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热机的效率教学目标知识目标1.知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;2.知道什么是燃料的燃烧值和单位，会查燃料燃烧值表.3.知道热机的效率4.了解提高效率的途径能力目标1.会计算某种燃料完全燃烧放出的燃料.2.用物理图表分析问题的能力，联系实际思考问题的能力情感目标结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义. 感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念．重点：1.燃料热值的概念和单位，并根据定义计算燃料燃烧放热的有关问题.提高炉子的效率要从联系实际入手，分析实际问题，知道炉子的效率.2.热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义教学过程一.引入新课联系生产和生活的实例说明人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能.教师可以参考的实例有：a、原始社会火的利用;b、现代社会中取暖的方法之一煤取暖;取暖方法之二电取暖，而电能的获得主要的方法是火力发电;c、新能源利用处于发展阶段而不是成熟阶段.二、新授课：（一）、燃料的热值观察课本上的“几种燃料的热值”表格，说明不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示，并给出定义和单位，并结合简单的例题会计算有关热值的习题.例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴?(已知干木柴的燃烧值为 1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量.解答：Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J因为Q吸=Q放=1.26×106J所以干木柴质量（二）、有效利用燃料教师分析实际取暖的有关问题，使学生认识到燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分，把有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值称为炉子的效率，可以画出比例图，学生分析并理解炉子的效率是哪些部分之比.对于提高炉子的效率和燃料的利用率可以由学生阅读资料，分组讨论得出.提高燃料利用率也是由学生阅读资料，教师可以提供一些有关的课外资料，主题是提高燃料的利用率，形成学生可持续发展的观念.（三）、热机的效率说明热机不能把燃料燃烧放出的热量全部利用，其中有一部分散失了，从而得出热机的效率，可以画饼图分析出热机效率的定义。
教案：人教版物理九年级全一册14.2热机的效率一、教学内容本节课的教学内容选自人教版物理九年级全一册第14章第2节《热机的效率》。
本节内容主要介绍了热机的效率的概念、计算方法以及影响热机效率的因素。
具体内容包括：1. 理解热机的效率的概念，掌握热机效率的计算公式。
2. 了解影响热机效率的因素，如燃料的热值、热机的工作过程等。
3. 通过实例分析，加深对热机效率的理解。
二、教学目标1. 让学生理解热机的效率的概念，掌握热机效率的计算方法。
2. 使学生了解影响热机效率的因素，提高学生分析实际问题的能力。
3. 培养学生的实践操作能力，提高学生对物理学科的兴趣。
三、教学难点与重点重点：热机效率的概念、计算方法及影响因素。
难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的因素。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示汽车、燃气热水器等实际应用场景，让学生了解热机在日常生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解：（1）介绍热机的效率的概念，解释热机效率的计算公式。
（2）讲解影响热机效率的因素，如燃料的热值、热机的工作过程等。
3. 例题讲解：以汽车为例，分析汽车的热机效率，引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习：让学生运用热机效率的知识，计算给定条件下的热机效率，巩固所学知识。
5. 课堂讨论：让学生分组讨论，探讨如何提高热机的效率，培养学生的团队合作意识。
六、板书设计板书内容主要包括：热机效率的概念、计算公式，影响热机效率的因素。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算一辆汽车的热机效率。
（2）分析影响热机效率的因素，并提出提高热机效率的方法。
2. 答案：（1）汽车的热机效率约为30%。
（2）影响热机效率的因素有燃料的热值、热机的工作过程等。
提高热机效率的方法有优化热机结构、提高燃料的利用率等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实际应用场景引入，让学生了解热机在日常生活中的重要性。
教案：人教版九年级物理14.2热机的效率一、教学内容本节课的教学内容选自人教版九年级物理教材，第14章第2节“热机的效率”。
本节内容主要包括：热机的效率定义，影响热机效率的因素，以及提高热机效率的途径。
二、教学目标1. 让学生理解热机的效率概念，掌握提高热机效率的方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学习的兴趣，培养学生的创新精神和合作意识。
三、教学难点与重点重点：热机的效率概念及其计算方法。
