初中物理【熱機的效率】導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標】1．知道什么是燃料的熱值和單位，會查燃料熱值表。2．能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道什么是熱機的效率。3.能用熱值和熱機效率公式進行簡單計算?！緦W(xué)習(xí)重點】：燃料熱值的概念和理解，熱機的效率?！緦W(xué)習(xí)難點】：對熱機的效率的理解。【預(yù)習(xí)生成】（一）熱值（1）燃料的種類：燃料、燃料、燃料。（2）相同質(zhì)量的不同燃料，在完全燃燒時放出的熱量是的。（選填“相同”或“不同”）（3）在物理學(xué)中，把叫做這種燃料的熱值。熱值的單位是，符號是_________。（4）閱讀常見燃料的熱值表，你的發(fā)現(xiàn)是。干木柴的燃燒值是1.2×l07J/Kg，物理意義是__________________________________。（二）熱機的效率（1）在通常情況下，我們對燃料的利用率比較低，造成能量損失的主要原因有_________、______________________________________________________________________________。（2）熱機工作時，用來做____________的那部分能量與__________________之比叫熱機的效率。（3）在我們常用的熱機中___________機的效率最高?！拘轮骄俊俊飳W(xué)生活動一：請同學(xué)們自主學(xué)習(xí)課本熱值的知識，并回答下列問題：1.什么叫燃料的熱值？熱值用什么符號表示？

2.熱值的單位是什么？3.木炭熱值是3.4×107J/kg，表示的物理意義是什么？

4.煤氣的熱值是3.9×107J/m3，表示的物理意義是什么？5.燃料燃燒放熱計算：①煙煤的熱值約為2.9×107J/Kg，那么完全燃燒20Kg煙煤所放出的熱量是多少焦耳？②如果燃料的熱值用q表示，那么質(zhì)量為m千克的某種燃料完全燃燒所釋放的熱量Q該如何表示呢？★學(xué)生活動二：在新型運載火箭設(shè)計成功后，需要設(shè)計一種合適的燃料，請你觀察課本上的“幾種燃料的熱值”表格在表中選擇合適燃料并說明原因，以及進一步設(shè)想由所選燃料帶來的需要解決的技術(shù)問題。所選的燃料是，原因是★學(xué)生活動三：熱機的效率1、討論并完成內(nèi)燃機能量流向圖。由上面的內(nèi)燃機的能量流向圖，小組討論，試提出三條提高熱機效率的途徑。3.熱機的效率：________________________________________。公式：___________________________________________.4.討論：（1）汽油機的效率：20%－30%；柴油機的效率：30%－45%；噴氣發(fā)動機50%－60%；不同的熱機的效率一般不同，那么想一下熱機效率會不會達到100﹪？（2）機械效率和熱機效率是不是一回事？【歸納整理】定義定義熱值單位熱值單位熱機的效率公式定義公式提高熱機效率的途徑物理意義熱機效率熱機的效率公式定義公式提高熱機效率的途徑物理意義熱機效率【鞏固練習(xí)】燃燒甲、乙兩種燃料，甲放出的熱量比乙多，則()甲的質(zhì)量一定大B、甲的熱值一定大C、甲的比熱容一定大D、條件不足無法判斷2.煤的熱值大于干木柴的熱值，這里是指()A、煤比干木柴含有的熱量多一些B、燒煤比燒干木柴產(chǎn)生的溫度高一些C、燒煤比燒干木燒產(chǎn)生的熱量多一些D、要使它們放出相同的熱量，燒煤用的質(zhì)量較少3.兩種燃料的熱值之比為2:1，它們的質(zhì)量之比為1:4，那么這兩種燃料完全燃燒放出的熱量之比為()A.1:2B.2:1C.8:1D.4:14．氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點。氫氣的熱值為14．3×107J／kg，完全燃燒0．5kg的氫氣可放出

