资源简介

《热机的效率》导学案
教学内容：热机的效率
学习目标：
1、从能量转化的角度认识燃料的热值，并能进行相关的计算。
2、通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。
重点难点：
1、认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。
2、认识热机的效率，能计算热机的效率
知识链接：
密度是物质的特性，跟质量和体积无关
比热容是物质的特性，跟质量、热量和温度的变化量等无关
教学过程
交流预习
1、某种燃料完全燃烧所放出的____与____之比，叫做这种燃料的_____。
2、热值的单位由____与____的单位组成，在国际单位制中，热量的单位是____，质量的单位是____，所以热值的单位是________，符号是______。
3、酒精的热值是___________，它的物理意义是：___kg酒精__________所放出来的热量是________J。
4、对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。
5、蒸汽机的效率只有_______，汽油机的效率可以达到________，柴油机的效率可以达到________。
6、设法利用___________，是提高燃料利用率的重要措施。
互助探究
说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？
根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？这说明什么？
如果是气体燃料，公式又是什么样的？
我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？
在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。
热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有何意义，怎么样提高热机效率？
分层提高
1、一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（ ）
A. 密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B. 比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C. 热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D. 密度、热值和比热容都不变
2、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，[C水=4.2×103J／（kg·℃），q焦碳=3.0×107J／kg]
问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?
（2）1.176×1010J的热量可以将多少kg的水由20℃加热到沸腾?
3、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7㎏。从书上查得汽油的热值q＝4.6×107J/㎏，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：
⑴该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？
⑵该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？
⑶该小汽车的效率是多少？
总结提升
热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。
在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计算的结果才是J。
在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放再利用W有用/Q放=η 计算出热机的效率或用公式Q吸/Q放=η算出炉子烧水的效率。
巩固反馈
1、近期煤价节节攀升，少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（ ）
A、热值 B、比热容 C、温度 D、质量
2、东北网哈尔滨5月11日电，哈尔滨今年将拔掉140户企事业单位的燃油小锅炉，并入热网集中供热，这种做法可以（ ）
A、提高燃料的热值 B、减少大气污染，有利于环境保护
C、节约能源 D、使燃料完全燃烧
3、燃烧甲、乙两种燃料时，甲放出的热量多，则（ ）
A、甲的热值大于乙的热值 B、甲的质量大于乙的质量
C、甲燃烧的时间大于乙燃烧的时间 D、上述说法都不妥
4、随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L＝10-3m3)，汽油的密度为0．71×103kg/m3、热值为4．6×l07J／kg．则
(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是_________J．
(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是________kg．
(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于________N．

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