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初中物理人教版九年级全册第2节 热机的效率学案设计
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这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 热机的效率学案设计，共5页。学案主要包含了热值，热机的效率等内容，欢迎下载使用。
学习目标
1.理解并掌握热值的概念、单位、计算公式。
2.会运用热值的计算公式进行计算，
3.理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。
4.了解燃料燃烧对环境的影响。
自主探究
1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其之比，叫做这种燃料的热值。
2.在国际制单位之中，热量的单位是.质量的单位是，则热量的单位是，符号是。
3.用来做的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
合作探究
一、热值
生活体验：生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料如何分类？
思路点拨：生活中经常使用的燃料有很多，可以按状态分类。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。
思考讨论：
（1）1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同样燃烧时，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？
（5）影响燃料燃烧放出热量的因素是什么？
答案点拨：
（1）干木柴在同样燃烧时.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。
（5）燃料的质量、燃料的种类，燃料燃烧的状况。
自主学习：阅读课本P22-P23“燃料的热值”的内容，学有关的知识。
1.燃料的热值的物理意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量。
2.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=.气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=。
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分热量：一部分热量直接散失掉了，水吸收的热量只占煤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？燃料出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，燃料烧释放的能量只有-部分用来 做有用功，还有相当一部分量散失掉了。
自主学习：阅读课本P23-P24“热机的效率”的内容，学习有关的知识。
1.提高燃料的可以有效地做到节约能源。
2.提高热机的效率的途径
（1），节约能源、减少污染；
（2），减少各种能量损失，提高效率：
（3），提高燃料的利用率。
课堂检测
1.释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”.营养成分在人体细胞里与氧结合提供细胞组织所需的能量.人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少都有损于健康.某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2000kJ”，该标识的含义与以下哪个物理量含义类似（ ）
A.热量B.热值C.内能D.比热容
2.关于热机，下列说法正确的是（ ）
A.随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B.四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
D.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
3.关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A.燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大
B.沿海地区比沙漠地区昼夜温差小，这与水的比热容比沙石的比热容小有关
C.热馒头放一会儿变凉，这是通过做功改变了馒头的内能
D.试管中的水蒸气把橡皮塞弹出过程中，是水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能
4.如图所示是某教师自制的教具.他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒立即飞出.关于此实验，说法不正确的是（ ）
A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精的气味说明分子不停的做无规则运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
5.某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是（ ）
A.热机B.电动机C.发电机D.电热水器
6.天然气热值为 8.4×10 7J/m3，则完全燃烧 8m3的天然气能放出_____J 的热量。
7.我国首次在南海成功试采出绿色能源―“可燃冰”。完全燃烧50g的“可燃冰”来加热水，最多可以使质量为100kg，初温为20℃的水温升高到______℃[q可燃冰=4.2×108J/kg；c水=4.2×103J/（kg·℃）]。
8.某兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧0.4kg煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg，煤炉烧水时的热效率_________。
参考答案
1.B 2.B 3.D 4.C 5.B ×108 7.70 8.21%
学习目标
1.理解并掌握热值的概念、单位、计算公式。
2.会运用热值的计算公式进行计算，
3.理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。
4.了解燃料燃烧对环境的影响。
自主探究
1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其之比，叫做这种燃料的热值。
2.在国际制单位之中，热量的单位是.质量的单位是，则热量的单位是，符号是。
3.用来做的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
合作探究
一、热值
生活体验：生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料如何分类？
思路点拨：生活中经常使用的燃料有很多，可以按状态分类。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。
思考讨论：
（1）1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同样燃烧时，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？
（5）影响燃料燃烧放出热量的因素是什么？
答案点拨：
（1）干木柴在同样燃烧时.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。
（5）燃料的质量、燃料的种类，燃料燃烧的状况。
自主学习：阅读课本P22-P23“燃料的热值”的内容，学有关的知识。
1.燃料的热值的物理意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量。
2.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=.气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=。
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分热量：一部分热量直接散失掉了，水吸收的热量只占煤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？燃料出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，燃料烧释放的能量只有-部分用来 做有用功，还有相当一部分量散失掉了。
自主学习：阅读课本P23-P24“热机的效率”的内容，学习有关的知识。
1.提高燃料的可以有效地做到节约能源。
2.提高热机的效率的途径
（1），节约能源、减少污染；
（2），减少各种能量损失，提高效率：
（3），提高燃料的利用率。
课堂检测
1.释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”.营养成分在人体细胞里与氧结合提供细胞组织所需的能量.人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少都有损于健康.某种巧克力的营养成分表上标有“每100g能量2000kJ”，该标识的含义与以下哪个物理量含义类似（ ）
A.热量B.热值C.内能D.比热容
2.关于热机，下列说法正确的是（ ）
A.随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B.四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
D.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
3.关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A.燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大
B.沿海地区比沙漠地区昼夜温差小，这与水的比热容比沙石的比热容小有关
C.热馒头放一会儿变凉，这是通过做功改变了馒头的内能
D.试管中的水蒸气把橡皮塞弹出过程中，是水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能
4.如图所示是某教师自制的教具.他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒立即飞出.关于此实验，说法不正确的是（ ）
A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精的气味说明分子不停的做无规则运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
5.某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是（ ）
A.热机B.电动机C.发电机D.电热水器
6.天然气热值为 8.4×10 7J/m3，则完全燃烧 8m3的天然气能放出_____J 的热量。
7.我国首次在南海成功试采出绿色能源―“可燃冰”。完全燃烧50g的“可燃冰”来加热水，最多可以使质量为100kg，初温为20℃的水温升高到______℃[q可燃冰=4.2×108J/kg；c水=4.2×103J/（kg·℃）]。
8.某兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧0.4kg煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg，煤炉烧水时的热效率_________。
参考答案
1.B 2.B 3.D 4.C 5.B ×108 7.70 8.21%
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