第2節(jié)熱機(jī)的效率導(dǎo)入新課講授新課課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練柴薪煤炭石油天然氣從哪里獲得內(nèi)能？1情景導(dǎo)入不同燃料的放熱本領(lǐng)相同嗎？怎么比較它們誰(shuí)的放熱本領(lǐng)強(qiáng)呢？經(jīng)驗(yàn)告訴我們，等質(zhì)量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個(gè)概念來表示燃料放出熱量的本領(lǐng)。想想議議2課堂活動(dòng)1知識(shí)點(diǎn)燃料的熱值燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。常見的燃料有煤、石油(加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等)、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。燃料可分為三種：固體燃料、氣體燃料、液體燃料。1kg的某種燃料完全燃燒所釋放的熱量。定義定義式燃料完全燃燒所釋放的熱量(J)燃料質(zhì)量(kg)燃料熱值(J/kg)理解：1.我們要抓住三個(gè)關(guān)鍵詞：“某種燃料”、“完全燃燒”、“熱量與其質(zhì)量之比”.①“某種燃料”是說明熱值與燃料的種類有關(guān)，反映了燃料的燃燒特性、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能的本領(lǐng)大小.②“完全燃燒”的含義是燒完、燒盡.某種燃料，只有在完全燃燒時(shí)放出的熱量與質(zhì)量之比才是這種燃料的熱值，如果用沒有完全燃燒放出的熱量計(jì)算出的熱值就比實(shí)際值小.③“熱量與其質(zhì)量之比”可以理解為熱值是針對(duì)一定質(zhì)量的燃料而言的，如果同種燃料的質(zhì)量不同，則完全燃燒時(shí)放出的熱量大小不同.請(qǐng)說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。2．熱值是燃料的屬性補(bǔ)充：熱值是燃料的屬性例1.對(duì)于燃料的熱值，下列說法正確理解的是(

)

A.燃料的熱值跟燃料燃燒時(shí)放出的熱量成正比

B.燃料沒燃燒時(shí)就沒有熱值

C.就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個(gè)確定的值，跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無(wú)關(guān)

D.容易燃燒的燃料熱值一定大C典例賞析例2.關(guān)于對(duì)q=Q/m的理解（）A.熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B.熱值的大小由燃料本身決定的，與質(zhì)量和熱量無(wú)關(guān)C.熱值與燃料的質(zhì)量成反比，與燃料完全燃燒放出的熱量成正比D.熱值與燃料的質(zhì)量成反比B例3.判斷題：1、燃料的熱值大，完全燃燒釋放的熱量不一定多（）2、燃料燃燒越充分，則熱值越大（）3、某某種燃料的質(zhì)量減半，則該燃料的熱值、比熱容也減半（）4、甲的熱值大于乙，代表甲燃料的放熱能力比乙的強(qiáng)（）√××√例4.在一次物理實(shí)驗(yàn)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·℃）］例5.完全燃燒15千克熱值是3.4×107J/kg的木炭，能產(chǎn)生多少熱量？想要獲得這些熱量，需要完全燃燒多少千克氫氣？(q氫=1.4×108J/kg)在內(nèi)燃機(jī)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？2知識(shí)點(diǎn)熱機(jī)的效率由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只是燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機(jī)的效率定義定義式做有用功的能量燃料完全燃燒放出的能量熱機(jī)效率內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)能量流向圖：(1)在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多。(2)設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。燃料很難完全燃燒，放出的熱量往往比按熱值計(jì)算出的要小，而且有效利用的熱量又比放出的熱量要小，例如用煤燒水。注意：(固體、液體)(氣體)1.熱機(jī)效率為什么總是小于1？2.效率的高低代表什么意思？3.效率小于1的原因？4.如何提高熱機(jī)的效率？思考與討論提高鍋爐效率的措施:（1）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒。（2）減少各種熱量損失。

將煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛，使之更完全燃燒；

①加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量；②使用較好的保溫材料，減少熱損失。通常的鍋爐，燃料利用率比較低，因此在節(jié)約能源上改造的潛力巨大。（1）熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)2．提高熱機(jī)效率，節(jié)約能源，減少污染（2）提高效率的途徑提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失；利用廢氣的能量。例1.關(guān)于熱機(jī)效率，下列說法正確的是(

)

A.熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做的有用功多

B.熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)的功率越大

C.要提高熱機(jī)效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的澗滑

D.提高熱機(jī)效率，有利于環(huán)保減排

CD例2.一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機(jī)械損耗占10％，則內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率為__________。

35%例3.為了響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”的號(hào)召，同學(xué)們討論家用汽車的節(jié)能方法，你認(rèn)為下列方法不合理的是（）A.開車過程中不宜頻繁地急加油和急剎車B.定期清理汽車后備箱中的不常用物品，減小汽車負(fù)載C.夏天開車開空調(diào)時(shí)，空調(diào)的溫度不宜過低D.駕車長(zhǎng)期低速行駛D例4.某家庭用燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為100kg、溫度為20℃的自來水加熱到50℃，消耗的天然氣體積為1m3（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值為3.2×107J/m3.求（1）天然氣完全燃燒放出的熱量；（2）水吸收的熱量；（3）該熱水器工作的效率。3課堂小結(jié)燃燒熱值定義熱機(jī)效率定義式定義式放熱1.熱值與熱量的綜合計(jì)算：

在這一題型中，都要利用等量關(guān)系式：Q吸＝Q放或Q吸＝η

Q放。2.解決能量轉(zhuǎn)化類計(jì)算題的一般規(guī)律：

首先找到能量轉(zhuǎn)化關(guān)系式，再利用相應(yīng)公式展開來

列方程，最后代入已知量求解；或在這個(gè)等量關(guān)系

的基礎(chǔ)上，利用相應(yīng)的公式分步解答。4課堂訓(xùn)練1.汽油的熱值為4.6×107J/kg。這個(gè)數(shù)值究竟有多大？有人通過一個(gè)具體例子來認(rèn)識(shí)汽油熱值的大小：一個(gè)60kg的人，從大廈的1樓步行至第11樓（走了10層樓），每層樓的層高為3m，他克服重力做了多少焦耳的功？如果汽油完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和這些功相等，需要汽油的質(zhì)量是多少？這大約相當(dāng)于生活中什么物體的質(zhì)量？這個(gè)人受到的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N；克服重力做功：W=Gh=600N×3m×10=18000J；因?yàn)镼放=W，Q放=mq，所以需要燃燒汽油的質(zhì)量：m=Q放/q=18000J/4.6×107J/kg≈0.39×10-3kg=0.39g.一本物理課本的質(zhì)量大約為250g，0.39g相當(dāng)于一張紙的質(zhì)量.答：他做了18000J的功，需要0.39g的汽油。2.全球汽車保有量在迅速增長(zhǎng)，截至2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。每輛汽車每年耗油1.8t，汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%。如果能把內(nèi)燃機(jī)效率提高1%，全球每年可以節(jié)約多少燃油？解：每輛車每年有效耗油量（用于做有用功的油）：m1=mn=1.8t×30％=0.54t若熱機(jī)效率提高1％,每輛車每年的耗油量：m2=m1/n1=0.54/31％≈1.74t每輛車每年節(jié)約的油：m3=m-m2=1.8t-1.74t=0.06t全球總節(jié)約的油：m總=1010×m3=1010×0.06t=6×108.3.查表可知，天然氣的熱值為煤氣熱值的2倍，這表明(

