热机的效率
一、填空题?
1热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率。
2__________叫做这种燃料的热值。热值的单位是_______，符号是_______。?
3生产中常用水来作为机器的冷却剂，这是因为水的________大；火箭的燃料要用液氢，这是因为液氢的________大；沿海地区的气候比沙漠地区的气候更宜人，这是因为水的比热容比沙的比热容________。
4现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。焦炭的热值是3(107J／kg，完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为________J。
5氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5 kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值________ (大于／等于／小于)14．3×107J／kg．
二、选择题?
1关于热机错误的说法是?
A利用内能来做功的机器叫热机?
B蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机?
C一切热机的工作过程都包括四个冲程?
D用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率?
2关于燃料的热值，以下说法正确的是?
A燃料的热值与燃料的燃烧情况有关?
B容易燃烧的燃料，热值一定大?
C煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多?
D0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的?
3甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则
A甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多?
B甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少?
C消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多?
D做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多?
4煤的热值大于干木柴的热值，这里是指( )
A煤比干木柴含有的热量多一些
B烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
5不属于大气污染主要来源的是( )
A家庭炉灶和取暖设备
B大型机电排灌站
C工业企业(包括火电站、钢铁厂、化工厂等)
D汽车、摩托车等交通工具
6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燃料的热值跟燃料的质量成正比；
C容易燃烧的燃料热值一定大。
D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；
7一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比，以下的说法正确的是（ ）
A只有密度和热值不变 B只有密度和比热容不变
C 只有比热容和热值不变 D三个都不变
8甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是 （ ）
A甲的功率大于乙的功率
B甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
热机效率习题
一、填空题?
1．在热机里，用来______那部分能量和_________的能量之比，叫做热机的效率。
2．在热机的各种损失中，_____带走的能量最多．设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施。?
3．烟煤的的热值是2.9×107 J/kg，物理意义：______________________________
二、选择题?
1．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示（ ）?
A．甲的功率比较大??
B．甲燃烧需要的燃料较少?
C．工作时间相同，甲耗油较少
D．甲把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的比例较大?
2．柴油机效率比汽油机效率高，是因为（ ）?
A．柴油的燃烧值较大?
B．柴油机点火方式为压燃式
C．柴油机内压缩空气的压强和温度比较高?????????
D．柴油机的构造所决定?
3．为了提高热机效率，应尽可能做到（ ）?
A．采用优质燃料??
B．降低热机功率?
C．减少热机的各种热损失，保持良好的润滑?
D．避免使用热机?
4．大型火力发电厂里使用的热机是（ ）?
A．汽油机?
B．柴油机?
C．喷气发动机?
D．蒸汽轮机或燃气轮机?
5．关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）?
A．蒸汽机效率比内燃机高?
B．热机的功率越大，它的效率一定越高?
C．热机的效率是热机性能的重要指标?????????
D．热机使用的燃料热值越大，热机效率就越高
热机效率习题
计算题?
1．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为;燃料不完全燃烧损失5﹪,汽缸散热损失占25﹪,废气带走的能量占30﹪,摩擦等机械损耗占10﹪,则它的机械效率是多少？?
2．一台效率为40﹪的柴油机,当输出66000J的有用功时，消耗的柴油为______kg。
(柴油的热值3.3×107J/kg)????
3、某柴油机燃烧2.4kg柴油时，对外做的有用功为2.8x107J，该柴油机的效率为_____??
4、邻居小许家用煤气把3kg的水从20℃加热到100℃消耗煤气约0.12m3 求煤气的热效率??（煤气的热值：3.9×107 J/m3）
5、有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油，这些汽油完全燃烧产生的热量是多少?若这台汽油机的效率为25﹪，则一个工作循环中的有用机械能为多少?（汽油的热值：4.6×107 J/kg）
热机的效率
计算题?
1已知干木柴的热值是1。2×107 J/kg，完全燃烧0。7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4。2×103 J/(kg·℃)。
2汽油的热值是4。6×107 J/ kg,
（1）完全燃烧210g汽油能放出多少热量？
（2）若这些热量全部被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到43℃？
3一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1。2Kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1。2x103N，汽油的热值q=4。6 x107J／Kg。问：
(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?
