人教版初中物理九年级上册第2节热机的效率导学案

第十四章第2节热机的效率主备：XXX 审核：初三物理备课组[学习目标]1．从能量转化的角度认识燃料的热值；2．通过能量的转化和转移，认知效率；3．能说出热机工作时能量的主要流向，对热机效率有初步的认识；4．培养学生节约能源的意识。

[学习重点]通过能量的转化和转移认识效率[学习难点]认识热机的效率[学习过程]一、知识回顾：1、热机：利用做功的机械。

2、内燃机：燃料直接在燃烧产生动力的。

3、汽油机和柴油机工作过程，一个循环包括、、、、四个冲程。

其中第二个冲程的能量转化是。

一个工作循环有个冲程，飞轮转动周。

二、自主学习：（一）燃料的热值1、人类生活在一个充满能量的世界，人类活动离不开能量，机器运转离不开能量，请阅读课本22页“想想议议”部分，回答下面问题：（1）燃料的种类很多，按照物体状态的不同分为固体燃料、液体燃料和气体燃料，请说出我们生活中常见的固体燃料、液体燃料和气体燃料有哪些?（2）燃料燃烧时会放出能量，那么不同种类的燃料燃烧时释放的能量是否相同？（3）如何来比较不同种类的燃料燃烧时释放能量的多少呢？2、为了反映不同燃料燃烧时放出能量的多少，物理学中引入了的概念。

（1）热值的定义：某种燃料放出的与其之比，叫做这种燃料的；热值在数值上等于某种燃料放出的。

（2）热值的单位，符号是。

（3）焦炭的热值是kg，它的物理意义0.37J/10是：；5kg的焦炭完全燃烧能放出热量。

3、阅读课本23页“小资料”部分，你有何发现？（二）热机的效率阅读23页“热机效率”部分，回答下列问题，1、热机燃料燃烧放出能量只有少部分转化为机械能，物理上用__________表示热机的这种性能，定义是__________________________________________。

2、蒸汽机的效率很低，只有，汽油机的效率为，柴油机的效率为。

3、热机的效率是热机性能的。

4、观察右图，想一想热机的效率能达到100﹪吗？为什么？我们应该如何提高热机效率？【典型例题】1．与煤炭相比，使用天然气能减少对空气的污染。

人教版九年级第十四章内能的利用第2节《热机的效率》导学案【学习目标】1.知道热值的概念，能简单计算燃料燃烧放出的热量。

2.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向。

3.知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。

【学习重点】燃料热值的概念和计算燃料燃烧放出的热量。

【学习难点】热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施。

【自主预习】阅读课本内容，完成下列填空：1．我们把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。

在数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

可用字母q来表示，它是燃料的一种热性，于物质的种类有关。

2．燃料热值的单位是焦每千克，符号是J/kg。

但是对于气体燃料，热值的单位是焦每立方米。

3.燃料燃烧过程中。

燃料储存的化学能转化为内能。

4．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了，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做热机的效率。

5.热机的效率是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少（选填“多”或“少”）的燃料，从而节约能源，减少污染。

【合作探究】1.相同质量的不同燃料，在燃烧情况相同时时放出的热量是__不同____的。

（选填“相同”或“不同”）2.相同质量的同种燃料，燃烧时放出的热量一定相同吗？探究活动一：阅读燃料的热值，并回答下列问题：①燃料的种类很多,有固态的也有液态的还有__气__态的，例如_天然气等。

燃料的燃烧是一种_化学_ 反应，燃烧过程中燃料的_化学能得到释放，转化为__内__能。

②1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

③热值是燃料的一种__属性____，其物理量符号是___q___。

他的单位（字母）是_____J/kg____。

④干木材的热值是_1.2×107J/kg_，其物理意义是__1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是_1.2×107J。

