【小初高学习】九年级物理全册 14.2 热机的效率导学案(无答案)(新版)新人教版

14.2 热机的效率学习目标：1、建立热值概念。

知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表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，知道可以怎样提高热机效率。

学习重、难点：热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义。

实验法，观察归纳法预习案课前预习（一）热值（1）燃料的热值：____________________________________。

符号：______（2）单位：________________。

气体燃料的热值单位：______________。

（3）热值的物理意义_______________________________ 。

干木柴的燃烧值是1.2×l07焦/千克物理意义是________________________________________________。

（4）公式：________________________（二）、热机效率。

(1)概念：热机的效率：________________________________________。

(2) 公式：________________________________________.我的疑惑：探究案重点问题探究展示例1：在观察水的沸腾实验中，用酒精灯将杯中230g，60°C的热水加热到沸腾，共用去2.5g的酒精，问：酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收？解：酒精完全燃烧产生的热量Q1=qm酒=3.0×107J/kg×2.5×10-3Kg=7.5×104J水吸收的热量Q2=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg.°C) ×230×10-3kg×40°C=3.864×104Jn=Q2/Q1×100﹪=51.5﹪例2：一载重车在一段平直的高速公路上行驶10.08km，所用的时间是8min，消耗的燃油是3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kw,燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg.问：（1）汽车行驶的速度（2）汽车行驶过程中的牵引力（3）汽车发动机的效率解：（1）v=s/t=10080m/480s=21m/s（2）方法一：p=w/t=Fs/t=fvF=p/v=63000w/（21m/s）=3000N方法二：w=pt=63000kw×480s=30240000JF=w/s=30240000J/10080m=3000N(3)燃油完全燃烧所释放的热量Q=mq=800kg/m3×0.003m3×3.15×107J/kg =7.56×107J热机效率：n=W有用/ Q总×100﹪=30240000J/7.56×107J×100﹪=40﹪2、分析课本24页图14.2－2的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？方法：______________________、_________________________、_________________________________。

第十四章第2节热机的效率[设计理念]新课程改革对物理教育提出了新的理念，“注重科学探究，提倡学习方式的多样化”作为课程的基本理念。

热机效率的概念没有直接给出，而是通过学生自己提出问题大胆猜想、实验探究，经过计算、分析、比较交流最后得出的。

这样既让学生体验了科学探究的全过程，又让学生学习了科学探究的方法，还加深了对密度概念的理解。

[教材分析]本节内容是上一节内燃机的延续，通过本节课学习，可以使学生认识到内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能完全被利用，这样对内能的利用有一个更全面的认识。

本节内容由“燃料的热值”和“热机的效率”两个部分组成。

[三维目标]1．知识与技能：（1）知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;（2）知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表。

2．过程与方法（1）从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。

（2）能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

（3）能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。

3．情感态度与价值观结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义。

[重点难点]重点：燃料的热值和热机的效率。

难点：对热机效率的理解。

[教学方法]启发式教学法、自学讨论法、设疑问教学法、类比教学法。

[仪器材料]课前收集的燃料的图片、多媒体课件等。

[教学流程设计]一、引入新课请同学观察插图，说明燃料在燃烧时能的转发过程（板书课题）（设计意图：活跃了课堂气氛，同时复习了能的转化。

）二、燃料学生结合生活讨论思考，燃料可分为哪三种？（设计意图：让学生感知生活与物理的联系，引导他们自主提出探究问题，激发学生的思维。

）1.燃料的分类燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。

根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的论点，并进行分析。

2．燃料燃烧放出的热量与什么因素有关？燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。

热机效率
课题
14.2热机效率
课时教学目标
知识目标：理解并掌握热值的慨念、单位；
能力目标：会运用热值的计算机公式进行计算。
情感、态度与价值观目标：了解热机的效率，培养节约资源的意识，从而激发改进技术，提高热机效率。为社会进步作出贡献 ！
教学重点
运用热值的计算公式进行计算。
教学难点
如何提高机械效率，了解燃料的燃烧对环境的影响。
(多媒体展示）图片热机总能量的流向情况；热机效率的定义、公式。
（师）如何提高热机效率？
总结：提高热机效率的方法：
（1）使燃料充分燃烧；
（2）减少各种能量损失；
减少各部件间的摩擦。
分组讨论思考，交流思想，得出结论。
这一道练习题能和十三章的比热容知识相连，通过练习进一步加强公式的运用。
（多媒体展示）练习
图片（3）黑烟滚滚蒸汽机车
图片（4）环境被污染的图片
视频：蒸汽机的运转及其应用
（师）环境污染有哪些途径？
（师）它们的利用率高吗？让我们一起来揭开意识的神秘面纱吧。
生回答：
使用蒸汽机黑烟滚滚，不但污染环境，而且效率低，我们应该积极探究Байду номын сангаас技术。
二新课教学
图文并茂加上老师的讲解，让枯燥的知识生动化，让学生直观的感受不同的燃料的热值是不同的。
（师）总结：燃料的热值是物质的一种属性，它只与________有关；与_____________和_________________________无关。
思考并讨论问题，学生回答问题。
通过讲解两道例题，让学生基本上学会应用公式并解题。
（多媒体展示）例题（1）：无烟煤的热值为3.4×10 J/ k g，现有无烟煤2kg，选其中的一半完全燃烧，放出的热量是多少？剩余的无烟煤的热值是多少？

知识点一：热值热值定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

用符号q 表示。

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、是否完全燃烧等无关。

热值公式： ①Q ＝qm m=Q q q=Q m①Q ＝qV V=Q q q=Q VQ —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）。

物理意义：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练习题1：2023年5月30日，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心，由长征二号F 改进型遥十六运载火箭发射升空。

火箭使用燃料必须具备的特点是（ ）A ．较大的热值B ．较低的沸点C ．较大的比热容D ．较高的凝固点热机效率知识导航知识点练习练习题2：一桶煤油用去一半，发生变化的物理量是（）A.质量B.密度C.热值D.比热容练习题3：下列说法正确的是（）A.燃料的热值数值上等于1kg该燃料完全燃烧时放出的热量B.容易燃烧的燃料，其热值一定大C.燃料燃烧释放的热量越多，燃料的热值越大D.做功和热传递都能改变物体的内能，但它们改变内能的实质不同练习题4：关于燃料的热值说法正确的是（）A.燃料燃烧越充分，其热值越大B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小D.焦炭的热值是7⨯，完全燃烧1kg焦炭能放出73.010J/kg⨯的热量3.010J练习题5：关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A．燃料的热值数值上等于1kg该燃料燃烧时放出的热量B．燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．相同质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放出的热量多练习题6：汽油的热值q=4.6×107J/kg ，其物理意义是 。