________J的熱量；若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的熱值

(變大／不變／變小)5.為了提高熱機效率，可采取的措施是（）A．采用熱值高的燃料B．降低熱機功率C．保證良好的潤滑減少摩擦D．以上措施都可以6.現(xiàn)在火箭中用液態(tài)氫作燃料，是因為它具有（）A.較小的密度B.較小的比熱容C.較低的沸點D.較大的熱值7.某家庭需要將50Kg、20℃的水加熱到60℃作為生活用熱水，他們利用煤氣灶燒水，需燃燒0.8Kg煤氣。已知煤氣的熱值q=4.2×107J/Kg，水的比熱容c=4.2×103J/(Kg·℃)。求：（1）50Kg、20℃的水加熱到60℃需吸收的熱量；（2）完全燃燒0.8Kg煤氣放出的熱量。（3）煤氣灶燒水的效率?！就卣固嵘?.如圖所示是內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可以表示為（）A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％B.η=(E2/E)×100％C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％D.η=(E1/E)×100％9．焦炭的熱值為3.0×107J/kg，它的物理意義是

，完全燃燒

kg的焦炭放出的熱量能把50kg水的溫度升高60℃．[不計熱量損失，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]10.已知汽油的熱值是4.6×107J/kg，完全燃燒500g汽油，求；(1)燃燒汽油產(chǎn)生的熱量是多少?(2)若這些熱量的50%被水吸收，使水溫從20℃開始，升高了40℃，則水的質(zhì)量是多少?。11．一臺大型推土機的推力約為3×104N，勻速推著土總行程達10km，消耗柴油約30.3kg,求推土機上裝的柴油機的熱機效率?！緹釞C的效率】答案【預(yù)習(xí)生成】（一）（1）固體液體氣體（2）不同（3）某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比焦每千克J/Kg(4)不同物質(zhì)熱值一般不同1千克的干木柴完全燃燒放出的熱量為1.2×l07J（二）（1）燃料沒有完全燃燒廢氣帶走一部分熱量（2）有用功燃料完全燃燒放出的能量柴油機【新知探究】★學(xué)生活動一：1.在物理學(xué)中，把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫做這種燃料的熱值。符號：q2.J/kgJ/m33.1千克的木炭完全燃燒放出的熱量為3.4×l07J4.1立方米的煤氣完全燃燒放出的熱量為3.9×l07J5.①5.8×l08J②Q=mq★學(xué)生活動二：液態(tài)氫氫具有較大的熱值需要解決的技術(shù)問題：通過壓縮體積的方法使氫氣液化★學(xué)生活動三：1.廢棄內(nèi)能散熱損失機械損失2.（1）使燃料充分燃燒（2）盡量減少各種熱量損失；（3）在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)；3.熱機工作時，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熱機的效率。η=W有用/Q總×100％4.（1）熱機在工作過程中,燃料不可能完全燃燒,尾氣帶走較多的熱量,機器本身散熱,克服機械間摩擦做功,剩余的能量才是有用的能量,在燃料完全燃燒提供的能量中只占很少一部分,所以熱機效率不可能達到100%。（2）用機械做功時，有用功和總功的比值叫做機械效率，熱機的燃料釋放出的能量用來開動熱機，這些熱量不會用來全部做有用功也就是不會用來全部開動熱機，那么有用的熱量與總的熱量之比就是熱機效率?？梢娧芯康膯栴}是不一樣的，不過研究問題的思想是一樣的，都反映的是性能的好壞，機械效率是機械做功的性能的好壞，熱機效率是熱機性能好壞的標志?！練w納整理】略【鞏固練習(xí)】1.D2.D3.A4.7.15×107不變5.C6.D7.解：（1）水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃﹣20℃）=8.4×106J；（2）0.8kg煤氣完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J；（3）煤氣灶燒水的效率：η=×100%=×100%=25%．【拓展提升】8.B9.1千克的焦炭完全燃燒放出的熱量為3.0×l07J300010.（1）汽油完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq=0.5kg×4.6×107J/kg=2.3×107J；（2）Q吸=ηQ放=50%×2.3×107J=1.15×107J；