难点：影响热机效率的因素，以及如何提高热机效率。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车、燃气炉等常见的热机为例，让学生思考：什么是热机？热机是如何工作的？2. 知识讲解：（1）介绍热机的效率定义：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
（2）讲解影响热机效率的因素：燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失、废气带走的热量等。
（3）介绍提高热机效率的途径：提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失、减少废气带走的热量等。
3. 例题讲解：举例讲解如何计算热机的效率，以及如何根据热机效率的公式分析影响因素。
4. 随堂练习：让学生根据教材上的练习题，自主练习计算热机效率，并分析影响热机效率的因素。
5. 板书设计：热机的效率 = 有效利用的能量 / 燃料完全燃烧放出的能量影响热机效率的因素：燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失、废气带走的热量等。
提高热机效率的途径：提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失、减少废气带走的热量等。
6. 作业设计：（1）计算热机效率的题目：某汽车发动机的功率为60kW，工作时间为1小时，求该汽车发动机的效率。
答案：汽车发动机的效率= 60kW / (60kW 3600s) ≈ 0.167（2）分析影响热机效率的因素的题目：某学生设计了一个实验，通过改变燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失、减少废气带走的热量等方法，提高了热机效率。
教案标题：热机的效率教学目标：1.了解什么是热机的效率以及如何计算热机的效率；2.掌握热机效率的计算方法；3.理解热机效率的意义和局限性。
教学时间：2个课时教学步骤：第一课时一、导入（10分钟）教师可以通过向学生提问，复习前几堂课所学的热机的相关知识，例如热机的定义、分类以及工作原理等。
二、概念讲解（20分钟）1.教师向学生介绍热机的效率概念：热机的效率是指热机在能量转化过程中所做的有效功与所获得的热能之间的比值。
效率越高，热机的能量转化效率就越高。
2.通过示意图和实例，教师清晰地向学生展示如何计算热机效率。
三、计算练习（25分钟）1.让学生一起完成几个简单的热机效率计算题目。
2.教师可以与学生一起讨论解题思路和计算公式，帮助他们理解热机效率的计算方法。
四、实践应用（15分钟）1.给学生出示一幅示意图，标注了不同部分的能量流向，并让学生根据所学知识分析和判断其中哪些过程是能量转化的有效过程。
2.学生分小组讨论，提出改进热机效率的方法，并向全班汇报。
第二课时五、效率的意义（10分钟）1.教师向学生讲解高效率热机的重要性：高效率热机能够更有效地将热能转化为机械能，对于节约能源和保护环境具有重要意义。
2.教师可以讲述一些热机效率低下的案例，并引导学生思考如何改进。
六、效率的局限性（15分钟）1.教师向学生解释热机效率的局限性：热机效率存在一定的上限，即卡诺效率，而实际热机很难达到卡诺效率。
2.通过实例和比较，教师引导学生理解实际热机效率低于卡诺效率的原因，例如热损失、摩擦等。
七、总结复习（15分钟）教师与学生一起回顾本次课所学的知识点，并解答学生对热机效率的疑问。
教学评价：1.学生对热机效率的概念和计算方法有一定的理解。
2.学生能够独立完成简单的计算题目，并能够运用所学知识分析和判断能量转化的有效过程。
3.学生对热机效率的意义和局限性有初步的认识。
拓展延伸：。
教学案：人教版九年级物理第十四章第2节14.2热机的效率一、教学内容本节课的教学内容选自人教版九年级物理第十四章第2节14.2热机的效率。
本节主要介绍热机的效率的概念、影响因素以及提高热机效率的方法。
具体内容包括：1. 热机效率的定义：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2. 影响热机效率的因素：热机效率受燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失以及热机内部摩擦等因素的影响。
3. 提高热机效率的方法：提高燃料的热值、提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失和减少热机内部的摩擦。
二、教学目标1. 了解热机效率的概念，理解热机效率的计算方法。
2. 掌握影响热机效率的因素，能够分析实际问题中热机效率的影响因素。
3. 学会提高热机效率的方法，能够提出改进热机效率的合理建议。
三、教学难点与重点重点：热机效率的概念及其计算方法。
难点：影响热机效率的因素及其改进方法。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车、燃气锅炉等实际应用为例，引导学生思考热机的效率问题。
2. 概念讲解：通过多媒体课件，讲解热机效率的概念及其计算方法。
4. 提高热机效率的方法：引导学生思考如何通过改进热机结构、提高燃料燃烧程度等方法，提高热机效率。
5. 例题讲解：选用课本中的典型例题，讲解热机效率的计算方法及其应用。
6. 随堂练习：布置练习题，让学生巩固热机效率的概念、计算方法和影响因素。
7. 板书设计：热机效率的概念、计算方法、影响因素及其改进方法。
8. 作业设计：题目1：一辆汽车的热机效率为25%，若汽车行驶100公里，计算燃料完全燃烧放出的能量。
答案：燃料完全燃烧放出的能量为4×10^8焦耳。
题目2：一辆汽车的热机效率为30%，若汽车行驶100公里，计算燃料完全燃烧放出的能量。
答案：燃料完全燃烧放出的能量为3.3×10^8焦耳。
教案：人教版九年级上册物理教案第十四章第2节热机的效率一、教学内容1. 热机的概念：热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的效率：热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