人教版九年级物理第十四章-第二节：热机的效率导学案导学目标•了解热机的基本概念和工作原理。

•理解热机效率的定义和计算方法。

•掌握热机效率与热力循环之间的关系。

导入示例假设你正在农田里干活，劳作了整整一个上午，感觉非常疲惫。

这时，你看到旁边有一台小型汽车，里面的发动机正在工作，散发着热量。

你突然想知道这台发动机为什么能够转动汽车，并且产生这么多热量。

你开始思考，这个过程中是否存在某种能量转换的原理呢？学习内容热机的定义和工作原理热机是指能够利用热能进行能量转换的设备或系统。

常见的热机包括汽车发动机、蒸汽机、内燃机等。

热机的工作原理基于热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律（能量守恒定律）指出，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。

热力学第二定律（熵增原理）则规定了自然界中热量只能由热量高的物体传递到热量低的物体，不可能自动从热量低的物体传递到热量高的物体。

热机利用热量高的物体的热量，通过一系列的能量转换和能量传递，最终输出有用的功。

热机效率的定义和计算方法热机效率是热机输出功与输入热量之比的衡量指标，用来衡量热机的能源利用效率。

热机效率的计算公式为：η = (输出功 / 输入热量) * 100%其中，η表示热机效率，单位为百分比；输出功是热机输出的有效功，单位为焦耳（J）或千焦（kJ）；输入热量是热机从热源吸收的热量，单位也为焦耳或千焦。

热机效率与热力循环热力循环是指热机在工作过程中，吸热、放热、做功和增加熵的过程。

常见的热力循环包括卡诺循环、汽车发动机的循环等。

根据热力学第二定律的规定，热机在工作过程中无法将所有的输入热量都转化为有用的功。

理论上，卡诺循环具有最高的热机效率，称为卡诺效率。

卡诺效率仅依赖于热源的温度差异，与具体工作物质无关。

其他热力循环的效率都低于卡诺效率。

学习要点1.热机是指能够利用热能进行能量转换的设备或系统。

2.热机利用热源提供的热量，通过能量转换最终输出有用的功。

二、热机的效率学习目标:1.理解热值概念.知道热值是燃料的特性，能利用热值进行有关燃烧放热的简单计算.2.了解热机效率.知道热机工作时燃料释放能量的主要流向.3. 知道怎样提高热机效率.自主预习:1．燃烧燃料是把能转化为能.1kg的某种燃料放出的热量,叫做这种燃料的热值.单位是，单位符号是 .2.用来做的那部分能量,与放出的能量之比,叫做热机效率.3.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重要措施.课堂导学:探究一燃料的热值例1:汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油2kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是______J，剩余汽油的热值是______J/kg．练习1.(2012.昆明)1Okg的水，温度由1O℃升高到20℃所吸收的热量是______J；如果这些热量由燃烧焦碳来提供，那么需要完全燃烧____g的焦碳.探究二热机效率例2: 用天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃)，天然气的热值为q=7.0×107J/m3.求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（2）水吸收的热量Q吸；（3）燃气灶的效率η.练习2.如图所示,某太阳能热水器，向其中注入50 k g的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J／(kg·℃).试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤?（煤的热值约为3.5×l07J ／kg）【当堂达标】1.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为．2．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.4．某汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地．该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10-3m3（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度0.8×103kg/m3，热值q=4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功是多少？（2）燃油完全燃烧放出的热量是多少？（3）已知效率η= W/Q（式中W为在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的效率是多少？。

§14-2《热机的效率》导学案【学习目标】1、知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化。

2、知道什么是燃料的热值。

3、会计算燃料完全燃烧时放出的热量。

4、知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。

【课前预习案】使用说明&学法指导：1先通读教材，勾画出本节内容的基本知识点：燃料的热值，燃料完全燃烧时放出热量的计算方法，热机的效率的意义。

再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。

2.预习案完成时间15分钟。

Ⅰ.知识准备1.我们把 ___________跟______________的比值叫机械效率。

用公式表示为η=___________.2. 热量是指在过程中物体改变的多少。

物体吸收热量，增加，放出热量，减少。

热量通常用符号表示，国际单位制中热量的单位是。

Ⅱ.教材助读1、燃料的热值①、1、燃料的种类：燃料、燃料、燃料。

②、相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量是的。

（选填“相同”或“不同”）③、在物理学中，把叫做这种燃料的热值。

热值的单位是，符号是_________。

④、阅读常见燃料的热值表，你的发现是。

氢气的热值是1.4×108J/m3，它表示的物理意义是。

2、热机的效率⑤在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因有_________、____________________________。

