新人教版九年级物理上册第十四章 第2节 热机的效率
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热机的效率热值定义:1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg )、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m 3)。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积无关。
公式:Q 放=qm 、Q 放=qV① Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每千克(J/kg );m ——燃料质量——千克(kg )。
② Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每立方米(J/m 3);V ——燃料体积——立方米(m 3)。
酒精的热值是3.0×107J/kg ,它表示:1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。
煤气的热值是3.9×107J/m 3,它表示:1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。
火箭常用液态氢做燃料,是因为:① 液态氢的热值大;② 液态氢的体积小,便于储存和运输。
燃料的有效利用、热机的效率燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。
在实际应用中,燃料很难完全燃烧,所以放出的热量比实际计算出的要少。
另外,放出的热量又很难得到全部有效利用,总会有一部分热量损失。
例如,用蜂窝煤烧水时,热量损失的部分包括:① 未完全燃烧的部分;② 高温烟气带走的热量;③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度)以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式:总有用Q Q η ×100% 提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%第2节 热机效率1. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B. 容易燃烧的燃料的热值一定大C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D. 0.5 kg 煤油和1.5 kg 煤油的热值一样大2. 一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )A. 热值与比热容都减半B. 热值与比热容都不变C. 热值不变,比热容减半D. 热值减半,比热容不变3. 少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售。
教案:人教版九年级上册物理教案第十四章第2节热机的效率一、教学内容1. 热机的概念:热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的效率:热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
3. 提高热机效率的方法:减少热损失、提高燃料的利用率、改进热机结构等。
4. 实例分析:分析实际生活中的热机效率,如汽车、燃气热水器等。
二、教学目标1. 了解热机的概念及其工作原理。
2. 掌握热机的效率计算方法,并能分析影响热机效率的因素。
3. 能够运用热机效率的知识解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点:热机效率的计算方法及影响因素。
2. 教学重点:提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入:讨论汽车、燃气热水器等生活中的热机,引导学生关注热机效率。
2. 知识点讲解:(1) 热机的概念及其工作原理。
(2) 热机的效率计算方法。
(3) 影响热机效率的因素。
3. 例题讲解:分析实际生活中的热机效率问题,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习:布置练习题,巩固热机效率的知识。
六、板书设计1. 热机的概念及其工作原理。
2. 热机的效率计算方法。
3. 影响热机效率的因素。
4. 提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
七、作业设计1. 作业题目:(1) 热机效率的计算方法有哪些?(2) 影响热机效率的因素有哪些?(3) 请举例说明提高热机效率的方法在实际生活中的应用。
2. 作业答案:(1) 热机效率的计算方法:有用功/燃料完全燃烧释放的热量。
(2) 影响热机效率的因素:热损失、燃料利用率、热机结构等。
(3) 提高热机效率的方法在实际生活中的应用:汽车节能、燃气热水器效率优化等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课是否达到了教学目标,学生对热机效率的知识掌握程度如何,有哪些需要改进的地方。
第2节热机的效率
知识要点课标要求
1.燃料的热值
从生活中体会不同燃料释放热的本领不同,建立热值的概念;
能简单计算燃料释放出的热量
2.热机的效率能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机效率教学过程
情景导入
出示课件,让学生领悟下列对话,咨询学生,你们是否理解这段对话?为什么不同的燃
料释放热量的本领不同?如何比较出它们释放出热量的多少?这节课我们就为大家揭开这
些疑惑!
合作探究
探究点一燃料的热值
活动1:让学生走进生活,交流、讨论说出一个家庭一个月使用不同燃料所需要的质量大约
是多少?根据学生阐明的观点,得出结论。
结论:不同燃料释放热量的能力是不一样的。
活动2:根据上面的论述,提出问题,让学生讨论如何比较出燃料释放出热量的能力呢?
总结:(1)取质量相同的不同燃料,让它们完全燃烧,比较释放热量的多少;(2)让不同
燃料释放出相同的热量,比较它们燃烧质量的多少。
活动3:根据比较方案,得出燃料热值的概念为:把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质
量之比,叫作这种燃料的热值.
活动4:自学课本22页到23页,交流分析出热值的单位、几种常见的热值的值及其代表的
物理意义。
总结:(1)热值的单位是J/kg、J/m3;(2)煤油的热值是4.6×107J/m3,代表的物理意义是
1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107J.
活动5:根据热值的概念和热值所代表的物理意义,交流讨论得出燃烧燃烧时释放热量的公
式。
总结:Q=mq=Vq其中m是燃料的质量,单位是kg,q是燃料热值,单位是J/kg、J/m3;V
是体积,单位是/m3.
知识拓宽:学生讨论火箭升空,为什么往往以液态氢做为燃料?
总结:因为氢的热值大,相同质量的不同燃烧中,氢释放的热量最多,故利用氢做燃料。
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(2016•资阳模拟)关于燃料的热值下列说法正确的是()
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
【点拨】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
探究点二热机的效率
活动1:从情景入手,让学生根据生活经验分析,用煤气烧水时,煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收?有哪些能量损失?
总结:(1)煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量;(2)装水的容器吸收了一部分能量、煤气灶本身吸收一部分热量、高温的烟气带走了一部分能量、还有一部分能量散失掉了,只有水吸收的热量才是有效利用的。
活动2:根据以上的分析让学生总结出煤气灶的效率的表达式为
Q
Q
η=水吸
总。
活动3:出示汽油机模型,演示其工作过程,让学生讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失?如何来表示热机的效率?
学生以组为单位阐明自己组的观点,其他组给予补充。
师出示课件展示热机能量流向图,总结问题。
归纳总结: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,叫作热机的效率。
表达式为
W
Q
η=有用
总
.
活动4:让学生根据热机效率的能量流向图,分析、讨论得出如何提高热机效率?
总结:(1)使用上,正确使用、保养,保证良好的润滑;(2)在设计制造上,不断改进和革新;(3)调整运动零件之间的间隙得当;(4)设法利用废气带走的能量。
板书设计
第2节热机的效率
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本节课的重点是燃料的热值各热机的效率。
本课时从提出问题入手,让学生思考不同的燃料释放热量的本领为何不同,然后再分析一个家庭在一个月中用不同的燃料所需要的燃料值不同,引导出热值的概念,为了进一步的加深对热值概念的理解,利用典例剖析进行巩固。
在实际教学中我充分利用自主学习的方法,利用能流图分析问题还是首次接触,可以结合图解帮助学生想像,提高学生观察能能力,分析能力.本节的一个较大特点是紧密联系实际,考察了能量在具体过程中的损耗,要注意让学生细致的分析问题,养成缜密的思维形式.注意联系实际的教学,学生要能够利用所学到的提高效率的方法应用于实际生活中,解决简单的问题.教学中要结合技术和社会的关系,了解热电站相比一般的火电站的优点,并结合所生活的社区,思考关于节能和环境保护的问题。
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