)A.產(chǎn)生相同的熱量，使用天然氣的成本為使用煤氣成本的2倍B.產(chǎn)生相同的熱量，完全燃燒天然氣的質(zhì)量為完全燃燒煤氣質(zhì)量的2倍C.產(chǎn)生相同的熱量，完全燃燒天然氣的質(zhì)量為完全燃燒煤氣質(zhì)量的1/2D.天然氣火焰的溫度為煤氣火焰溫度的2倍C4.受益于“西氣東輸”工程，天然氣在某市廣泛使用。天然氣的熱值高達(dá)8.0×107J/m3，8.0×107J/m3的物理意義是________________________________________________。目前，使用天然氣的公交車已在該市投入運(yùn)營(yíng)，它將天然氣壓縮至原體積的1/300存儲(chǔ)在鋼瓶中作為車載燃料。從微觀角度看，天然氣容易被壓縮是因?yàn)開_______________。完全燃燒1m3天然氣可以放出8.0×107J的熱量氣體分子間距離大5.植物通過光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為________能。資料顯示，在地球上陽(yáng)光充足的地方，1m2的面積每年獲得的太陽(yáng)能可達(dá)4.2×109J。這些能量相當(dāng)于________kg焦炭完全燃燒放出的熱量。(焦炭的熱值為3.0×107J/kg)化學(xué)1406.受益于“西氣東輸”工程，天然氣在某市廣泛使用。天然氣的熱值高達(dá)8.0×107J/m3，8.0×107J/m3的物理意義是________________________________________________。目前，使用天然氣的公交車已在該市投入運(yùn)營(yíng)，它將天然氣壓縮至原體積的1/300存儲(chǔ)在鋼瓶中作為車載燃料。從微觀角度看，天然氣容易被壓縮是因?yàn)開_______________。完全燃燒1m3天然氣可以放出8.0×107J的熱量氣體分子間距離大7.長(zhǎng)安汽車有限公司是重慶的一家汽車生產(chǎn)基地。在一次某新型號(hào)的汽車測(cè)試中，讓汽車在一段平直的公路上勻速行駛4.8km，受到的阻力是3.0×103N，消耗汽油1.2kg（假設(shè)汽油完全燃燒）。汽油的熱值為q＝4×107J/kg，求：（1）在測(cè)試過程中，汽車牽引力所做的功W；（2）該型號(hào)汽車的熱機(jī)效率η。第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒導(dǎo)入新課講授新課課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練你能說出下面物體都具有什么形式的能量嗎？拉長(zhǎng)的橡皮筋山巔的危石運(yùn)動(dòng)的足球西藏羊八井地?zé)岢厥澄锾?yáng)光認(rèn)識(shí)能量1情景導(dǎo)入1．來回迅速摩擦雙手。2．黑塑料袋內(nèi)盛水，插入溫度計(jì)后系好袋口，放在陽(yáng)光下.3．將太陽(yáng)電池連在小電扇上，并使它對(duì)著陽(yáng)光.4．用鋼筆桿在頭發(fā)或毛衣上摩擦后再靠近細(xì)碎的紙片.觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)生的現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化？

想想做做2課堂活動(dòng)1知識(shí)點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把地下水送到地面水電站里水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電鉆木取火各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化光能轉(zhuǎn)化為電能各種形式的能可以互相轉(zhuǎn)化化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用燃料燃燒時(shí)發(fā)熱光太陽(yáng)能電池能量的形式列舉一些含有該能量的一些物體蒸汽機(jī)摩擦生熱太陽(yáng)能電池電燈電熱器發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)充電機(jī)電池光合作用燃料燃燒太陽(yáng)能熱水器高溫物體發(fā)光吸熱化學(xué)反應(yīng)放熱化學(xué)反應(yīng)火藥爆炸加壓使化學(xué)平衡移動(dòng)地?zé)岚l(fā)電納米層次上實(shí)現(xiàn)將光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

？能量的轉(zhuǎn)化要點(diǎn)精析：1.自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的，可以從能量的角度反映這種聯(lián)系。2.能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。(1)如圖所示的是常見的能量形式之間的轉(zhuǎn)化。(2)能的轉(zhuǎn)化是通過物體做功表現(xiàn)出來的，能的轉(zhuǎn)化過程中，能的形式發(fā)生了改變。掉在地上的彈性小球會(huì)跳起，但是越跳越低。停止用力，秋千會(huì)越擺越低；想想議議2知識(shí)點(diǎn)能量守恒定律結(jié)合小球在地面彈跳的頻閃照片，想一想，為什么它們的高度會(huì)逐漸降低？是否丟失了能量？