3. 提高热机效率的方法：减少热损失、提高燃料的利用率、改进热机结构等。
4. 实例分析：分析实际生活中的热机效率，如汽车、燃气热水器等。
二、教学目标1. 了解热机的概念及其工作原理。
2. 掌握热机的效率计算方法，并能分析影响热机效率的因素。
3. 能够运用热机效率的知识解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算方法及影响因素。
2. 教学重点：提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：讨论汽车、燃气热水器等生活中的热机，引导学生关注热机效率。
2. 知识点讲解：(1) 热机的概念及其工作原理。
(2) 热机的效率计算方法。
(3) 影响热机效率的因素。
3. 例题讲解：分析实际生活中的热机效率问题，引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习：布置练习题，巩固热机效率的知识。
六、板书设计1. 热机的概念及其工作原理。
2. 热机的效率计算方法。
3. 影响热机效率的因素。
4. 提高热机效率的方法及其在实际生活中的应用。
七、作业设计1. 作业题目：(1) 热机效率的计算方法有哪些？(2) 影响热机效率的因素有哪些？(3) 请举例说明提高热机效率的方法在实际生活中的应用。
2. 作业答案：(1) 热机效率的计算方法：有用功/燃料完全燃烧释放的热量。
(2) 影响热机效率的因素：热损失、燃料利用率、热机结构等。
(3) 提高热机效率的方法在实际生活中的应用：汽车节能、燃气热水器效率优化等。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课是否达到了教学目标，学生对热机效率的知识掌握程度如何，有哪些需要改进的地方。
14.2《热机的效率》—人教版九年级物理全一册教学设计一、教学内容本节课的教学内容为人教版九年级物理全一册第14章第2节《热机的效率》。
本节课主要介绍了热机的效率概念，包括热机工作过程中的能量损失和如何提高热机效率的方法。
具体内容包括：1. 热机效率的定义及计算公式；2. 热机工作过程中的能量损失；3. 提高热机效率的方法。
二、教学目标1. 让学生理解热机效率的概念，掌握热机效率的计算方法；2. 使学生了解热机工作过程中的能量损失，并能分析影响热机效率的因素；3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的因素；2. 教学重点：热机效率的概念，提高热机效率的方法。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔；2. 学具：教材、笔记本、尺子。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示汽车、摩托车等热机工作过程中的视频，让学生了解热机的作用和实际应用，激发学生的学习兴趣。
2. 知识点讲解：（1）介绍热机效率的定义，给出计算公式；（2）讲解热机工作过程中的能量损失，分析影响热机效率的因素；（3）讲解提高热机效率的方法。
3. 例题讲解：选取一道有关热机效率的例题，引导学生运用所学知识解决问题，巩固所学内容。
4. 随堂练习：设计几道有关热机效率的练习题，让学生独立完成，检验学习效果。
5. 小组讨论：让学生分组讨论如何提高热机效率的方法，培养学生的团队协作能力。
六、板书设计板书设计如下：热机的效率1. 定义：热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2. 计算公式：热机效率 = （有效利用的能量 / 燃料完全燃烧放出的能量）× 100%3. 影响因素：a. 热机工作过程中的能量损失；b. 燃料的燃烧程度；c. 热机的设计和制造工艺。
4. 提高热机效率的方法：a. 减少热机工作过程中的能量损失；b. 提高燃料的燃烧程度；c. 改进热机的设计和制造工艺。
人教版物理九年级14.2《热机的效率》教案一. 教材分析《热机的效率》是人教版物理九年级上册第十四章第二节的内容。
本节主要介绍了热机的效率的概念、影响因素以及提高热机效率的途径。
通过本节的学习，学生应能理解热机的效率含义，知道提高热机效率的方法，并能在实际问题中应用。
二. 学情分析九年级的学生已经具备了一定的物理基础，对于能量、功等概念有一定的了解。
但热机效率这一概念较为抽象，需要通过具体的实例和实验来帮助学生理解和掌握。
同时，学生对于实际生活中的热机了解不多，需要通过生活中的实例来引导学生认识热机及其效率。
三. 教学目标1.理解热机的效率概念，知道热机效率的计算方法。
2.了解影响热机效率的因素，掌握提高热机效率的途径。
3.能运用热机效率的知识解决实际问题。
四. 教学重难点1.热机效率的概念及计算。
2.影响热机效率的因素。
3.提高热机效率的方法。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法，引导学生通过思考问题来学习热机效率的知识。
2.利用实验和实例，帮助学生直观地理解热机效率的概念和影响因素。
3.采用小组合作的学习方式，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
六. 教学准备1.教学PPT。
2.热机实验器材。
3.生活实例素材。
七. 教学过程1.导入（5分钟）通过提问方式引导学生回顾能量、功等概念，为新课的学习做好铺垫。
2.呈现（10分钟）利用PPT呈现热机的效率定义、计算公式及影响因素。
结合生活实例，让学生直观地理解热机效率的概念。
3.操练（10分钟）分组进行热机实验，让学生亲自操作，观察实验现象，从而加深对热机效率的理解。
4.巩固（10分钟）通过PPT展示一系列关于热机效率的问题，让学生独立解答，巩固所学知识。
5.拓展（10分钟）引导学生思考如何提高热机效率，讨论降低热机效率的原因，从而掌握提高热机效率的方法。
