资源简介

14.2 热机的效率 教案
一、教学目标
1.物理观念
（1）建立热值概念，能进行简单计算。
（2）了解热机效率，会计算热机效率。
（3）知道提高热机效率的方法。
2.科学思维
归纳燃料燃烧放热的特性。
3.科学探究
探究不同燃料燃烧的放热能力。
4.科学态度与责任
了解与热机有关的环境方面的报道，培养环境保护意识。
二、教学重难点
1.重点：燃料热值的理解、热值的计算和热机效率的计算。
2.难点：对热机效率的理解。
三、教学过程
（一）导入
引导学生思考，为什么不同的燃料释放热量的本领不同？如何比较它们释放出热量的多少？这节课我们就为大家揭开这些疑惑。
（二）新课教学
1.燃料的热值
（1）概念
教学情境：
①1kg的干木柴和10kg的干木柴完全燃烧时，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烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量一样吗
④1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同
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。
知识归纳：
①热值：把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。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
②热值的单位：焦每千克，符号是J/kg；气体燃料的热值单位：焦每立方米，符号是J/m3。
说明：
①热值反映了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、是否完全燃烧均无关系。
②不同燃料的热值一般不同；但不同燃料的热值也可能相同。
（2）热值的计算公式
教学情境：根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论燃料完全燃烧时释放热量的公式。
知识归纳：
①热值的计算公式：Q=mq或Q=Vq，其中m是燃料的质量，单位是千克（kg）；?q是燃料的热值，单位是焦每千克（J/kg）、焦每立方米（J/m3）；V是气体燃料的体积，单位是立方米（m3）。
②计算燃料的质量：m=；计算气体燃料的体积：。
2.热机的效率
（1）热机效率
教学情境：提问：在内燃机中燃料燃烧产生的能量到哪里去了呢？
热机在工作时将内能转化为机械能，在这个过程中，真正转变为对外做有用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。
知识归纳：
①热机效率：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。
②热机效率的计算公式：。
变形公式：Q放=，W有=ηQ放。
说明：
①热机效率是指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,它反映了能量的利用率,也是热机性能的一个重要标志。
②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。
（2）提高热机效率的途径
教学情境：引导学生从节能和环保角度分析有效利用燃料的方法，探讨提高热机效率的途径。
知识归纳：
①使燃料充分燃烧。
②尽量减少各种热量损失。
③在热机的设计和制造上采用先进的技术。
④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
四、布置作业与教学反思

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