減少的機(jī)械能到哪去了？它們的高度降低，說明機(jī)械能減少了.但能量并沒有丟失，實(shí)際上是通過做功把一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能.小球在地面彈跳的頻閃照片能量守恒定律：大量事實(shí)表明，能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。要點(diǎn)精析：（1）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。（2）只要有能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，就一定遵守能量守恒的規(guī)律。（3）能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化是有條件的。易錯(cuò)提示：“消耗能量”“利用能量”“獲得能量”的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程。例1.下列能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？遵守能量守恒定律嗎？機(jī)械能守恒嗎？討論例2．有人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)。這種機(jī)器有可能制成嗎？一種設(shè)想中的永動(dòng)機(jī)討論解：要使機(jī)器持續(xù)不斷地做功，就要消耗能量把低處的水抽到高處，而做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各部件間有摩擦，會(huì)有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分能量用來對(duì)外做功抽水，使流下的水不能全部抽回.3.人們說“消耗”了能量，又說能量守恒，該兩句話矛盾嗎？答：不矛盾。消耗了能量，指的是某種能量減少了，但是這種能量轉(zhuǎn)化為其他形式能量，其他形式能量增加了，而且減少量和增加量相同，即能量守恒的。討論例1.在一個(gè)密閉的小房間里，放著一臺(tái)開著門的冰箱，給冰箱通電，過了一段時(shí)間后，房間的溫度將（）A.升高B.不變C.降低D.無(wú)法確定A典例賞析例2.在一定的條件下，各種形式的能量是可以互相轉(zhuǎn)化的。在它們互相轉(zhuǎn)化的過程中，下面說法正確的是()A.機(jī)械能一定守恒B.各種形式的能都守恒C.各種形式的能量的總和一定守恒D.內(nèi)能一定守恒A例3.能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一，下列能量轉(zhuǎn)化過程中，屬于內(nèi)能的轉(zhuǎn)移的是（）A.用電燈照明B.光合作用C.用暖水袋取暖D.天然氣的燃燒

C例4.下列說法中正確的是（

）A.冬天對(duì)著手哈氣，手變暖是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.用酒精燈給水加熱，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.高速行駛的汽車爆胎是很危險(xiǎn)的，從能量角度來看，是機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化D.滑冰時(shí)冰刀與冰之間相互摩擦，出現(xiàn)一道痕跡，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C例5.如圖所示，從斜面上滾下的小球能推動(dòng)水平面上的木塊前進(jìn)一段距離，最后小球和木塊都靜止，對(duì)此現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A.小球和木塊的機(jī)械能都消失了B.小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到木塊上，但機(jī)械能的總量保持不變C.小球和木塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量（如內(nèi)能等），但能的總量保持不變D.以上說法都不對(duì)C例6.一支向高空瞄準(zhǔn)的步槍，扣動(dòng)扳機(jī)后射出一顆子彈，子彈沒有擊中目標(biāo)，最后下落陷在土地中。請(qǐng)你說出以上過程中發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化?；鹚幍幕瘜W(xué)能燃?xì)獾膬?nèi)能子彈的機(jī)械能空氣、土地的內(nèi)能3課堂小結(jié)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)移守恒1.理解能量守恒定律還應(yīng)注意弄清“能量轉(zhuǎn)化”與“能量轉(zhuǎn)移”的區(qū)別：

若量的形式發(fā)生了改變就是轉(zhuǎn)化，若能量的形式不

變則為轉(zhuǎn)移。2.回答永動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的理由：

可由“違背能量守恒定律”直接回答。4課堂訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)一能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1.一支向高空瞄準(zhǔn)的步槍，扣動(dòng)扳機(jī)后射出一顆子彈，