⑥热机工作时，用来做____________的那部分能量与__________________之比叫热机的效率。

⑦在我们常用的热机中___________机的效率最高。

【课堂探究案】Ⅰ、学始于疑1、生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？热量从何而来？2、从预习中，你知道了汽油机的效率一般是多少？为什么这么低？如何提高内燃机的效率？Ⅱ、合作探究探究一：燃料的热值及计算1、①烟煤的热值约为2.9×107J/Kg，那么完全燃烧20Kg烟煤所放出的热量是多少焦耳？②如果燃料的热值用q表示，那么质量为m千克的某种燃料完全燃烧所释放的热量Q 该如何表示呢？2、某家庭需要将50Kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8Kg煤气。

【学习目标】1、从能量转化的角度认识热值，并能进行相关的计算。

2、通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。

【预习案】I.教材助读一、燃料的热值1.定义：某种燃料_________放出的热量与其_____之比。

2.单位：焦每千克,符号_____;或焦每立方米,符号____。

3.公式：q=____(固或液体)或q=____(气体)二、热机的效率1.定义：用来做_______的那部分能量,与燃料_________放出的能量之比。

2.大小：η=____,热机效率总_____1。

3.提高措施：设法利用_____的能量是提高燃料利用率的重要措施。

【探究案】◆学始于疑——我思考，我收获1、2、◆质疑探究——质疑解疑、合作探究探究点一：燃料的热值1.不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？写出方法。

方法：2.热值（1）定义：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。

（2）物理意义：。

（3）单位：国际单位：；符号：。

气体燃料的单位：；符号：。

（4）计算：Q放=探究点二：热机的效率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？1．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，叫做。

公式：。

2.提高热机效率的方法（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；（2）改进；（3）利用。

【检测案】1.汽油的热值是4.6×107J/kg,它的意思是( )A.1 kg的汽油完全燃烧放出4.6×107J的热量B.1 kg的汽油完全燃烧放出4.6×107J/kg的热量C.燃烧1 kg的汽油放出4.6×107J的热量D.燃烧1 kg的汽油放出4.6×107J/kg的热量2.烧开同样一壶水,完全燃烧的干木柴与完全燃烧的无烟煤质量不同,是因为干木柴和无烟煤具有不同的( )A.热值B.比热容C.内能D.热量3.（多选）关于热机效率，下列说法正确的是 ( )A．热机效率越高，即热机做的有用功多B．热机效率越高，即热机的功率越大C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的涧滑D．提高热机效率，有利于环保减排4.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·℃)。

14-2 热机的效率学习目标1、从生活中体会不同燃料燃烧，释放热的本领不同，建立热值概念。

2、能简单计算燃料燃烧放出的热量。

3、能说出热机工作时，燃料释放热量的主要流向，知道什么是热机效率。

【复习巩固】(过程加分)1、热机的基本原理：转化为2、叫内燃机。

常见的有和。

【新课导学】(过程加分)一、燃料的热值1、通过阅读课本P22回答：①1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。

说明热值燃料本身的一种_________.②在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因。

所选的燃料是，原因是二、热机的效率（1）热机是利用的装置。

能转化成能（做功）。

（2）热机的效率：之比。

是热机性能的一个重要指标。

热机的各种损失中，占最多，应减小废气的能量损失。

（3）如何提高热机效率的效率？三、【归纳总结】(过程加分)通过这节课的学习，你知道了热机效率的哪些知识，请同学们自己归纳总结，并把你的结果和大家说说。

四、【当堂检测】(循环加分)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。

5、为了取得和应用内能，在燃烧煤和石油等燃料是，它们排放的_____________是大气污染的主要来源。

人教版物理九年级全一册《第2节热机的效率》教案1一. 教材分析人教版物理九年级全一册《第2节热机的效率》这一节主要介绍了热机的效率的概念、影响因素以及提高热机效率的途径。