(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。
4王小聪同学的家住于新农村建设示范村里，他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。液化石油气热值为3．5 ×107J／kg，将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。
（1）水吸热多少热量？
（2）煤气灶加热水时的效率？
热机的效率
教学目标
知识与技能：
经历"燃烧燃料释放热量的分配"的过程，感受到转化为机械能的内能只是一部分，形成正确的世界观。
过程与方法：
通过与机械效率的对比，了解热机的效率，感悟到效率是评价投入，产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值。
情感态度与价值观：
了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。
教学重点:
建立热机效率的概念。
教学难点:
理解环境污染与热机使用的关系;热机效率的运用。
教学过程：
课前准备:
1在上课前两天教师让学生通过图书馆和网络收集相关的资料:利用热机所带来的污染和人类为控制这些污染所采取的措施。
2课前将各小组的任务分配好，学生预习并分组完成学案上学习准备和我能自学一1题部分。
【学习准备】
1通过图书馆和网络收集相关的资料:利用热机所带来的污染和人类为控制这些污染所采取的措施。
2机械效率是指 功和 功的比，公式为 。
(二)创设情景，引入新课
前面我们学习了热机是把燃料燃烧产生的内能转化为机械能，那么燃料燃烧产生的内能能够全部转化成机械能吗 产生的能量都到哪里去了呢
展示能量流向图。
(三)新课学习
热机效率
内燃机能量流向图。
学生回答能量的流向，燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。
一位学生回答能量的流向，一个小组的代表展示小黑板上所画的饼图。并由此得出:
燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。
热机效率
讨论交流:请同学们对课本P26图2-3-2汽车内燃机的能量流向进行认真的阅读并交流讨论，然后把这些数据转换成饼图，根据你所画的饼图，认真分析能量的主要流向:
热机是利用燃料燃烧时放出的 来对外 的机器，燃料产生的内能能够全部转化为机械能吗 。能量损失部分有① ，② ，③ ，④ 。
教师问题创设情景导入。
多媒体展示图片:内燃机能量流向图。
对比机械效率引出热机的效率。
主要是让学生从已有知识和生活经验进入新课，不觉得突然，而且能激发学生兴趣。
通过能量流向图及饼图，对热机燃料的利用率有感性认识
那么，什么是热机效率，它又与我们所学的机械效率有何不同呢
热机效率(对比机械效率学习)
(1)定义
(2)公式
教师引导学生结合已经学过的机械效率来分组学习我能自学部分2(1)-(3)。并对学生的讲解进行评价。
分组学习我能自学部分2(1)-(3)。
一个小组的同学讲热机效率的定义及公式，注意勾画关键词。
热机效率:(对比机械效率学习)
(1)定义:热机所做 与所用燃料 燃烧释放 叫做热机效率。用符号 表示。
(2)公式:
(3)热机效率是热机性能的重要指标，热机效率 ("有"或"无")单位，且热机效率总是 100%。
教师指导学生结合已经学过的机械效率来分组学习我能自学部分2(1)-(3)。
并对学生的讲解进行评价与补充。
学生练习学案上例1，例2，及时对热机效率进行强化训练，抽两个小组的两位同学代表分别板演例2，进行比赛。完成板演后的同学进行讲解解题的思路，通过讲解体会解题过程。同学进行点评，找出解题中的优劣。
教师对讲解和解答过程进行点评。
1学生在学案上练习例1与例2
抽两个小组的两位同学代表分别板演例2
例1:一台内燃机工作时，燃料不完全燃烧损失热量5%，汽缸散热损失25%，废气带走热量为30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率是 。
例2:一台柴油机消耗柴油5×10-3kg ，对外输出有用功为66000J，已知柴油的热值q=3。3×107 J/ kg，求:此柴油机的效率是多大
2板演的同学进行讲解解题的思路。
3其余小组的同学进行评价与补充。
及时对学生在讲解过程中的分析概括能力，语言表达能力，解题材思路技巧等方面进行评价。
根据解答结果并结合能流图，我们发现热机的效率高不高
(3)学生阅读教材P27常见热机的效率值。
(4)小组合作讨论如何提高热机的效率。写在学案上。以小组为单位，选代表回答。
1学生阅读教材P27常见热机的效率值
(4)阅读P27了解常见热机的效率
(5)提高热机效率的途径 。举出生活中具体实例 。
2分小组讨论如何提高热机的效率，写在学案上。以小组为单位，选代表回答。
那么我们如何提高热机的效率呢 并指导学生结合能量流向图作答。
对小组的表现进行评价，对组内成员参与水平，研究意识，交流意识与能力，合作精神等方面进行评价。
使学生加深对热机效率的认识，将热机效率的理论知识用于实际，提高学生的效率意识;同时增强学生小组合作自主学习的意识。
二改变世界的热机
学生阅读教材P27，教师展示图片，学生看图片，体会热机的发展为人类所做的贡献。
1学生阅读教材P27，看图片，体会热机的发展为人类所做的贡献。
二改变世界的热机
3阅读P27，了解热机的发展过程。
"人类对热机效率的研究，几百年来一直没有停止过。热机的使用也从根本上改变着我们的世界。"用多媒体课件热机的发展改变人类生活的图片。
让学生通过生活中熟悉的热机应用的图片，形象地感受到热机让人们的生活发生了巨大的变化。
三地球就在我们手中
1学生小组展示:热机使用带来的环境污染。展示自己在课前准备的材料，并阅读信息窗内补充材料，认识温室效应和热岛效应。
2小组内展示后由本小组的学生代表讲解热机使用带来的环境污染，展示本小组准备得比较好的材料。
3教师播放多媒体展示污染图片和视频。
