14.2《热机的效率》导学案（无答案）

14.2《热机的效率》导学案
【学习目标】
1.知道燃料热值的定义、单位。从能量转化的角度认识，并能进行相关的计算;
2.通过能量的转化与转移，认识热机的效率，并能计算热机的效率。
【重点难点】
重点：燃料热值的概念并根据定义计算燃料燃烧放热的有关问题。
难点：计算燃料燃烧放热的有关问题。
【学习过程】
一、自主学习阶段：
（要求：请回顾以前学的知识、阅读课文并结合生活实际，完成下列学习问题。自学时间为6---8分钟，自学完成后举手示意，待同学们基本全部完成后，找同学起来进行小展示-----回答这4个问题，注意回答问题要说清课本上是怎么说的？自己是怎么理解的。做到吐词吐字清楚。）
知识点一、燃料的热值
物理学中，把某种燃料__________时放出的热量与其_____之比叫做这种燃料的热值。可用字母q表示，它是燃料的一种特性。热值在数值上等于______某种燃料___________放出的热量。
知识点二、热机的效率
对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失。用来做______的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之____，叫做热机的效率。
二、合作探究阶段：
（要求：1.小组接受分配任务后，小组成员首先个人独立思考，形成自己的思路（大约2分钟）；2．然后交流讨论说清楚自己的思路（大约5-6分钟）；3．本组问题讨论清楚后，再讨论其他组的问题。）
探究一、燃料的热值
活动1、说说生活中常见的燃料
活动2、说说在生活中使用过哪些燃料烧过水？并进行分类。
活动3、热值概念的理解
（1）定义：某种燃料 放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值。
（2）物理意义： 。（3）单位：国际单位： ；符号： 。
气体燃料的单位： ；符号： 。
q氢=1.4×108J/kg，表示的意义：质量为1kg的氢完全燃烧时放出1.4×108J的热量。
（4）定义式：q=
探究二、热机的效率
活动1、探究炉子烧水时燃料的利用率
活动2、探究内燃机中的能量流程
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？
活动3、热机的效率的定义及理解
（1）定义：用来做 的那部分能量，与燃料 放出的能量之比，叫做热机的效率。
（2）定义公式： 。
活动4、提高热机效率的方法探讨
（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
（2）改进 ；
（3）利用 。
探究三、热机效率的相关计算
题1.某家庭需要将100 kg、20 ℃的水加热到50 ℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧1.2 kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)。求：
(1)100 kg20 ℃的水加热到50 ℃需吸收的热量；
(2)完全燃烧1.2 kg煤气放出的热量；
(3)煤气灶烧水的效率。
题2.在一次物理实验中，共燃烧酒精42g，如果酒精完全燃烧，则能释放多少热量？这些热量被10kg的水完全吸收，水的温度能上升多少摄氏度？【酒精的热值q=3.0×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）】
三、展示质疑阶段：
（要求通过下列活动完成本节课的学习任务）
1.展一展：根据教师的要求各组组员回答指定的问题（问题为合作探究阶段的三个问题），要求说清楚为什么这样解答。此时本组可以补充。
2.挑一挑：其他组的同学在该同学回答后，挑一挑该组同学发言中的“刺”，挑战该组同学，提出自己或本组的见解和看法。
3.补一补：其他同学继续提出自己的见解和看法，不断将本题思路和解题过程补充完善。
4.拨一拨：教师根据同学们的回答进行适时点拨，最终目的是形成本题最优化的解题策略和方法，形成规律。
四、课堂反馈阶段：
A.练一练
1.近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石(矿井下与煤共生一处的石块，不易燃烧)掺在优质煤中高价销售。客户为了不上当，最恰当的方法是检测煤的()
A.热值 B.比热容 C.温度 D.质量
2.关于燃料的热值，以下说法中正确的是 (　　)
A.燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
B.燃料燃烧时，质量越大，热值越大
C.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
D.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
3.甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量较多，那么 （ ）
A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值
B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量
C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大
D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
4.甲热机的效率比乙热机的效率高，则可以说 ( 　)
A.甲热机的功率比乙热机大 B.在单位时间内甲热机消耗的燃料比乙热机少
C.甲热机的转速比乙热机大
D.甲热机将燃料完全燃烧产生的内能变成机械能的百分比比乙热机大
5.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量相当于完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到。则干木柴的热值为________J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
6.“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_____很大。以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为__________J，这些热量可以使________kg的水从20 ℃加热至100 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg]
7.某家庭用的燃气热水器，将20 kg的水从10 ℃加热到60 ℃，完全燃烧了0.21 m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4×107 J/m3。试求：
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少。
(2)水吸收的热量是多少。
(3)该热水器烧水的效率是多少。
B．查一查（要求：每组最先完成的同学交给老师检查，然后该同学检查本组其他同学的完成情况）
C．思一思：
1．通过这节课，我们掌握哪些知识？________________________________
2.还有哪些不懂的地方？ _________________________________ __
D.比一比，评一评：（分“优”“良”“一般”评价导学完成的情况，自我评价完成后交给学科组长，学科组长检查评价完全组最后交给教师检查并评价）
自我评价：___________
小组评价：___________
教师评价：___________