初中物理人教版九年级全册第2节 热机的效率试讲课课件ppt

《热机的效率》教案

【教学目标】 

1.知识与技能

1．从能量转化的角度认识燃料的热值。

2．常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。

2.过程与方法

用物理图表分析问题的能力，联系实际思考问题的能力.

3.情感态度和价值观

增强节能、环保意识

【教学重点】

燃料的热值

热机的效率

【教学难点】

热值概念的理解

提高热机效率的途径

【教学方法】

合作 探究 交流

【教学用具】

多媒体课件

【课时安排】

1课时

    【教学过程】

一、创设情境 导入新课

 复习导入：

1、汽油机和柴油机的相同点和不同点。

2、汽油机一个工作循环包含几个冲程？哪些冲程涉及能量的转化？

3、在热传递过程中，传递能量的多少叫做什么？

提问：所用燃料的能量能全部用来做有用功吗？引出课题，明示目标。

二、探究新知

（一）燃料的热值

1.燃料的分类

固体燃料　如：干柴　煤等　

液体燃料　如：汽油　柴油　酒精等

气体燃料　如：氢气　天然气等

不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？

2.燃料的热值：某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

从概念总结得出热值的公式：q＝(适用于固体或液体燃料）q=Q/V（适用于气体燃料）

单位：焦每千克(J/kg），焦每立方米（J/m3）

物理意义：完全燃烧1 kg的某种燃料放出的热量是多少焦耳。(课件展示)

注意：定义中“完全”两字表示的意义，因为只有在完全燃烧的情况下才能比较不同物质放出热量的多少。

阅读分析：小资料中“一些燃料的热值”，你得出什么结论？

分析得出：

（1）热值是燃料的一种特性

（2）热值与燃料的种类有关。同种燃料的热值是定值，不同燃料的热值一般不同

（3）思考：火箭为什么以液态氢为燃料？氢的热值大。

3.例：把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，不计热损失）

解：水吸收的热量：

Q吸=cm水△t

=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；

所需木柴质量：m木柴=

（二）热机的效率

 1. 炉子效率

 思考讨论：用煤气烧水时，燃烧放出的能量都被水吸收了吗？到哪儿去了？

讨论得出：水只是吸收了一部分，另外壶要吸收热量、向空气中散失热量、还有燃料也不一定完全燃烧损失一部分能量，所以存在热效率的问题。21世纪教育网

提高锅炉效率的措施：

把煤磨成煤粉，可以燃烧得比较完全。

加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧得更充分。

用各种办法加大受热面，可以减少烟气带走的热量。

2.热机效率

讨论交流：在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？

热机中燃料释放能量的主要流向示意图多媒体展示，根据展示内容总结。

用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率

定义式：η=W有／Q放

各种热机的效率:

蒸汽机:6﹪~15﹪

汽油机：20﹪~30﹪

柴油机：30﹪~45﹪

讨论交流：怎样提高热机的效率？

使燃料充分燃烧；

尽量减少各种热量损失；

在热机的设计和制造上采用先进的技术；

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。

热机的效率能达到100%吗？为什么？

不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，这部分能量远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。

3．要求学生看书P25页科学 技术 社会

三、课堂小结

四、课堂练习：

1.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (   C   )

A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比

B.燃料没燃烧时就没有热值

C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关

D.容易燃烧的燃料热值一定大。

2.是2. 关于热机效率，下列说法正确的是（ CD ）

A.热机效率越高，即热机做的有用功多

B.热机效率越高，即热机的功率越大

C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑

D.提高热机效率，有利于环保减排

3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为35%   。

4.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%，（已知c水＝4.2×103 J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg）。

求：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；

       （2）水升高的温度是多少？

解：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量：

；

（2）由可得，水吸收的热量：

，

由可得，理论上水升高的温度：

，

因标准气压下水的沸点为100℃，且沸腾以后温度不变，

所以，水实际升高的温度为100℃﹣10℃＝90℃。

五、作业布置

1.完成本节动手动脑学物理

2.完成本节对应练习

3.预习能量的转换和守恒

板书设计 

14.2  热机的效率

一、燃料的热值

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

定义式：q=Q／m    q=Q/V

单位：焦每千克     焦每立方米

      符号：J/kg 或 J/m

物理意义：描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量

   热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关。

二、热机的效率

 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率

定义式：η=W有／Q放

提高热机的效率的途径

【教学反思】

本节主要特点是紧密联系实际，考察能量在应用过程中的损耗，会用能流图分析问题，而且要注重让学生细致的分析问题,养成缜密的思维形式。注重联系实际的教学,学生要能够利用所学到的提高效率的方法应用于实际生活中,解决简单的问题。