資源簡介

課 題 14.2熱機的效率 育人方案 課 時 1
舊知識復習： 1.內燃機的工作原理是什么？ 2.汽油機工作循環中包含的四個沖程：___________、______________、________、___________。 3.四個沖程中為熱機提供動力的沖程是哪個？涉及到的能量轉化是什么？
課標要求： 1．從能量轉化的角度認識燃料的熱值． 2．了解熱機的工作原理．知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義． 3．從能量轉化和轉移的角度認識效率．
育人目標 1.關于熱值，下列說法正確的是( ) A．燃料燃燒時放出的熱量越多，其熱值越大 B．燃料燃燒越充分，其熱值越大 C．燃燒2 kg干木柴放出的熱量比燃燒1 kg干木柴放出的熱量多，所以燃料的熱值與燃料的質量有關 D．熱值的大小由燃料本身決定 2.利用先進工藝和科學方法，可以使垃圾變廢為寶，若從1 t垃圾中能提煉出140 kg燃料油，燃料油的熱值為4×107 J/kg，則這些燃料油完全燃燒時釋放出的熱量為___________J． 3.關于熱機效率，下列說法正確的是( ) A．熱機效率越高，即熱機做的有用功越多 B．燃料的熱值越大，熱機效率越高 C．要提高熱機效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的潤滑 D．提高熱機效率，與節能減排無關
育 人 過 程
一、熱值 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． 2．一般情況下：液體或固體燃料熱值的單位：______，氣體燃料熱值的單位：________． 3．物理意義：如煤氣的熱值是3.9×107 J/m3，它表示在標準狀態下1 m3煤氣　 　放出的熱量是______________． 4．熱值是燃料的一種特性，與燃料的_________有關，與燃料的形狀、質量、是否燃燒、是否完全燃燒_________． 二、熱值的相關計算 5．一般情況下，液體或固體燃料完全燃燒放出熱量的計算公式：_____________；氣體燃料完全燃燒放出熱量的計算公式：_____________． 三、熱機的效率 6．燃料的利用率較低的原因：燃料很難_____________，有效利用的能量比燃料燃燒放出的能量______． 7．熱機中燃料燃燒放出的能量流向如圖所示．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． 8．提高熱機效率的途徑：讓燃料盡可能____________；在設計和制造上、不斷改進和創新；______ 各種能量損失；設法利用________帶走的能量． 四、熱機效率的簡單計算 9．利用燃料燃燒燒水的熱機的計算公式：____________(如燃氣灶燒水的效率)； 10．利用燃料燃燒對外做功的熱機的計算公式：____________(如汽車內燃機的效率)． 師生活動（體現分層教學思想，選擇不同學層次的3-5名學生進行學業述評）
四、板書設計： 一、熱值：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比叫這種燃料的熱值。 1.單位：固體液體燃料：J/kg。氣體燃料：J/m3 2.物理意義：q汽油=4.6×107J/kg表示：1kg的汽油完全燃燒放出的熱量是4.6x107J。 注意：熱值是燃料本身的一種性質，只與燃料的種類有關。 3.公式：Q=qm（固體液體燃料）Q=qv（氣體燃料） 二、熱機效率：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。 1.公式： 2.一些機械效率：蒸汽機：4%-8%；汽油機：26%-40%：柴油機：34%-35%。 3.提高熱機效率的方法：減少機械摩擦；改進機械結構；減少各種熱損失。
育人反思：
作 業 設 計
基礎作業 1.小明在學完熱學之后，對一些有關熱的問題進行了思考，其中正確的是( ) A．火箭采用液氫作為推進劑的主要原因是它的熱值大 B．煤炭如果沒有充分燃燒，放出的熱量就比較少，說明熱值與燃料是否充分燃燒有關 C．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多 D．燃料在汽缸內猛烈燃燒，其熱值會迅速減小 2.沼氣是一種清潔燃料，部分地區因地制宜建造沼氣池，利用沼氣燒水做飯．已知沼氣的熱值為1.9×107 J/m3，放出3.8×107 J的熱量，需要完全燃燒_____m3沼氣． 3.關于熱機的效率，下列說法正確的是(　 　) A．在做功同樣多的情況下，熱機的效率越高，消耗的燃料越多 B．一般情況下柴油機的效率比汽油機的高 C．熱機的效率越高說明做功越快 D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的 4．某內燃機使用新型燃料后，其能量流向圖如圖所示，若需要2×108 J的有用功，則需要完全燃燒熱值為5×107 J/kg的新型燃料的質量為( ) A．100 kg B．10 kg C．1.6 kg D．16 kg 5.某同學使用酒精燈加熱水，整個過程中用了0.1 kg酒精，將10 kg水從20 ℃加熱到70 ℃，求：[酒精的熱值q＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)酒精完全燃燒放出的熱量； (2)水吸收的熱量； (3)此酒精燈的熱效率 提升作業 1.小明參加了一次長跑，身體消耗的能量約為8.4×106J，這些能量相當于完全燃燒了_____m3的天然氣，若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，則在標準大氣壓下這些熱量可將_____kg、20℃的水燒開。[天然氣的熱值q＝4×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃) ] 2.甲種燃料的熱值小于乙種燃料的熱值，下列說法正確的是（ ） A.甲種燃料比乙種燃料的熱量少 B.完全燃燒m kg乙種燃料，剛好燒開一壺水，那么用m kg甲種燃料也能燒開這壺水 C.完全燃燒相同質量的兩種燃料，乙種燃料放出的熱量多 D.通風條件越好，供養越充足，兩種燃料的熱值越大 3.如圖所示為甲、乙、丙三部汽油機燃料完全燃燒釋放的內能和汽油機輸出機械能的二維柱狀圖。根據圖中的信息，下列選項正確的是（ ） A．丙輸出的機械能比甲少，所以丙的效率比甲低 B．在消耗燃料質量相同時，乙輸出機械能比甲少 C.在輸出的機械能相同時，乙比丙消耗更多燃料 D．三部汽油機中，乙的效率最高 4．我國自行設計研制的AG600M全狀態新構型滅火飛機以180km/h的速度勻速直線航行30min，消耗航空燃油1.25t,飛機發動機的功率為1.5×107W。求：（航空燃油的熱值為4×107J/kg） （1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量 （2）飛機在航行過程中的阻力 （3）發動機的效率 5. 全球汽車保有量在迅速增長，截至2011 年，全球處于使用狀態的汽車數量已突破10 億輛。每輛汽車每年耗油1.8 t，汽車內燃機的效率平均值取30％。如果能把內燃機效率提高1％，全球每年可以節約多少燃油？

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