2021-2022学年人教版九年级物理全册学案 第2节 热机的效率（无答案）

第2节
热机的效率
【学习目标】
1、理解热值的概念
2、理解热机效率的概念
3、能进行简单的热量和热机效率的计算
【教学过程】
板书课题
二、出示目标
（一）过渡语：本节课的学习目标是什么呢？请看屏幕.
（二）出示学习目标
学习目标
1.理解热值的概念.
2.理解热机效率的概念
3.能进行简单的热量和热机效率的计算。
三、自学指导
第一次先学后教：热值的由来及计算
过渡语：请同学们看课本22页至24页，记住23页小资料中一些燃料的热值，并思考问题：
第一次先学后教
1、什么是热值？热值的单位是什么？
2、热值的物理意义是什么？
3、区别生活中的燃烧和物理中的完全燃烧？
1、步骤：（教师口述，师生同步做实验）
①.用坩埚分别取质量相等的煤块和酒精，分别加热同一杯水，
②.比较同一杯水吸收热量的多少？（即水温度的变化量）
③.教师提问：（1）用
燃烧所加热的水，吸收的热量多。
（2）相同质量的煤块和酒精所产生的热量是
。（相同/不相同）
（3）
是热值。热值的单位是
，符号是
。
（4）热值在数值上等于
。
（5）从表中找出煤块和酒精的热值分别是
，
。
④.煤块在燃烧时会有残留的煤渣或煤块，酒精燃烧时，能闻到酒精的气味，说明有一部分酒精并没有燃烧，而是散发到了空气中，这叫做不完全燃烧，实际的生活中很难做到
。
而在物理上，我们对热值的定义是指燃料的
所放出的热量。
2、讨论得出结论：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量和其质量之比叫做燃料的热值。
过渡语：知道了热值的定义、理解、单位，我们如何用热值去进行计算呢？
第二次“先学后教”
看课本P23-24的内容，边看边思考以下问题:
2、在内燃机中燃料释放的能量都到哪里去了？
3、什么叫做热机的效率？
4、怎样计算热机的效率？
1、步骤：（教师口述，师生同步做实验）
①.刚才用煤块和酒精燃烧，加热同一杯水，我们知道两者放出的热量是不同的，不是完全燃烧。
②.燃料燃烧的热量都到哪里去了？
③.教师提问：（1）1kg的酒精的热值是3.0×107J/kg，则5kg的酒精所产生的热量为
。
（2）燃料的完全燃烧公式是
。热量的单位是
。
（3）燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有一些都散失掉了。有用的那部分能量与燃料完全燃烧时所释放的能量之比，叫做热机的
。
四、先学
（一）学生看书，教师巡视，师督促每一位学生认真、紧张的自学，鼓励学生质疑问难。
（二）检测
1、完全燃烧相同质量的煤和干木材_____放出的热量多，干木材的热值是1.2х107焦/千克表示的意义是__________,100克干木材完全燃烧放出的热量是_______。
2、一台热机运行时各种能量损耗大致为：气缸散热损失25℅，废气带走的热量为30℅，摩擦等机械损耗占10℅，则它的热机效率为_____。
3、若热机工作时用来做有用功的能量为W，燃料完全燃烧放出的热量为Q，热机的效率用η表示，则热机效率表达式为_________
4、一台柴油机在汽缸内完全燃烧5×103kg柴油，输出了8.4×104J的有用功，则这台柴油机的效率是多少？
五、后教
（一）先交换练习本后更正
（二）讨论
1、评一（1）：同学们看第1题，认为对的请举手，若有不对的先让尖子生“兵教兵”，尖子生讲的不对或不全的，教师更正或补充。
师强调：热值的定义（或表示的意义）一定是燃料完全燃烧，用字母q表示。
拓展：热值反应燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领，热值越大的燃料相同条件下释放的热量就越多，它是燃料本身的一种性质，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧无关，与燃料的种类有关。
总结：计算公式Q=mq或vq（公式的选择取决于燃料的状态或看单位）
2、评一（2、3）：同学们看第,2、3题，认为对的请举手，若有不对的先让尖子生“兵教兵”，尖子生讲的不对或不全的，教师更正或补充。
3、评二（4）
第一步：写“解”
第二步：已知条件
第三步：运用公式
第四步：代入数据计算（注意单位统一）
（三）同桌互改，调查学情。
（四）师拓展
1、火力发电的效率、煤炉的效率
2、电热水器的效率、电动车的效率、电磁炉的效率
3、太阳能热水器的效率
六、当堂训练
（一）口头练习：自背、互背、教师抽查，完成堂清。
（二）过渡语：同学们，能运用新知识做对作业吗？请认真完成本节课的当堂训练。
（三）发放当堂训练纸。
当堂训练
1、汽油机在压缩冲程中，汽缸中的燃料混合物（
）
A．压强增大，温度降低
B．压强减小，温度降低
C．压强增大，温度升高
D．压强减小，温度升高
2．关于燃料的热值正确的是（
）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
3．下面说法不正确的是（
）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的
C．l
kg的某种燃料燃烧时放出的燃料叫做这种燃料的热值
D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
拓展：4．煤油的热值是4.6×107J／kg，完全燃烧100g的煤油，放出多少热量？如果这些热量全部被20℃的10kg水吸收，可以把水温升高多少度？
小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4.2×103J/（kg·℃），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将50kg的20℃的水烧开。
小明家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果普通煤的燃烧值为3×107J／kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？
（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5％．你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？
（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？
七、教后记