6.小结（5分钟）对本节课的主要内容进行总结，强调热机效率的概念、影响因素及提高方法。
7.家庭作业（5分钟）布置一道关于热机效率的应用题，让学生课后思考和解答。
教案：人教版九年级物理全一册 14.2 热机的效率一、教学内容本节课的教学内容为人教版九年级物理全一册第14章第2节“热机的效率”。
本节内容主要包括热机的效率定义、影响热机效率的因素以及提高热机效率的方法。
二、教学目标1. 让学生理解热机的效率的概念，知道热机效率的计算方法。
2. 让学生掌握影响热机效率的因素，能够分析实际问题中的热机效率。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：热机效率的概念、影响热机效率的因素以及提高热机效率的方法。
难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的内在联系。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、实验器材（热机模型、温度计、热量计等）。
学具：课本、笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车、燃气轮机等实际应用为例，让学生了解热机在日常生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解：（1）介绍热机的效率定义，让学生理解热机效率的概念。
（2）讲解热机效率的计算方法，公式为：热机效率 = 做的有用功 / 燃料完全燃烧释放的热量。
（3）分析影响热机效率的因素，如燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等。
3. 例题讲解：分析实际问题中的热机效率，如汽车、燃气轮机等的热机效率计算。
4. 随堂练习：让学生运用所学的知识，计算一些实际问题的热机效率。
5. 实验操作：安排学生进行热机实验，观察实验现象，验证热机效率的计算方法。
六、板书设计板书内容：热机的效率定义：做的有用功 / 燃料完全燃烧释放的热量影响因素：燃料的热值、燃料的燃烧程度、热机部件的散热损失等提高方法：优化热机结构、提高燃料的燃烧程度、减少热机部件的散热损失等七、作业设计1. 请简述热机的效率概念及其计算方法。
2. 分析影响热机效率的因素，以汽车为例，说明如何提高汽车的热机效率。
3. 完成课后练习题。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践情景引入、知识讲解、例题讲解、随堂练习、实验操作等环节，让学生掌握了热机效率的概念、计算方法以及影响因素。
热机的效率教学案例教学目标知识与技能1 •从能量转化的角度认识燃料的热值。
2 •学会利用热值计算燃料燃烧放出的热量。
3 •通过能量的转化和转移，认识热机的效率。
过程与方法1 •通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值。
2 .通过挂图讲解热机的效率。
情感、态度与价值观1.能从生活中体会到燃料燃烧的重要性和广泛性。
培养学生自觉的环保意识。
2 .从热机的效率问题注意到燃料燃烧所产生的排放物对环境的影响, 重点难点重点热机中各种能量的转移。
难点建立热机的效率的概念。
教具准备各种燃料燃烧的图片、内燃机能量分配图片、投影仪或多媒体。
教学流程教学设计一、情境导入前面我们学习了热机及汽油机和柴油机，它们都是利用内能转化为机械能对外做功的机器，在内能转化为机械能的过程中，内能全部转化为机械能了吗？二、合作探究1 •燃料的热值［师］人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、做饭，在现代社会，人类所用能量的绝大部分依然是从燃料的燃烧中获得的。
［活动］阅读思考P22 “想想议议”。
［生］质量相同的燃料燃烧时，放出的热量不相同。
如我家原来烧煤，一天要5千克，现在改用烧液化气，一天还不到1千克。
［生］不相同，我家原来烧柴草，一个冬天要烧一大堆，现在用液化气，一个冬天只要几灌。
［师］为了比较燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同的性质，我们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。
［师］热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
［师］热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成。
在国际单位制中，热量的单位是焦耳J）,质量的单位是千克（kg），则热值的单位是焦每千克，符号是J/kg。
［师］对于气体燃料，热值的单位是J/m3。
［活动］学生阅读P23“小资料”，了解一些燃料的热值。
［师］怎样利用热值计算燃料完全燃烧放出的热量？［生］燃烧放出的热量=燃料的质量x热值。
例题：煤气的热值为3.9 x 107 J/m 3,完全燃烧2 m3煤气，放出多少热量？解：对于气体燃料燃烧放出的热量：3 7 3 7Q=燃料的体积x 热值= 2 m x 3.9 x 10 J/m = 7.8 x 10 J2 .热机的效率［师］燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的数值要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。
教案：人教版九年级物理第十四章第2节热机的效率一、教学内容1. 热机效率的定义：热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧所释放的热量之比。
2. 热机效率的计算方法：热机效率 = 有用功 / 输入热量。
3. 提高热机效率的途径：减少热损失、提高燃料的燃烧利用率、减少摩擦和磨损等。
