人教版九年级全册第2节 热机的效率教案设计

14.2热机的效率

教学目标

▲知识与技能

1.理解燃料的热值的定义，会描述热值的物理意义。

2.知道热值是燃料的一种特性，反映的是燃料的放热本领大小，仅取决于燃料的种类。

3.知道热机的效率及定义，并能提出提高热机效率的方法与措施。

▲过程与方法

1.通过查表，知道热值是燃料的一种特性。

2.了解热机的效率，感悟到效率是评价投人产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值。

▲情感、态度与价值观

了解热机的使用对社会的贡献与带来的问题，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染等问题，激发学生的社会责任感。

教学重点

燃料的热值、热机效率的理解与应用。

教学难点

热机效率的理解和环境保护。

一、导入新课

（一）燃料的热值

[课件展示]

火的利用给人类社会带来了进步。无论是烧菜做饭，还是奔驰的火车，乃至直人苍穹的火箭等都离不开燃料。人们使用的能量绝大部分是通过燃料燃烧获得的。你知道蒸汽火车和火箭使用的燃料有什么不同吗？不同的热机对燃料的利用效率一样吗？我们这节课就来学习热机的效率。

问题：生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料如何分类？

固体燃料有木柴、煤等，液体

答案点拨：生活中经常使用的燃料有很多可以按状态分类。

燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。

[思考讨论]

（1）1kg的干术柴和10kg的干木柴在完全燃烧时，放出的热量是否相同？

（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪种燃料能烧开更 多的水？

（3）烧开同壶水，用干木柴 和用天然气所需要燃烧的质量一样吗？

（4）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？

答案点拨：

（1）干术柴在完全燃烧时，木柴的质量越大，燃烧放出的热量越大。

（2）1 kg煤燃烧后能烧开更多的水。

（3）烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量不同.用干木柴的质量大，用天然气的质量小。

（4）干木柴燃烧得越充分放出的热量就越大，完全燃烧比未完全燃烧放出的热量大。总结：影响燃料燃烧放出热量的因素：燃料的质量、燃料的种类、燃料燃烧的状况。

[自主学习]

引导学生阅读课本P22-P23“燃料的热值”的内容，学习有关的知识。

1.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。

2.物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

3.国际单位：焦每千克，符号是J/kg.

4.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q-qm.气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV.

（二）热机的效率

[思考讨论]

（1）用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？

（2）煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？

答案点拨：

（1）煤不能完全燃烧。

（2）炉灶本身吸收一部分热量；高温的烟气带走 了一部分热量；一部分热量直接散失掉了。

水吸收的热量只占煤燃烧放出热量的一部分。

[类比分析]

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？

思路点拨：热机是将内能转化为机械能的装置，燃料燃烧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掉了。

[自主学习]

引导学生阅读课本P23-P24“热机的效率”的内容，学习有关的知识。

1.提高燃料的利用率可以有效地做到节约能源。

2.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。

[思考讨论]

为了合理利用能源，人们一.直都在努力地提高热机的效率，汽油机的效率为20%-30%，柴油机的效率为30%-45%，都比蒸汽机的效率高，那么如何提高热机的效率呢？

思路点拨：

（1）使燃料充分燃烧，节约能源、减少污染；

（2）改进热机，减少各种能量损失，提高效率；

（3）利用废气的能量，提高燃料的利用率。

三、课堂小结

四、课堂检测

五、课后反思