《14.2熱機的效率》教學(xué)設(shè)計[共3頁]

1、14.2熱機的效率教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識與技能從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同。了解熱機效率的含義。（二）過程與方法燃料燃燒時能量的主要流向。（三）情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的意識【教學(xué)重點】燃料的熱值【教學(xué)難點】熱機效率【課時安排】1課時【教學(xué)過程】（一）引入新課1、溫習(xí)提問：什么是機械效率？2、新課引入：熱機是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的機器,它跟所有機械一樣,也有效率的問題,這一節(jié)我們就來討論這個問題?！景鍟?4.2熱機的效率（二）新課教學(xué) P22【想想議議】圖中有三種燃料：酒精、天然氣、煤。同學(xué)們根據(jù)你們的經(jīng)驗,相同質(zhì)量的這三種燃料燃燒時放出的熱量相同嗎?生不

2、同師為了描述不同物質(zhì)的吸熱能力,物理學(xué)中引入了燃料的熱值這個物理量?！景鍟恳?、燃料的熱值1、燃料的熱值物理意義：是用來描述物質(zhì)提供能量的能力。在此我們回憶一下以下幾個物理量物理量物理意義定義公式速度物體運動的快慢路程與時間的比值v=s/t密度單位體積所含物質(zhì)的多少質(zhì)量與體積的比值=m/v比熱容物質(zhì)的吸熱能力熱量與質(zhì)量和變化溫度乘積的比值C=Q/m.這些物理量有一個配合點,它們都是用比值來定義的,我們今天學(xué)習(xí)的燃料的熱值也是用比值來定義的,它是我們初中階段第四個采用比值定義的物理量,我們學(xué)習(xí)時可以采用類比的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。2、燃料的熱值定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做燃料的

3、熱值。燃料的熱值在數(shù)值上等于1某種燃料完全燃燒所放出的熱量。3、燃料的熱值公式：q=Q/mQ的單位是J,m的單位是,所以q的單位是J/。讀作焦每千克。酒精的熱值是3.0107 J/,其表示的意義是 。例1：北京奧運會傳遞的祥云火炬使用的燃料為丙烷,常溫下呈現(xiàn)氣態(tài)的丙烷是通過加壓液化后儲存在較小的罐內(nèi)。若丙烷的熱值為8.0107 J/,罐內(nèi)裝有450g的丙烷完全燃燒可以放出多少熱量。一輛汽車從身旁駛過,有時根據(jù)人的嗅覺就能知道它的發(fā)動機是汽油機還是柴油機。這是為什么？生：因為它們排出的氣體的味道不同。師：說得很對。但你們想過沒有,排出的氣體中仍有汽油或柴油味這說明了什么？學(xué)生：說明汽油或柴油并未

4、完全燃燒。既然燃料沒有完全燃燒,就說明有一部分能量被白白地?fù)p失掉了。再想想,除此之外還有些什么損失？生：排出的氣體中還具有內(nèi)能。師：有人曾用汽車的尾氣加熱飯菜就說明了這一點。除此之外,氣缸壁等也會傳走一部分內(nèi)能。以上這些都是沒有轉(zhuǎn)化成機械能的內(nèi)能。那么曲軸獲得的機械能是不是全部做了有用功？生：不是,有一部分要傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉(zhuǎn)動。師：除此之外,由于各零部件之間有摩擦,曲軸還需克服摩擦做功?？偰芰繌U氣帶走熱量克服摩擦做無用功燃料不能完全燃燒機器散發(fā)熱量熱機做有用功的能量由于以上原因,真正用來做有用功的能量只占燃燒燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小,也就成了熱機性能的標(biāo)志。為此,我們再介

5、紹一個新的概念：【板書】二、熱機效率1、熱機效率的定義：用來做有用功的那一部分能量,與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫做熱機的效率。由于損失的原因比較多,所以熱機的效率一般都較低。(參閱課本中的幾種熱機的效率,內(nèi)燃機的能流圖以及火電站的能流圖)一些熱機的熱機效率：蒸汽機：6%15%；汽油機：20%30%；柴油機：30%45%2、熱機效率的公式： =3、熱機效率總小于1。教師：熱機是人類使用的主要動力機。盡管它的效率還不高。我們?nèi)匀浑x不了它。問題的關(guān)鍵是如何改進(jìn)和提高它的性能。經(jīng)過上面的分析,誰能歸納一下改進(jìn)熱機的總體設(shè)想？4、提高熱機效率的措施生：讓燃料盡可能充分燃燒。生：減小各部分之間的摩擦。

6、師：讓其盡可能完全燃燒,可通過改善燃燒環(huán)境,調(diào)節(jié)油、氣比例等來實現(xiàn)。為了減小摩擦需要經(jīng)常保養(yǎng)機器,適當(dāng)調(diào)節(jié)各零部件間間隙,并注意保持潤滑等。另外還應(yīng)下決心關(guān)停一些冒黑煙、耗能大的熱機,以提高熱機的整體水平。還可以設(shè)法利用廢氣的能量。提高熱機的效率,并非易事,需要解決的問題還很多,甚至每前進(jìn)一步都要付出艱苦的努力,不過我們相信,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新能源的不斷開發(fā),熱機的性能一定會得到較大提高。我們也期待著現(xiàn)在的青年中能涌現(xiàn)出更多瓦特式的人才,為人類研制出更新更好的熱機例2：天然氣是當(dāng)今家庭中普遍使用的一種能源,現(xiàn)用天然氣來加熱水。（1）使質(zhì)量為2的水,溫度從20升高到100,需吸收的熱量？（2）如加熱的過程中,天然氣放出的熱量只有50%被吸收,則需要完全燃燒多少m3的天然氣。（天然氣的熱值為3.2107 J/ m3,C水=4.2103J/（）【課堂小結(jié)】師生配合總結(jié)【布置作業(yè)】 本節(jié)基礎(chǔ)訓(xùn)練【板書設(shè)計】 14.2熱機的效率 一、燃料的熱值1、燃料的熱值物理意義：是用來描述物質(zhì)提供能量的能力。2、燃料的熱值定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做燃料的熱值。燃料的熱值在數(shù)值上等于1某種燃料完全燃燒所放出的熱量。3、公式：q=Q/m,Q的單位是J,m的單位是,所以q的單位是J/。讀作焦每千克。二、熱機效率1、熱機效率的定義：用來