二、教学目标1. 让学生理解热机效率的概念，掌握热机效率的计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生节约能源、保护环境的意识。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算方法和提高热机效率的途径。
2. 教学重点：热机效率的概念和计算方法的运用。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、多媒体课件。
2. 学具：笔记本、尺子、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示汽车、蒸汽机等热机工作时的情景，引导学生思考热机的效率问题。
2. 概念讲解：在黑板上写出热机效率的定义，并用粉笔进行解释，让学生理解和记忆。
3. 计算方法讲解：通过示例，讲解热机效率的计算方法，让学生跟随老师一起计算，加深理解。
4. 提高热机效率的途径：讲解减少热损失、提高燃料的燃烧利用率、减少摩擦和磨损等方法，让学生了解如何提高热机效率。
5. 例题讲解：出示一些有关热机效率的例题，让学生运用所学的知识进行解答，巩固所学内容。
6. 随堂练习：让学生独立完成一些有关热机效率的练习题，检验学生对知识的掌握程度。
7. 作业布置：布置一些有关热机效率的作业题，让学生课后巩固所学知识。
六、板书设计1. 热机效率的定义2. 热机效率的计算方法3. 提高热机效率的途径七、作业设计1. 题目：小明家里有一台燃油暖气机，每次燃烧0.5kg的燃油可以加热40m³的空气，空气的温度升高了10℃。
请问这台燃油暖气机的效率是多少？答案：计算燃油完全燃烧释放的热量：Q放= mq = 0.5kg × 40000J/kg = 20000J。
《热机的效率》教案一、教学目标：1．从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值概念。
2．会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3．能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径。
4．能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响，能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环保意识。
二、教学重点、难点：1．了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机时所形成的环保问题。
2．热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。
三、教学用具：多媒体课件四、新课导入：炒菜、火车行驶、赛车飞奔等都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
五、新课讲解：（一）燃料及其热值请你说说，日常生活中常用到的燃料有哪些？常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天然气等，农村还用草木等植物的秸秆作燃料。
燃料可分为三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料。
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
在物理学中，我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量或体积之比，叫做这种燃料的热值。
热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量或体积无关。
热值的符号：q单位：J/kg（固体和液体燃料）或者J/m3（气体燃料）读作：焦每千克或焦每立方米。
计算热量公式： Q放=mq（液体和固体） Q=Vq(气体)Q：燃料完全燃烧释放的热量 q：燃料的热值 m：燃料的质量 V：燃料的体积阅读：一些燃料的热值。
你有什么收获？常用燃料的热值（单位：J/kg J/m3）热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
木炭：q =3.4×107J/kg 物理意义：1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J煤气：q =3.9×107 J/m3物理意义：1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J 火箭为什么用氢气做原料？讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？热机中燃料释放能量的主要走向示意图 (看课本)（二）热机的效率：1．定义：热机所做的有用功和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。
1.知道什么是燃料的热值及其单位的意义,会查燃料热值表.2.会计算某种燃料完全燃烧放出的热量.3.知道热机的效率.4.了解提高效率的途径.1.通过能流图分析燃料燃烧时能量的主要流向.2.通过查找资料,了解从火车到火箭的发展历程.1.了解热机的使用对社会带来贡献的同时也带来环境污染,增强环保意识.2.鼓励学生自己查阅资料,培养学生自学能力.【重点】掌握热值的概念和单位、根据热值的定义计算燃料燃烧时放出的热量.【难点】热机的效率及影响热机效率大小的主要因素,提高热机效率的方法和意义.【教师准备】量筒、注射器、多媒体课件等.【学生准备】玻璃瓶或塑料饮料瓶、水等.导入一:问题导入师:一辆汽车从身旁驶过,有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机.这是为什么?生:因为它们排出气体的味道不同.师:说得很对.