物理第2节 热机的效率教案设计

这是一份物理第2节 热机的效率教案设计，共3页。教案主要包含了燃料，燃料的热值等内容，欢迎下载使用。

从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。（教学重点）
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能量的主要流向，知道什么是热机效率。（教学重点、难点）
知识点一：了解燃料的热值
一、燃料
1.燃料燃烧过程的能量转化：将______能转化为_________能。
2.探究：燃烧相同质量的酒精和干木柴，比较它们放出热量的多少？
1.需要的测量工具：______________。
2.应控制酒精和干木柴的__________相等以及水的_______和___________相等；
3.通过观察燃料燃尽时，______________________来判断燃料放热多少。
4.在实验过程中，水实际吸收的热量_____(选填“大于”“小于”“等于”）燃料放出的热量，原因可能是_____________________________________________________________。
结论：完全燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量一般是________的。放热多的燃料，说明放热能力____________。
二、燃料的热值
1.在物理上用热值表示燃料燃烧放热本领。其符号是“q”。
2.定义：某种燃料完全燃烧____________与其__________之比。
3.单位：______________，符号：___________。
4.氢的热值是:q氢=___________。其物理意义是：____________________________________。
5.热值是燃料本身的一种特性，它只与___________有关，与_________________________、
_____________等无关。
燃料燃烧放热的计算公式：Q放=_______________________。
上述实验中，利用公式________________求出水吸收的热量；利用公式____________求出酒精放出的热量。发现Q吸______Q放(选填“大于”“小于”“等于”）最后根据数据计算出的酒精热值比课本上的_____(选填“大”“小”“等于”），原因是_______________________________。
知识点二：认识热机的效率
二、热机的效率
1.炉子的热效率
①分析炉子烧水的能流图：
②炉子的效率：水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
③计算公式：η=____________。
④提高炉子效率的方法：尽可能让燃料充分燃烧、设法利用烟气带走的能量、改进炉灶结构等。
2.热机的效率
①分析热机的能流图：
②热机的效率：________________________与燃料完全燃烧放出的能量之比。
③计算公式：η=____________。
④提高热机效率的方法：_____________________________________________________等。
课堂练习
1.对于燃料的热值，下列说法中，正确理解的是 ( )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
2.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。
3.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？
为了比较酒精和碎纸片热值的大小,小明首先使用图8所示的两个完全相同的实验装置加热初温相同、质量均为M的水,当质量均为m的两种燃料燃尽时,测得水升高的温度分别为Δt1和Δt2;然后根据 计算出酒精的热值;小红同学用同样的装置进行实验,发现在燃料燃尽之前水就沸腾了，无法比较出两种燃料的热值。解答(实验中的测量值和计算值均正确):
(1)若Δt1>Δt2可得酒精的热值___________碎纸片的热值(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)此实验计算出酒精的热值比课本提供的________(选填“大”或“小”),原因是_____________
(3)为避免出现小红同学实验的情况,请提出一条改进建议______________________________
热效率计算专练
炉子烧水的热效率
1.燃气灶烧水时，把质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了0.02 m3的天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J /(kg·℃)，天然气的热值为
8.4×107J/ m3 。求：
（1）水吸收的热量。
（2）天然气完全燃烧放出的热量。
（3）燃气灶烧水时的效率。
热机的效率
3.一辆氢气动力试验汽车的质量为1.5×103kg，10min 内汽车在平直的路面上匀速行驶了
1.2×104m，消耗了0.15kg 的氢气。此过程汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N。（氢气的热值取1.4×108J/kg，g 取10N/kg）求：
（1）汽车牵引力所做功。
（2）汽车发动机的效率。
4.一辆小汽车的额定功率为30kw，当它以额定功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油为1.3kg，（汽油的热值取4.6×107J/kg，g 取10N/kg）求：
（1）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min，牵引力所做的功。
（2）完全燃烧1.3kg汽油放出的热量。
（3）小汽车发动机的效率。