小组内展示后由本小组的学生代表向全班讲解热机使用带来的环境污染，展示本小组准备得比较好的材料。
5热机的使用带来的环境污染
A废气污染:电站和工厂在依靠煤和石油的燃烧获取能量的同时燃烧时产生的 等，也从烟囱排出，严重污染了大气。
B噪声污染:各种汽车发出的 是危害人们身心健康的公害之一。
C产生温室效应:热机所排出的 引起温室效应，对地球表面的热平衡有较大的影响。
D热岛效应的元凶之一是 。
观看图片及视频认识环境污染。
用多媒体展示热机所带来的污染的图片。播放关于环境污染的视频。
教师对小组的表现进行小结性评价。
2学生分组讨论:保护环境方面提出合理化的建议。生讲解，教师总结。
分组讨论:保护环境方面提出合理化的建议。
安排组内代表积极争取作答
6在保护环境方面提出合理化的建议 。
对学生回答进行小结，并对小组进行简单评价。
多媒体展示地球的明天和未来的汽车。
主要意图是激发学生为保护地球而行动起来，努力学习科学文化知识，为将来研究更环保的交通工具做准备。增强学生的环保意识。
(四)课堂小结:学生小结本堂课学到了些什么。
一个小组的代表总结这一堂课的主要内容
对学生的小结给予补充和评价。
最后鼓励学生学以致用，能运用学过的知识解决现实生活中的问题，总结小组情况，对表现优异的小组进行表扬。
(五)课堂练习
热机的效率
教学目标：
1、知识与技能：经历“燃烧燃料释放热量的分配”的过程，感受到转化为机械能的内能只是一部分，形成正确的世界观；
2、过程与方法：通过与机械效率的对比，了解热机的效率，感悟到效率是评价投入、产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值；
3、情感、态度与价值观：了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。
教学重点：
建立热机效率的概念；
教学难点：
理解环境污染与热机使用的关系；热机效率的运用；
课前学习：
一、复习回顾
1．叫机械效率。
2．内燃机是将能转化成能。内燃机一个工作循环的四个冲程依次为冲程、冲程、冲程和冲程。
二、尝试学习
1．在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？
2．叫做热机的效率。
新课教学：
热机效率
一。燃料的热值:某种燃料完全燃烧放出的能量（热量）与其质量之比，叫做这种燃料的热值（heatvalue），热值用q表示。
单位：J/Kg或
公式：Q=mq或：Q=Vq
其中：燃料完全燃烧释放的热量为Q、燃料的质量为：m、燃料的热值为q；那么V则应该是燃料的体积、此时燃料的热值仍然是q，可是此时因为体积单位为：（米的立方），则燃料热值此时单位为：。
敬请同学们看教材23页的小资料一些燃料的热值。哪种燃料的热值最好，燃烧这些燃料在实际中是否能充分的利用而没有浪费掉？为此我们下面来学习热机的效率
二、热机的效率
1．交流讨论：热机里的能量转化。
利用24页的想想议议的图14。2-2在内燃机里，燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。
由图可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
即热机工作时的能量的损失
①燃料未完全燃烧
②废气排出带走能量
③克服磨擦，消耗能量（由于机械传动等要克服摩擦也要消耗能量）
④热机本身发热带走一部分能量。
2．热机的效率定义是：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
即（1）热机的效率为：，其中W有用指用来做有用功的能量，Q总指完全燃烧释放的能量。
看书P24一些热机的热机效率表，讨论这些热机中的能量转化情况。
（2）提高热机效率的主要途径：减少热机工作中的各种能量损失。
具体方法:首先要减少燃烧过程中的热量损失;其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少机械损失。如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧。这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些。
即提高热机效率的途径：
（1）燃料尽可能燃烧
（2）尽量减少各类热量的损失
（3）在热机的设计和制造上，采取先进技术
（4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
各种热机的效率:蒸汽机:6﹪~15﹪；汽油机：20﹪~30﹪；柴油机：30﹪~40﹪；飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
想想看：热机的效率能达到100﹪吗？为什么？
不能。
因为热机在工作过程中一定有能量损失。
三、改变世界的热机
看书P25第一、二自然段，说一说热机的发展过程。
当堂检测
1．为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）
A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量增加热机的使用时间
C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机部件间的摩擦
2．下列供热方式，最有利于环境保护的是（）
A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能供热
3．关于热机，下列说法错误的是（）
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
作业布置：p26页动手动脑学物理1-4
1、汽油的热值为，这个数值究竟有多大？有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小；一个60kg的人，从大夏的1搂步行至第11搂（走了10层楼），每层楼的层高为3m，他克服重力做了多少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物体的质量？