但是你们想过没有,排出的气体中仍有汽油味或柴油味,这种现象说明了什么?多媒体播放视频:神舟系列火箭发射.问题:为什么发射火箭上天要用氢做燃料?用汽油、柴油做火箭燃料可以吗?这节课我们就来研究这个问题.一、燃料的热值一、燃料的热值1.概念: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.用q表示.2.单位:(1)固体、液体燃料热值的单位:J/kg;(2)气体燃料热值的单位:J/m3.3.计算公式:(1)固体、液体燃料的燃烧放热公式:Q=mq;(2)气体燃料的燃烧放热公式:Q=Vq.【拓展延伸】固体燃料完全燃烧释放的热量为Q、燃料的质量为m、燃料的热值为q.那么对于气体燃料来说,V是燃料的体积,此时燃料的热值仍是q,因为此时体积单位为m3,所以气体燃料热值的单位为:J/m3.二、查燃料热值表请同学们阅读教材23页的小资料,了解一些燃料的热值,并回答下列问题:-1问题1:回答1:氢的热值是1.4×108 J/kg;其物理意义是:1 kg的氢完全燃烧放出的热量是1.4×108 J.问题2:汽油的热值是多少?其物理意义是什么?回答2:汽油的热值是4.6×107 J/kg;其物理意义是:1 kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J.【拓展延伸】热值是物质本身的一种性质,它与物体的质量、形状、体积、位置、温度、吸收或放出思路一一.热机里的能量转化1.分析教材24页“想想议议”中的图14.2-2:小组讨论:在内燃机中燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?结论:热机工作时,并不能将燃料燃烧释放的内能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了.2.分析能流图:总结:由图可知,真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分.热机工作时能量的损失由以下几部分构成:(1)燃料没有完全燃烧;(2)排出废气带走部分能量;(3)克服摩擦,消耗能量(由于机械传动等要克服摩擦消耗能量);(4)热机本身发热带走一部分能量.二、热机的效率1.定义:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量之比称为热机的效率.2.计算公式:热机的效率:η=×100%;其中W有用指用来做有用功的能量,Q总指燃料完全燃烧释放的能量.3.提高热机效率的主要途径:(1)燃料尽可能充分燃烧.比如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.(2)尽量减少各类热量的损失.首先要减少燃烧过程中的热量损失;其次是要尽量简化机械传动部分,减少热机工作中的各种能量损失.(3)在热机的设计和制造上,采取先进技术.比如先进的冷成形与连接技术,纳米技术等.(4)使用时注意保养,保证良好的润滑.选用优良的润滑材料减小机器零部件之间的摩擦,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功,以减少机械能损失.思路二一、热机的能量损失板书:热机的能量损失.师:汽车排气筒有时冒出大量黑烟,说明什么?生:说明燃料没有完全燃烧,有一部分能量被白白地损失掉了.板书:1.燃料未能完全燃烧.师:再想想,除此之外能量还会有些什么损失?生:排出的气体中还具有内能.师:对.有人曾用汽车的尾气加热汉堡就说明了这一点.除此之外,汽缸壁等也会传走一部分内能.板书:2.废气和散热带走一部分内能.师:以上这些都是没有转化成机械能的内能.那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功呢?生:不是,有一部分要传给飞轮以维持其继续转动.师:除此之外,由于各零部件之间有摩擦,曲轴还需要克服摩擦做功.板书:二.热机的效率.1.概念: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.由于能量损失的原因比较多,所以热机的效率一般都较低.师:热机的使用非常广泛,尽管它的效率还不高,我们还是离不开它.问题的关键是如何改进和提高它的性能.经过上面的分析,谁能归纳一下改进热机的总体设想?板书:如何提高热机的效率.生1:让燃料尽可能充分燃烧.生2:减小各部分之间的摩擦.师:让其尽可能的完全燃烧,可通过改善燃烧环境,调节油、气比例等方式来实现.为了减小摩擦需要经常保养机器,适当调节各零部件间空隙,并注意保持润滑等.另外还应关停一些污染重、耗能大的热机,以提高热机的整体效率水平.总结:提高热机的效率,并非易事,需要解决的问题还很多,甚至每前进一步都要付出艰苦的努力.不过我们相信,随着科学技术的飞速发展,以及新能源的不断开发,热机的性能一定会得到较大提高.我们也期待现在的青年中能涌现出更多瓦特式的人才,为人类研制出更新更好的热机.【拓展延伸】.小组讨论:结论:不能.因为热机在工作过程中一定有能量损失.三、改变世界的热机阅读教材P25“从火车到火箭”,尝试说一说热机的发展过程.【拓展延伸】“功率”和“效率”是两个意义不同的概念,功率是表示物体做功快慢的物理量,而热机效率是表示热机性能好坏的,是指用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比,反映的是能量利用率的问题.1.热值:概念:燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是不同的.我们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.单位:固体、液体是J/kg;气体是J/m3.2.热机的效率:概念:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.提高热机效率的方法:让燃料尽可能充分燃烧;尽量减少或利用各种热损失等.1.关于热机效率,下列说法中正确的是()A.