课题：14.2热机的效率

【教学目标】

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.

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。

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.

【教学重难点】

重点:燃料热值的概念和理解，热机的效率。

难点:对热机的效率的理解。

【教学准备】或【实验准备】

课前收集的燃料的图片、多媒体课件等

新课教学：

一:导入环节

【创设情境，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。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的，火的利用给人类社会带来了进步。时至今日，我们的日常生活都离不开燃料的帮助。例举一下生活中我们可以使用哪些燃料烧开一壶水？些燃料可以如何分类？

二:新课教学

1.热值：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。

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。

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/m3）。

公式：①Q＝qm 变形：m= q(Q) q= m(Q)

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）。

②Q＝qV 变形：V= q(Q) q= V(Q)

Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；

V——燃料体积——立方米（m3）。

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/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。

影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。

2.热机的效率：

定义：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。

热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。

公式：

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。

热机能量损失的主要途径：废气耗热、散热损失、机器损失。

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；③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%，内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。

布置作业：

1、实验表明:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是 (相同/不相同)。

2、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有( )

A．较大的比热 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点

3、煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是（ ）

A．煤油比酒精含有的热量多

B. 燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些

C. 完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水（热效率相同的条件下）

D.通风条件好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大

4、下列说法中正确的是（ ）

A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多

B. 燃料的热值越小，完全燃烧单位质量的该燃料放出的热量越少

C. 燃料的热值越小，放出相等的热量时，燃料用量越少

D. 燃料燃烧的越充分，其热值就越大

5、要提高热机的效率，下列做法不可行的是（　　）

A.尽量减少废气带走的热量。

B.尽量保持机械部件之间有良好的润滑。

C.尽量减少曲轴传递给飞轮的机械能。

D.尽量减少散热损失。

6、一个含0.6 kg无烟煤的蜂窝煤，能烧开5瓶水，而0.6 kg的液化气可以供普通人家一天做饭、烧开水、洗澡用水。这样看来不同的燃料的　　　不同，若q无烟煤=3.4×107J/kg，5瓶水的质量是9kg，从20℃到烧开，那么这个煤炉的效率是　　　　。（一个标准大气压下）

7、在一次某新型号的汽车测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3.0×103N，消耗汽油1.2kg（假设汽油完全燃烧）。汽油的热值为q=4×107J/kg，求：

（1）在测试中，汽车牵引力所做的功W；

（2）该型号汽车的热机效率η。

板书设计：

14.2 热机的效率

(一)　燃料的热值

1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量的比值叫做这种燃料的热值。用q表示。

2、单位：J/kg（固体、液体） J/ m3（气体）

3、公式：Q＝mq（或Q＝Vq）

4、计算

（二）热机效率

1、定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。

用η表示。

2、公式：η＝W有/Q放×100％

3、提高热机效率的主要途径：

减少热机各种能量损失