資源簡介

14.2《熱機的效率》導學案
【學習目標】
1.知道燃料熱值的定義、單位。從能量轉化的角度認識，并能進行相關的計算;
2.通過能量的轉化與轉移，認識熱機的效率，并能計算熱機的效率。
【重點難點】
重點：燃料熱值的概念并根據定義計算燃料燃燒放熱的有關問題。
難點：計算燃料燃燒放熱的有關問題。
【學習過程】
一、自主學習階段：
（要求：請回顧以前學的知識、閱讀課文并結合生活實際，完成下列學習問題。自學時間為6---8分鐘，自學完成后舉手示意，待同學們基本全部完成后，找同學起來進行小展示-----回答這4個問題，注意回答問題要說清課本上是怎么說的？自己是怎么理解的。做到吐詞吐字清楚。）
知識點一、燃料的熱值
物理學中，把某種燃料__________時放出的熱量與其_____之比叫做這種燃料的熱值。可用字母q表示，它是燃料的一種特性。熱值在數值上等于______某種燃料___________放出的熱量。
知識點二、熱機的效率
對于熱機而言，燃料釋放的能量只有一部分用來做有用功，還有相當一部分能量散失。用來做______的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之____，叫做熱機的效率。
二、合作探究階段：
（要求：1.小組接受分配任務后，小組成員首先個人獨立思考，形成自己的思路（大約2分鐘）；2．然后交流討論說清楚自己的思路（大約5-6分鐘）；3．本組問題討論清楚后，再討論其他組的問題。）
探究一、燃料的熱值
活動1、說說生活中常見的燃料
活動2、說說在生活中使用過哪些燃料燒過水？并進行分類。
活動3、熱值概念的理解
（1）定義：某種燃料 放出的熱量與其 之比，叫做這種燃料的熱值。
（2）物理意義： 。（3）單位：國際單位： ；符號： 。
氣體燃料的單位： ；符號： 。
q氫=1.4×108J/kg，表示的意義：質量為1kg的氫完全燃燒時放出1.4×108J的熱量。
（4）定義式：q=
探究二、熱機的效率
活動1、探究爐子燒水時燃料的利用率
活動2、探究內燃機中的能量流程
在內燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？
活動3、熱機的效率的定義及理解
（1）定義：用來做 的那部分能量，與燃料 放出的能量之比，叫做熱機的效率。
（2）定義公式： 。
活動4、提高熱機效率的方法探討
（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；
（2）改進 ；
（3）利用 。
探究三、熱機效率的相關計算
題1.某家庭需要將100 kg、20 ℃的水加熱到50 ℃作為生活用熱水，他們利用煤氣灶燒水，需燃燒1.2 kg煤氣。已知煤氣的熱值q＝4.2×107J/kg，水的比熱容c＝4.2×103 J/(kg·℃)。求：
(1)100 kg20 ℃的水加熱到50 ℃需吸收的熱量；
(2)完全燃燒1.2 kg煤氣放出的熱量；
(3)煤氣灶燒水的效率。
題2.在一次物理實驗中，共燃燒酒精42g，如果酒精完全燃燒，則能釋放多少熱量？這些熱量被10kg的水完全吸收，水的溫度能上升多少攝氏度？【酒精的熱值q=3.0×107J/kg，水的比熱容c=4.2×103J/（kg·℃）】
三、展示質疑階段：
（要求通過下列活動完成本節課的學習任務）
1.展一展：根據教師的要求各組組員回答指定的問題（問題為合作探究階段的三個問題），要求說清楚為什么這樣解答。此時本組可以補充。
2.挑一挑：其他組的同學在該同學回答后，挑一挑該組同學發言中的“刺”，挑戰該組同學，提出自己或本組的見解和看法。
3.補一補：其他同學繼續提出自己的見解和看法，不斷將本題思路和解題過程補充完善。
4.撥一撥：教師根據同學們的回答進行適時點撥，最終目的是形成本題最優化的解題策略和方法，形成規律。
四、課堂反饋階段：
A.練一練
1.近期煤價節節攀升，少數不法商販將煤矸石(礦井下與煤共生一處的石塊，不易燃燒)摻在優質煤中高價銷售。客戶為了不上當，最恰當的方法是檢測煤的()
A.熱值 B.比熱容 C.溫度 D.質量
2.關于燃料的熱值，以下說法中正確的是 (　　)
A.燃燒1 kg某種燃料放出的熱量叫做這種燃料的熱值
B.燃料燃燒時，質量越大，熱值越大
C.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
D.燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關
3.甲、乙兩種燃料完全燃燒時，甲放出的熱量較多，那么 （ ）
A.甲燃料的熱值一定大于乙燃料的熱值
B.甲燃料的質量一定大于乙燃料的質量
C.甲燃料的質量和熱值都比乙燃料的大
D.甲燃料的熱值可能比乙燃料的熱值小
4.甲熱機的效率比乙熱機的效率高，則可以說 ( 　)
A.甲熱機的功率比乙熱機大 B.在單位時間內甲熱機消耗的燃料比乙熱機少
C.甲熱機的轉速比乙熱機大
D.甲熱機將燃料完全燃燒產生的內能變成機械能的百分比比乙熱機大
5.一個成年人參加一次長跑，身體消耗的能量為6.6×106 J，這些能量相當于完全燃燒0.55 kg的干木柴才能得到。則干木柴的熱值為________J/kg，如果用掉一半后，干木柴的熱值將______(填“變大”“變小”或“不變”)。
6.“可燃冰”作為新能源，有著巨大的開發使用潛力。同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達到煤氣的數十倍，說明“可燃冰”的_____很大。以10倍的關系粗略計算，1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為__________J，這些熱量可以使________kg的水從20 ℃加熱至100 ℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤氣＝4.2×107 J/kg]
7.某家庭用的燃氣熱水器，將20 kg的水從10 ℃加熱到60 ℃，完全燃燒了0.21 m3的煤氣。已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4×107 J/m3。試求：
(1)煤氣完全燃燒放出的熱量是多少。
(2)水吸收的熱量是多少。
(3)該熱水器燒水的效率是多少。
B．查一查（要求：每組最先完成的同學交給老師檢查，然后該同學檢查本組其他同學的完成情況）
C．思一思：
1．通過這節課，我們掌握哪些知識？________________________________
2.還有哪些不懂的地方？ _________________________________ __
D.比一比，評一評：（分“優”“良”“一般”評價導學完成的情況，自我評價完成后交給學科組長，學科組長檢查評價完全組最后交給教師檢查并評價）
自我評價：___________
小組評價：___________
教師評價：___________

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