热机做的有用功多,效率一定高B.热机的功率大,效率一定高C.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高D.以上说法都不对解析:热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;当热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率越高,A错误;热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关,B错误;做的有用功相同,单位时间内耗费的燃料越少,效率就越高,C错误.故选D.2.两台汽油机,若甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,则()A.甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油B.甲汽油机的功率大于乙汽油机的功率C.在功率相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油D.在输出功相同的情况下,甲汽油机消耗的汽油少于乙汽油机消耗的汽油解析:甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率,说明消耗相同的汽油,甲汽油机做的有用功多;或者做相同的有用功,甲消耗的汽油少.A中缺少有用功这个条件,A错误;功率大只能说明做功快,与效率没有关系,所以B,C 错误.故选D.3.建筑工地上有一台大型汽车吊机,把100 t建筑材料从地面吊到15 m高处,汽车吊机做的有用功为J,在这个过程中,汽车吊机消耗柴油的质量为2.0 kg,则完全燃烧2.0 kg柴油释放的热量为J,该过程中汽车吊机的效率为%.(柴油的热值为q=4.3×107 J/kg,取g=10 N/kg)解析:建筑材料的重力:G=mg=1×105 kg×10 N/kg=1×106 N,汽车吊机做的有用功:W有用=Gh=1×106 N×15 m=1.5×107 J.柴油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=2.0 kg×4.3×107 J/kg=8.6×107 J.汽车吊机的效率:η=×100%=×100%≈17.4%.【答案】1.5×1078.6×10717.44.“五一”假期,小明一家自驾车外出旅游.当汽车以108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为40%.已知汽车整车质量为1375 kg,油箱容积为50 L.(汽油热值q=3.3×107 J/L,g=10 N/kg)(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?(2)该车加满一箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?解:(1)整车重:G=mg=1375 kg×10 N/kg=13750 N,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,即f=0.08G=0.08×13750 N=1100 N.汽车做匀速运动,则F=f=1100 N,汽车牵引力做功的功率为:P==Fv=1100 N×30 m/s=33000 W.(2)汽油完全燃烧放出的热量:Q放=qV=3.3×107 J/L×50 L=1.65×109 J,汽车的效率为40%,而W总=Q放=1.65×109 J,则牵引力做的有用功为:W有用=ηW总=40%×1.65×109 J=6.6×108 J,汽车行驶的路程为:s==6×105 m.一、燃料的热值1.定义.2.公式.3.物理意义.二、热机的效率1.定义.2.效率低的原因.3.如何提高效率.一、教材作业【必做题】教材第26页动手动脑学物理的1,2,3题【选做题】教材第26页动手动脑学物理的4题二、课后作业【基础巩固】1.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,这表明()A.甲的功率比乙小B.甲做的功比乙少C.甲消耗的柴油多D.甲柴油机内能转化成机械能的百分比小2.关于热机的效率,下列说法中正确的是()A.已经有热机的效率达到100%B.热机的效率在不久的将来就会达到100%C.热机的效率都在8%~45%之间D.随着技术的进步,热机的效率还会进一步提高3.为了提高热机效率,可采取的措施是()A.采用热值高的燃料B.降低热机功率C.保证良好的润滑减少摩擦D.以上措施都可以4.在挑选汽车时,发动机效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一.有经验的司机可以通过闻尾气的气味做出初步的判断.输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越,原因是. 【能力提升】5.如图所示表示汽油机的能量流向,对照此图,下列说法不正确的是()A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率C.该汽油机的热机效率为76%D.该汽油机的能量利用率为30%6.一台汽油机的热机效率为25%,表示的意思是的那部分能量在能量中占.用这台汽油机工作时,完全燃烧2 kg的汽油可做有用功J.(汽油的热值为4.6 ×107 J/kg)7.用煤气灶把1 kg、初温为20 ℃的水烧到70 ℃,消耗了10 g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107 J/kg,则吸收的热量为J,煤气完全燃烧放出的热量为J,煤气灶烧水的效率为%.【拓展探究】8.某汽车公司组织了一次新车型节油大赛,比赛分两组:第一组使用A型车(排量1.2升),第二组使用B型车(排量2.0升),A,B型车外观和体积相同,属于同一产品系列.