呢？导入新课再让我们来想一下，我们从不同物质获取内能得多少一样么？1.通过学习，认识燃料的热值的定义，会利用热值的公式进行简单的热量计算。2.通过学习，能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效率。3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。学习目标一、燃料的热值讲授新知让我们思考下：不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？讲授新知1.燃料的热值1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？让我们设计实验进行探究：选取相同质量的不同燃料，点燃后，对相同质量的水进行加热，比较两杯水温度的升高多少，来确定燃料的放热本领。实验采用控制变量法和转换法。讲授新知1.燃料的热值实验表明：燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。前面的实验表明，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。讲授新知1.燃料的热值热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。热值的国际单位：焦每千克，符号是J/kg（气体燃料为J/m³）。固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm。讲授新知1.燃料的热值气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。要知道热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。关于热值，我们要理解它的含义，抓住三个关键词。讲授新知1.燃料的热值（1）“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小。（2）“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小。（3）“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的，如果同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出的热量大小不同。一些常用燃料的热值如下。讲授新知1.燃料的热值想一想，为什么我们发射火箭上天要用氢做燃料？已知氢的热值是1.4×108J/kg，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？讲授新知2.燃料热值的有关计算“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为多少？讲授新知2.燃料热值的有关计算二、热机的效率讲授新知想一想，用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？讲授新知1.热机的效率在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？讲授新知1.热机的效率既然热机工作有能量损耗，那么就有效率之说了。讲授新知1.热机的效率用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫作热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。一般来说，蒸汽机的效率只有6%~15%，汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率为30%~45%。讲授新知1.热机的效率某汽车的输出功率是60kW，正常行驶的速度为54km/h，汽车内燃机的效率是25%，该汽车要是行驶108km，要消耗多少kg的汽油？（汽油的热值4.6×107J/kg）讲授新知2.热机效率的相关计算如何提高热机效率，节约能源，减少污染？讲授新知3.提高热机效率（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧。（2）改进热机，减少各种能量损失，提高效率。（3）利用废气的能量，提高燃料的利用率。知识总结学以致用1.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是(

)A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B.燃料没燃烧时就没有热值C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关D.容易燃烧的燃料热值一定大答案：C。学以致用2.下列能提高热机效率得（）A.让更多的燃料燃烧B.提高热机功率C.减少各种热损失D.利用热值大的燃料答案：B。学以致用3.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）A．减少各种热损失B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C．充分利用废气的能量，如建热电站D．采取少消耗总能量的办法答案：D