小结整理
分析及解答：由于计算功的公式为：，而60kg的人从1搂走到11搂所做的功是克服重力做的功为：，
有燃料燃烧放出的热量计算公式为：，如果燃料完全燃烧放出的热量要和这些功的数值相等则，即：，则需要的汽油质量为：
而39。13克的质量相当于生活中的一个鸡蛋的质量还不太足。
2、如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。
分析及解答：由于燃料完全燃烧放出的热量计算公式为：
所以由题意有：，
而，，
所以干木柴的质量应该是没有质量的
倍。
3、全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1。8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高，全球每年可节约多少燃油？
分析及解答：每辆车每年有效耗油量（用于做有用功的油）
，
若热效率提高1%则每辆车每年的耗油量为：，
这样每辆车每年节约的油量为：，
全球总共节约油为：。
4、提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答问题的提纲，不必展开陈述。
答:（1）提高热机效率可以降低能源消耗，降低的成本，提高经济效益，同时还可以大大地节约能源。
（2）保护环境、防止造成污染、减少资源的浪费
课后反思：
热机的效率
【教学目标】
（一）知识与技能
从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同。了解热机效率的含义。
（二）过程与方法
燃料燃烧时能量的主要流向。
（三）情感态度价值观
增强环保意识。
【教学重点】
热机的效率
【教学难点】
热机能量流失的方向
【课前准备】
挂图、多媒体课件
【教学时间】
1课时
【教学过程】
引入新课
1、复习提问：什么是机械效率？
2、新课引入：热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题，这一节我们就来讨论这个问题。
课题：14.3热机的效率
进行新课
(1)热机的能量损失
教师：一辆汽车从身旁驶过，有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机。这是为什么？
学生：因为它们排出的气体的味道不同。
教师：说得很对。但你们想过没有，排出的气体中仍有汽油或柴油味这说明了什么？学生：说明汽油或柴油并未完全燃烧。
教师：既然燃料没有完全燃烧，就说明有一部分能量被白白地损失掉了。板书：
一、热机的能量损失
1．燃料未能完全燃烧
教师：再想想，除此之外还有些什么损失？
学生：排出的气体中还具有内能。
教师：有人曾用汽车的尾气加热饭菜就说明了这一点。除此之外，气缸壁等也会传走一部分内能。
板书：2．废气和散热带走一部分内能
教师：以上这些都是没有转化成机械能的内能。那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功？
学生：不是，有一部分要传给飞轮以维持其继续转动。
教师：除此之外，由于各零部件之间有摩擦，曲轴还需克服摩擦做功。
板书：3．克服摩擦做功
(2)热机的效率
由于以上原因，真正用来做有用功的能量只占燃烧燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小，也就成了热机性能的标志。为此，我们再介绍一个新的概念：
板书：二、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率
由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。(参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图)
教师：热机是人类使用的主要动力机。尽管它的效率还不高。我们仍然离不了它。问题的关键是如何改进和提高它的性能。经过上面的分析，谁能归纳一下改进热机的总体设想？
板书：三、如何提高热机的效率
学生：让燃料尽可能充分燃烧。(板书)
学生：减小各部分之间的摩擦。(板书)
教师：让其尽可能完全燃烧，可通过改善燃烧环境，调节油、气比例等来实现。为了减小摩擦需要经常保养机器，适当调节各零部件间间隙，并注意保持润滑等。另外还应下决心关停一些冒黑烟、耗能大的热机，以提高热机的整体水平。
提高热机的效率，并非易事，需要解决的问题还很多，甚至每前进一步都要付出艰苦的努力，不过我们相信，随着科学技术的飞速发展，以及新能源的不断开发，热机的性能一定会得到较大提高。我们也期待着现在的青年中能涌现出更多瓦特式的人才，为人类研制出更新更好的热机
（三）学习小结
1、热机的能量损失包括哪些方面？
2、怎样减小热机的能量损失？
3、热机的使用会带来哪些环境问题？
（四）课堂练习
1、热机是把 能转化为 能的机械，在热机里，转变为 的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
2、如何提高热机效率，是减少能源消耗的重要问题，要提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种 损失，其次是保证良好的 ，减少机械损失。
3、为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（ ）
A、尽量使燃料充分燃烧
B、尽量增加热机的工作时间
C、尽量减少废气带走的热量
D、尽量减少热机部件间的摩擦
4、目前，社会上有一些旧的被淘汰的内燃机，从长远看，你认为有必要修一修再使用吗？说明原因？
（五）布置作业
1、课后作业1、2、3
2、课后调查社会上的能量损失。
3、调查热机的能量损失情况和热机带来的污染情况，提出自己的治理意见。
（六）板书设计
热机的效率
教学目标?