(1)你认为下列评价方式中不能作为比赛评价标准的是.A.消耗相同体积的汽油,比谁行驶的路程长B.行驶相同的路程,比谁消耗的汽油体积少C.行驶相同的路程,比谁用的时间短D.用的比值大小作比较(2)(3)从本次比赛数据看, 型车比较节油【答案与解析】1.D [解析:将功率与效率混淆,误认为效率低的机械其功率小,A 错误;忽略了总功一定的条件,得出甲做的功比乙少,或甲消耗的柴油多的结论,B ,C 错误;根据热机效率定义可知,甲热机的效率低,说明用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量的百分比小,D 正确.]2.D [解析:热机在工作时,废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等,所以热机的效率不可能达到100%,A ,B 错误;不同热机其效率不同,汽油机的效率比柴油机的效率低,并不是所有的热机效率都在8%~45%之间,C 错误;随着技术的进步,提高燃料利用率、减少能量损耗,热机的效率还会进一步提高,D 正确.]3.C [解析:采用热值高的燃料,其利用率不一定高,不一定能提高热机的效率,A 错误;降低热机的功率,减少热机在单位时间内做的功,其效率不一定提高,B 错误;保证良好的润滑,减小摩擦,可以减少因摩擦损失的能量,可以提高热机的效率,C 正确.故选C.]4.高 燃料燃烧充分、效率高[解析:输出功率相同的汽车,燃烧相同的汽油(总能量相同),汽油味越淡,说明燃烧的越充分,燃烧放出的热量越多,转化成的有用功越多,发动机的效率越高.]5.C [解析:热机的效率是指有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,要提高其效率,应尽量减少能量损失.由图示可知,废气带走了大部分能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,A 正确;冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量,所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率,B 正确;该汽油机的热机效率η=100-33%-30%-7%=30%,C 错误,D 正确.故选C .]6.热机用来做有用功 燃料完全燃烧放出的总 25% 2.3×107[解析:一台汽油机的热机效率为25%,表示的意思是热机用来做有用功的那部分能量在燃料完全燃烧时放出的总能量中占25%;完全燃烧2 kg 的汽油放出的热量:Q 放=mq =2 kg ×4.6×107J/kg=9.2×107J ;由η=×100%得:可做有用功为:W 有=ηQ 放=25%×9.2×107J=2.3×107J .]7.2.1×1054.2×10550[解析:水加热升温吸收的热量:Q =cm 水Δt =4.2×103J/(kg ·℃)×1kg ×(70 ℃-20 ℃)=2.1×105 J ;煤气完全燃烧放出的热量:Q =m 煤气q =0.01 kg ×4.2×107 J/kg=4.2×105J .被水吸收的能量是有用的,所以Q 有用=2.1×105J ,Q 总=4.2×105J ,因此煤气灶烧水的效率:η=×100%=×100%=50%.]8.(1)C (2)陈超 (3)A [解析:(1)行驶路程与时间的比值是速度,不影响油耗高低.(2)第一组三位选手在消耗相同体积汽油的情况下,陈超行驶的路程远,所以第一组比赛中最节油的选手是陈超.(3)A ,B 两种车型中,消耗相同体积汽油的情况下,A 型车行驶的路程远,所以A 型车比较节油.]本节内容要用到利用能流图分析问题,这对于学生来说是首次,教学时可以结合图片解说帮助学生理解,提高学生的观察能力和分析能力.学生观察内燃机能流图,思考哪些是做有用功的能量,哪些是散失的能量,细致的分析问题,有助于学生养成缜密的思维习惯.教学时注意联系实际,让学生能够利用学到的提高效率的方法应用于实际生活中,解决身边简单的问题.比如让学生个人调查自家使用供热设备及燃料情况,或者调查学校厨房及教室的供热方式等,从而培养学生调查研究、分析问题和解决问题的能力.动手动脑学物理(教材第26页)1.他克服重力做的功W=Gh=mgh=60 kg×9.8N/kg×3×10m=1.764×104 J;需要汽油的质量m=≈3.8×10-4 kg=0.38 g,大约相当于1~2粒药片的质量(一般抗生素一颗药的质量多为0.25 g或0.5 g).2.解:干木柴的热值约为1.2×107J/kg,煤油的热值约为4.6×107J/kg,由Q干木柴=Q煤油,即q干木柴m干木柴=q煤油m煤油,由此可得≈4(倍).3.每辆汽车每年做的有用功W=mq×30%,若内燃机效率提高1%,则W=m'q×31%,则mq×30%=m'q×31%,m'=m×=1.8 t×=1.742 t,每辆车每年节约燃油1.8 t-1.742 t=0.058 t,全球每年节约燃油109×0.058t=5.8×107 t.4.提示:一方面可以降低油耗,提高经济效益,同时还可以大大地节约能源.1.热机产生的影响(1)燃烧煤、石油产生的污染物:氮氧化合物、粉尘、铅、二氧化硫(造成酸雨)等;(2)汽车内燃机的废气和冷却水带走的热量约占60%,引起了热岛效应;(3)噪声污染;(4)废渣、废液的排放造成环境污染.2.有助于理解热机效率的小实验:准备十只相同的玻璃瓶或饮料瓶摆成一排,先用注射器和量筒量取100 mL水,注入第一个杯子中,接着依次把水从第一个杯子倒入第二个杯子,再从第二个杯子倒入第三个杯子,直至倒入第十个杯子,每次观察前后两个杯子中水量的变化,最后用量筒量出第十个杯子中水的体积.发现第十个杯子中的水体积明显变少了,这个小实验说明杯子中的水每倒完一次,总会有水残留在杯子内壁上,因此后面一个杯子中的水总是比前一个杯子中的水少.能量在使用时也要经过多次转化,能量同样也会有损失,转化后的能量总是小于转化前的能量,这就涉及了所谓的“效率”问题.热机在将内能转化为机械能的时候,也存在“热机的效率”问题.。