教材通过生动的实例和图示，使学生能够更好地理解和掌握热机的效率知识。

二. 学情分析学生在学习这一节之前，已经掌握了能量守恒定律和热力学第一定律，对热现象有一定的了解。

但学生对热机的效率概念和影响因素可能还存在疑惑，需要通过实例和实验来进一步理解和掌握。

三. 教学目标1.让学生理解热机的效率的概念，知道热机效率的计算方法。

2.让学生掌握影响热机效率的因素，了解提高热机效率的途径。

3.培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生的科学思维能力。

四. 教学重难点1.热机效率的概念和计算方法。

2.影响热机效率的因素。

3.提高热机效率的途径。

五. 教学方法采用问题驱动法、实验观察法、小组合作法等教学方法，引导学生通过观察、实验、思考、讨论等方式，主动探索和掌握热机效率的知识。

六. 教学准备1.教学PPT。

2.热机实验器材：热机模型、温度计、压力计等。

3.实例资料：汽车、蒸汽机等热机的效率数据。

七. 教学过程导入（5分钟）通过一个实例：汽车燃油的利用率只有30%左右，引导学生思考为什么热机的效率这么低，激发学生的学习兴趣。

呈现（10分钟）通过PPT呈现热机的效率的定义和计算公式，让学生初步了解热机的效率概念。

操练（15分钟）分组进行热机实验，观察和记录热机运行过程中的温度和压力变化，让学生通过实验现象来理解热机效率的计算方法。

巩固（10分钟）引导学生思考影响热机效率的因素，让学生通过讨论和分析，得出影响热机效率的结论。

拓展（10分钟）引导学生思考如何提高热机效率，让学生通过讨论和分析，得出提高热机效率的途径。

小结（5分钟）对本节课的内容进行总结，强调热机效率的概念、影响因素和提高途径。

家庭作业（5分钟）布置一道有关热机效率的练习题，让学生课后巩固所学知识。

人教版九年级物理 14.2《热机的效率》导学案一、学习目标1.了解热机的概念和基本原理；2.掌握计算热机效率的方法；3.了解提高热机效率的方式。

二、学习重点1.热机的效率计算方法；2.提高热机效率的方式。

三、学习难点理解热机效率与热量转化的关系。

四、学习内容1. 热机的概念和基本原理热机作为一种能源转化的装置，可以将热能转化为机械能。

它是工业生产中广泛应用的重要设备。

热机的基本原理是利用热量的传递和热能的转化来实现能量的转换。

热机通过吸收高温热量，并将其中的一部分热量转化为机械功，将剩余的热量以低温的形式排出系统。

2. 热机效率的计算方法热机效率是指热机在能量转化过程中所做的功与所吸收的热量之间的比值，用数学公式表示为：η = W / Q1其中，η表示热机的效率，W表示热机所做的功，Q1表示所吸收的高温热量。

3. 提高热机效率的方式提高热机效率是工程技术中的重要问题。

以下是几种常见的提高热机效率的方式：•提高高温热源温度。

根据热机效率的计算公式可知，提高高温热源温度可以增加热机效率。

•减少低温热源温度。

同样根据热机效率的计算公式可知，降低低温热源温度也可以增加热机效率。

•提高热机内部能量转化的效率。

通过改进热机的结构和工艺，减少能量的损失，提高热机内部能量转化的效率，从而提高热机效率。

五、学习方法与建议1.仔细阅读教材相关内容，理解热机的概念和基本原理；2.学习掌握热机效率的计算方法，多做计算练习；3.深入了解提高热机效率的方式，并思考其背后的物理原理；4.学习过程中遇到问题及时向老师请教，积极参与讨论。

六、学习小结本节课我们学习了热机的概念和基本原理，了解了热机是一种能量转化装置，可以将热能转化为机械能。

我们学习了热机效率的计算方法，以及提高热机效率的方式。

热机效率的计算方法是通过计算热机所做的功与所吸收的热量之间的比值来得出的。

提高热机效率的方式主要有提高高温热源温度、降低低温热源温度以及提高热机内部能量转化的效率。