知识与技能：
经历"燃烧燃料释放热量的分配"的过程,感受到转化为机械能的内能只是一部分,形成正确的世界观;?
过程与方法：
通过与机械效率的对比,了解热机的效率,感悟到效率是评价投入,产出比的基本方法,并了解不同热机的效率值;?
情感态度与价值观：
了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染,感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时,也造成了环境污染。?
教学重点:
建立热机效率的概念。
教学难点:
理解环境污染与热机使用的关系;热机效率的运用。?
教学过程
走进课本
问题情境创设：在生产和日常生活中，人们通常使用的燃料有哪些？
过渡：上述燃料一般用在哪些场合？为什么？
二。感悟课本
1、探究实验：比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量
（1）做一做：用相同质量（10克）的酒精和碎纸片对相同质量的水（200克）加热，直至酒精和碎纸片烧完。记下两温度计示数的变化情况。
（2）分析实验数据，归纳实验结论：
质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是不相同的。
2、燃料的热值： 叫做这种燃料的热值，
燃料的热值的物理量符号用 表示；
热值的单位是 ，单位符号是
质量为m千克的燃料完全燃烧放出的热量为：Ｑ＝mq
3、指导学生阅读一些表格中的热值。
4、例题讲解：
例１：完全燃烧１４０克焦炭，能获得多少焦的热量？（焦炭的热值为３×１０7焦／千克）
例2：酒精的热值是３×１０7焦／千克，要放出6。0×106J的热量，需完全燃烧多少克酒精？
指导学生阅读：化石燃料的燃烧和环境保护，并拓展
保护环境、控制和消除大气污染
人类在大量燃烧煤、石油、天然气等燃料以获得大量内能的同时,也给人类生存的环境造成了很大的污染,带来了危害。
大气污染不但直接有害人体健康,而且会影响植物的正常生长,甚至影响全球气候。保护环境,控制和消除大气污染的主要措施有:
（1）改进燃烧设备,加装消烟除尘装置。
（2）采取集中供热,提高燃料利用率。
（3）普及煤气和天燃气的使用
三．拓展运用
下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg?
干木柴
无烟煤
酒精
煤油
氢气
1。2×107
3。4×107
3。0×107
4。6×107
1。4×108
从表中可以看出酒精的热值是3。0×107 J/kg，表示的物理意义是____________。那么燃烧1 g的酒精可放出热量______J。放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是______。
有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的______很大。燃烧1 m3煤气大约能放出热量3。9×107 J，某市管道煤气收费标准为0。87元/m3，有一户人家在一个月内燃烧煤气消耗1。17×109 J热量，这个月应该交煤气费______元。?
木炭的热值为．若6．3 kg木炭完全燃烧放出的热量30℃、680 kg的水全部吸收，在一个标准大气压下，水的温度升高到多少摄氏度？
小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器。
若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为多少？
若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8。0×107J/kg）请你说出使用太阳能热水器的优点。（至少说出一点）
四．回归课本
1本节课我学到了什么？
2预习下节课内容。
课件5张PPT。燃料及其热值
热值：指单位质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。热值单位：J/kg, (J/m3)
符号：q计算热量公式：
Q放=mq
(即质量乘以热值)例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
热机的效率 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效率。 燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。 提高热机效率的途径和方法： （l）尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量； (2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。 练习：
1、 燃料的燃烧放出热量的多少跟燃料的________ 、________ 和燃料的__________都又关系。人们把1kg某种燃料_______所放出的热量叫这种燃料的______，并用符号________来表示。在国际单位中，它的单位是_______
2、无烟煤的热值是3.4×107J/kg,其物理意义_____________________________。
3、完全燃烧5kg的汽油，放出的热量为__________J .
