14.2 热机的效率 学案（有答案）（2022新课标）

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第十四章 内能的利用
14.2 热机效率
导学目标：
1.物理观念：
（1）了解热值、热机的效率概念。
（2）了解不同热机的效率值。
（3）了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。
2.科学思维：
经历“想想议议”了解质量相等的燃料燃烧，放出的热量不同。概括出燃料的热值概念。 经历“分析燃料释放的热量分配”的过程，学习简单的定量分析方法。
3.科学探究：
通过想想议议，燃料释放的能量都到哪里去了？体会效率概念。
4.科学态度与责任：
（1）在“分析燃料释放的能量去哪里了？”过程中，感受转化成机械能的内能只是一部分，形成正确的科学观。
（2）感受自然科学的发展和先进技术的应用在推进人类社会发展的同时造成了环境污染，以利于理解可持续发展的内涵。
导学重点：建立热值、热机的效率的概念。
导学难点：理解环境污染与热机使用的关系。
导学课时：1课时
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1. 燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量 。
2.某种燃料完全燃烧放出的 量与其 量之比，叫这种燃料的 值。热值是燃料本身的 。热值的单位是 （或焦每立方米），符号是 （或J/m3）。
3. 用来所做有用功的那部分 与燃料完全燃烧放出的 之 ，叫做热机效率。热机效率是热机的重要 。效率高，性能 。提高热机效率可以节约 ，减少 。
4.在热机的能量损失中， 带走的能量最多。设法利用 的能量，提高燃料的利用 。热机的广泛使用会污染 。
距离。
课堂导学
（一）燃料的热值
1.燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是 。
2.某种燃料完全燃烧放出的 量与其 量之比，叫这种燃料的 值。热值是燃料本身的 。热值的单位是 （或焦每立方米），符号是 （或J/m3）。
3.焦炭的热值是3.0╳107J/kg，完全燃烧2kg木炭可以释放的热量是 J。如果需要1.2╳108J的热量，需要完全燃烧 kg焦炭。
（二）热机效率
4. 用来所做有用功的那部分 与燃料完全燃烧放出的 之 ，叫做热机效率。热机效率是热机的重要 。效率高，性能 。提高热机效率可以节约 ，减少 。
5.在热机的能量损失中， 带走的能量最多。设法利用 的能量，提高燃料的利用 。热机的广泛使用会污染 。
6.一辆小汽车在平直路面匀速行驶10km，在这个行程中汽车受到的阻力为300N。汽车的牵引力为 N，牵引力所做的功为 J，如果小汽车的热机效率为30%，燃料完全燃烧所放出的热量为 J，所用汽油的热值为4.0╳107J/kg，消耗的汽油为 kg。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 质量相等的燃料完全燃烧放出的热量不相等
B. 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值
C. 热值的单位是焦耳
D. 热值的单位是J/kg
2．下列说法不正确的是（ ）
A. 在热机中，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功
B. 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做热机效率
C. 热机效率是热机性能的重要指标
D. 不断改进和创新的热机 ，其热机效率可大于1
3．长征F火箭以偏二甲肼为液态燃料，这种燃料应具有较大的（ ）
A．密度
B．比热容
C．热值
D．质量
4．全球的汽车保有量已破10亿辆，每辆汽车年耗油1.8t。汽车内燃机的效率平均取30%。如果把汽车的效率提高1%，全球每年可以节约燃油是（ ）
A.180kg
B.1.8×107t
C.1.8×108t
D.1.8×109t
5．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是（ ）
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能
课后反思
参考答案：
课前导学：
1．不相等。2.热，质，热，性质，焦每千克，J/kg。3.能量，能力，比，指标，好。能源，污染。4.废气，废气，率，环境。
课堂导学
1．不相等。2.热，质，热，性质，焦每千克，J/kg。3. 6.0╳107，4。4.能量，能力，比，指标，好。能源，污染。5.废气，废气，率，环境。6.300，3.0╳107，1.0╳108，2.5。
课堂练习：
1.C；2.D；3.C；4.B；5.B。
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