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12.4 机械能与内能的相互转化
●学习目标：
1、 通过探究，知道不同燃料的热值不同。会查热值表，会进行燃料燃烧放热的简单计算，能从能量转化的角度认识燃料的热值。
2、 通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃料排放物对环境的影响，培养环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
重点：通过探究，知道不同燃料的热值不同。
难点：会进行燃料燃烧放热的简单计算，能从能量转化的角度认识燃料的热值。
●学习指导
一、阅读课本53-55页内容，并通过实验探究：
1、说出燃料热值的概念、符号、单位及物理意义。
2、小组讨论后，能分析得出燃料燃烧的实质。
3、试着用燃料燃烧的放热公式进行简单的计算。
4、会从热值表中找到自己需要的信息。
二、阅读课本P55-56的“读一读”， 认识燃料排放物对环境的影响，培养环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
●学习内容
1、活动12.8比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量。
为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．
(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．
燃料 加热前水温/℃ ①________
10 g酒精
②________
（2）_____质量的酒精和碎纸片______燃烧时，酒精加热烧杯中的水温______（大于/等于/小于）碎纸片加热烧杯中的水温。
（3）实验表明，相同______的酒精与碎纸片完全燃烧时，酒精比碎纸片放出的热量_____（多/少）。
（4）更多实验表明：质量相等的不同燃料完全燃烧所放出的_______一般是________(相同/不相同)。
(5)实验后小明根据实验数据，利用公式Q＝ cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值．算出的酒精热值是否可靠，请说明理由： 。
2、常说的燃料是指在燃烧时能够提供__________的物质.燃料的燃烧是一种______变化,在燃料燃烧的过程中，燃料的__________能转化为_________能,也就是通常所说的释放出____________.
3、 的某种燃料 时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料的热值用 表示，单位是 。
4.木炭的热值为3.4×107J/kg，其物理意义是 。质量为5kg的木炭，用去3kg后，剩余木炭的热值是 。
5、质量为m的燃料完全燃烧放出的热量计算的公式为 。
6、酒精的热值是3.0×107J/kg ，那么质量是0.3kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少？
7．如图所示实验中，通过观察比较__________________来间接比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量．实验中烧杯中所装的液体种类应________，质量应________．(后两空均选填“相同”或“不同”)
8. 碳的热值是3.0×107/kg，读作 ，它表示完全燃烧4.0千克的焦碳能够放出的热是 焦。
9. 燃料在燃烧时放出的热量与 和 有关，与 无关。
10、小华学习了热学知识后，知道水的比热容为4.2×103J/〔kg·℃〕，她想估算一下她家每天烧水．做饭需要的热量。于是小华仔细记录了每天烧水．做饭．炒菜需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将30kg．20℃的水烧开。（在标准大气压下）
（1）小华家每天烧水．做饭．炒菜需要多少热量？
（2）如果普通煤热值是3×107J/kg，那么小华家每天烧水．做饭．炒菜至少需要多少kg的煤？
●总结
1、燃料的燃烧是一种化学反应，其实质是燃料的化学能转化成内能的过程。
2、注意区别“燃烧”和“完全燃烧”。
3、燃料热值的大小表示的是燃料燃烧时释放能量本领的大小。热值的大小只与燃料的种类有关，而与其他因素无关。
4、燃料的燃烧效率：η=Q吸/Q放 ；热机的效率：η=W/Q放
●课堂练习
1．下列关于热值的说法正确的是(　　)
A．2 kg煤的热值大于1 kg煤的热值 B．燃料热值越大，放出的热量越多
C．热量燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
2. 将一瓶酒精用去三分之二，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值　　　（　　）
A.　都变为原来的三分之一 B.　密度、比热容不变，热值变为原来的三分之一
C.　都不变 　　　　D.　热值不变，密度、比热容变为原来的三分之一　
3. 通常情况下，一个三口之家使用燃料的月消耗量最少的燃料的是 （ ）
A．燃烧值为1.2×107焦/千克的木材
　B．燃烧值为3.4×107焦/千克的煤
　C．燃烧值为7.1×107焦/千克的液化气
　D．一样多
4．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（效率相同条件下）
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大
5.　下列说法正确的是 　　　　　（ ）
　A．燃烧值大的燃料比燃烧值小的燃料完全燃烧时放出的热量多
　　B．柴油机工作时，燃料燃烧每放出1焦的热量就可得到1焦的机械能
　　C．热机的效率越大，它的功率就越大
　　D．柴油机的效率一般比汽油机高，就是说完成相同的有用功，柴油机所用燃料完全燃烧放出能量比汽油机少
6．如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是 (　　)
A．25%　　B．35%　　C．40%　　D．75%
7．一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107J有用功时，消耗的柴油质量是(柴油的热值是4.3×l07 J/kg) ( )
A．0.8kg B．2kg C．0.32kg D．2.8kg
8.质量为5kg的柴油，用去1/5后，则剩下的柴油（ ）。
A．比热容变为原来的4/5，热值不变
B．比热容不变，热值变为原来的4/5
C．比热容和热值均变为原来的4/5
D．比热容和热值都不变
9.两种燃料的热值之比为2 ：1，质量之比为1 ：4，则这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为：（ ）。
A．1 ：2
B．2 ：1
C．8 ：1
D．4 ：1
10.用煤气灶把2 kg、初温为30 ℃的水烧到80 ℃，消耗了20 g煤气，已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg，则水吸收的热量为________J，煤气完全燃烧放出的热量为________J，煤气灶烧水的效率为________%.
11．某校为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，燃烧了6 kg的无烟煤，无烟煤的热值是3.4×107 J/kg.试求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)锅炉内200 kg的水吸收的热量．
(2)6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量．
(3)此锅炉的效率．
12．泰安改编某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km，消耗燃油1.5 kg.已知汽车的牵引力是2000 N，燃油的热值为4.6×107 J/kg，假设燃油完全燃烧，求：
(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量．
(2)汽车牵引力做的功．
(3)汽车发动机的效率．
●回顾-总结-反思

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