4、在热机的各种能量损失中，_________带走的能量最多，设法利用_____的能量，是提高燃料利用率的主要措施。课件18张PPT。
热机的效率
1.你知道的燃料有哪些？
2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？一、燃料的热值1、定义：1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量
单位：焦每千克，符号：J/kg2、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）、是否完全燃烧无关观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义）常用燃料的热值（单位：J/kg）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解析：选B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。B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热量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解析：选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。C二、热量的计算请仔细观察图片：燃料完全燃烧放出的能量废气带走的能量散热、克服摩擦损失机械能废气带走机件发热散失机件摩擦损失燃料燃烧产生能量在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多。设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。做有用功燃烧不完全三、热机的效率
热机效率：我们把热机转化成的机械能和燃
料完全燃烧后放出的能量之比
蒸气机效率最低：6%~15%；
汽油机效率：20%~30%；
柴油机效率：30%~45%。 燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。 四、提高热机效率的方法：
（1）、保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量。
（2）、设法利用废气能量，是提高燃料利用率的重要措施。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解析：选D.提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等。D五.热机对环境的影响1.热机对大气的影响。
（1）产生有毒气体。
（2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。
（3）产生粉尘。
2.热机产生噪音。课件14张PPT。热机的效率
一、燃料的热值
不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示。
热值：
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。
热值的单位：焦每千克
或焦每立方米
热值的单位符号：J／kg
或 J／m3 ．例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：
利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量。
解答：Q吸=Cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)
=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
二、热机的效率在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分。
1.燃料的效率：有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值。η=Q有/Q放 提高燃料利用率的方法让燃料尽可能地充分燃烧
减少各种热损失
二、热机的效率热机的效率
就是做有用功的能量与燃料完全燃烧释放出的能量之比
公式： η=W有/Q放热机的能量损失热机在工作过程中造成能量损失的因素有：
燃料很难全部燃烧；
排出的废气带走能量；
热机部件要散热；
克服运转机件之间的摩擦消耗能量。热机的效率提高燃料利用率的意义节约能源
减少大气污染1.金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到点燃的过程是：
A、迅速向里推活塞 B、迅速向外拉活塞
C、缓慢向里推活塞 D、缓慢向外拉活塞 √2.在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，把它们推动后：
A、汽车和拖拉机都能继续行驶
B、只有汽车可以继续行驶
C、只有拖拉机可以继续行驶
D、都不能行驶√3.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：
A、甲的功率小 B、甲做的功少
C、甲消耗的柴油多
D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小4.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：
A、尽量使燃料完全燃烧 B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失√√课件14张PPT。 热机的效率它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。燃料的热值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。用字母q表示（2）单位：J/kg（或 J/m3）焦每千克（1）定义：Q放 = qm（3）公式：质量热值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、是否完全燃烧无关或Q放=qv(固体和液体燃料)(气体燃料)常用燃料的热值1、烟煤热值的物理意义：
1kg烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107J
2、氢气热值的物理意义：
1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
解：Q吸=cm（t-t0)=4200J/(kg·0C)×5kg×(100℃－400C)
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m=Q放/q
= 1.26×106J/(1.2×107J/kg)=0.105kg克服摩擦所消耗的能量燃料很难完全燃烧部件传热损失一部分能量对外做功废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图：燃料燃烧产生能量 由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：
η=议一议怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧；
尽量减少各种热量损失；
在热机的设计和制造上采用先进的技术；
注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 想一想热机的效率能达到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。1、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解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。、关于热机的工作物质，正确的是 （ ）
A 热机所使用的燃料就是工作物质
B 汽油机和柴油机的工作物质都是高温
高压燃气
C 热机的工作物质都是活塞
D 汽油机的工作物质是汽油B3、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热量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解析：选C。lkg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。4、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料中的热值最高的是（ ）
A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤 D、木柴A5、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（ ）
A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值D6、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg）7、完全燃烧140g焦炭（焦炭的热值3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？6.6×1071.98×107
