4.1热机原理 热机效率 教案 (表格式)

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4.1热机原理
热机效率
教案
教学目标
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。
2、会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。
4、能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。
教学重点
燃料的热值、如何提高热机效率。
教学难点
热机效率的理解和环境保护。
教学方法
自主探究、观察分析、讨论交流
教学用具
木柴、烟煤、柴油、酒精、液化石油气（打火机中装有）等燃料样本.
教学过程设计
出示目标1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。
2、会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。
4、培养学生自觉的环保意识。引入新课无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少？用来做有用功的又有多少呢？师生探究热值师：生活中无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，都要用到燃料？那么我们平常利用燃料的热量做什么？（学生看书，回答问题：加热与做功）常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。那燃料燃烧时释放的热量是否一样呢？（教师小结：质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。）（1）概念：在物理学中，单位质量（指的是1kg）的某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。（注意：“完全燃烧”一种理想的燃料状态,是指燃料烧完烧尽，但生活中的燃料很少完全燃烧的。）（2）单位：J/kg（或J/m3）（3）热值是燃料的一种特性。热值反映了不同燃料完全燃烧时放热本领不同的特性。不同的燃料,其热值一般不同,同一种燃抖的热值是一定的,与燃料的质量,体积放出热量的多少等无关。（4）学生查阅燃料的热值表，找出木柴、液化气热值，并说说它们的物理意义。（学生回答：q木=1.2×107J/kg，表示：1kg的干木柴完全燃烧时释放的热量是1.2×107J。液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。如果是2kg的干木柴完全燃烧时释放的热量又是多少？）（5）热值的计算公式：Q=mq（气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成Q=qv）（例：学生做题：计算5kg柴油完全燃烧释放的热量。）2、热机效率师：实际上热机工作时，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的过程中损耗掉了。由图可知，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。(1)概念：热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值。由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。公式：η=(3)如何合理利用能源，提高热机的效率？①使燃料尽可能完全燃烧（煤粉、鼓风).②尽量减少各种热量损失.③选用优良润滑油,减小机械摩擦,以减少机械损失.环境保护师：热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：（1）燃料燃烧排放的烟尘，使空气混浊，影响动植物生长。（2）汽车等交通工具排放的尾气：如过多CO2引起地球温室效应，全球气候变暖。SO2会形成酸雨，危害植物、危害庄稼，破坏生态平衡，还会腐蚀建筑物。教师小结：1、热值：单位质量（指的是1kg）的某种燃料完全燃烧释放出的能量2、热机效率：指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值。公式：η=环境保护
课堂小结
作业布置
板书设计
1、热值：单位质量（指的是1kg）的某种燃料完全燃烧释放出的能量2、热机效率：指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值。公式：η=3、环境保护
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