人教版九年级上册物理教案：14.2热机的效率

《热机的效率》教案
一、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．能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径。
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。
二、教学重点、难点：
1．了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机时所形成的环保问题。
2．热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。
三、教学用具：
多媒体课件
四、新课导入：
炒菜、火车行驶、赛车飞奔等都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
五、新课讲解：
（一）燃料及其热值
请你说说，日常生活中常用到的燃料有哪些？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）、天然气等，农村还用草木等植物的秸秆作燃料。
燃料可分为三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料。
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。在物理学中，我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量或体积之比，叫做这种燃料的热值。热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量或体积无关。
热值的符号：q
单位：J/kg（固体和液体燃料）或者J/m3（气体燃料）
读作：焦每千克或焦每立方米。
计算热量公式：
Q放=mq（液体和固体）
Q=Vq(气体)
Q：燃料完全燃烧释放的热量
q：燃料的热值
m：燃料的质量
V：燃料的体积
阅读：一些燃料的热值。你有什么收获？
常用燃料的热值（单位：J/kg
J/m3
）
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。
木炭：q
=3.4×107J/kg
物理意义：1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J
煤气：q
=3.9×107
J/m3物理意义：1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J
火箭为什么用氢气做原料？
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
热机中燃料释放能量的主要走向示意图
(看课本)
（二）热机的效率：
1．定义：热机所做的有用功和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。
2．公式：η＝W有/Q放
热机的效率是热机性能的重要指标。
汽油机的效率：20%~30%；柴油机的效率：30%~45%。
3．提高热机效率的主要途径：
．尽可能使燃料充分燃烧；
．尽量减少各种热量损失；(利用废气来供热)
．在热机的设计和制造上采用先进的技术；
．保持良好的润滑以减小摩擦。
练习：
完全燃烧140g焦炭（焦炭的热值为3.0×107
J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30
kg、20
℃的水温度升高到多少摄氏度？