人教版物理九年级14 2热机的效率导学案

发布 2022-08-04 15:52:28 阅读 6242

【学习目标】

1.从能量转化的角度认识热值,并能进行相关的计算。

2.通过能量的转化与转移,认识效率,能计算热机的效率。

重点难点】1.认识热值,利用热值计算物质燃烧放出的热量。

2.认识热机的效率,能计算热机的效率。

学习内容一:燃料的热值。

学习指导:阅读课本p22-p23的文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。

自学检测】1.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。

2.热值的单位由热量与质量的单位组合而成,在国际单位制中,热量的单位是焦耳,质量的单位是千克,所以热值的单位是焦每千克,符号是j/kg。

3.酒精的热值是3.0×107_j/kg,它的物理意义是:1 kg酒精完全燃烧所放出来的热量是3.0×107_j。

合作**】教师巡视辅导。

1.说一说:在我们的家庭中,会使用哪些燃料?

答:煤、液化气、木柴等。

2.根据我们的生活经验想一想:烧开同样一壶水,使用不同的燃料,所消耗的燃料的质量是一样多吗?

答:烧开同样一壶水,使用不同的燃料,消耗的燃料的质量是不同的;

这说明什么?

答:这说明,不同的燃料,燃烧后放出的热量是不同的。

3.在物理学中,我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。

4.阅读p23第二段的内容,归纳一下利用燃料的热值和质量,来计算燃料完全燃烧所放出热量的公式。(用q放表示放出的热量,q代表燃料的热值,m代表燃料的质量)

答:q放=qm

5.如果是气体燃料,公式又是什么样的?

答:q放=qv

6.请写出这二个公式的推导式。

答:m=q放/q,q=q放/m,v=q放/q,q=q放/v。

7.在实际的燃烧过程中,燃料能否充分燃烧?如果不能则燃料的热值是否会发生变化?

答:热值是一个理论值,只有燃料充分燃烧,放出的热量才等于利用上述公式计算得出的热量。因为燃料不可能完全燃烧,所以放出的热量会比理论值稍小。但燃料的热值不会改变。

展示交流】请学生利用热值公式完成p26第题,注意计算格式。

精讲点拨】1.热值只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧,燃料的质量、体积均无关系。

2.在计算燃料燃烧放出的热量时,热值与质量的单位必须是国际单位,计算的结果才是j,同理,在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候,热值的单位应为j/m3,体积的单位应为m3,计算的结果才是j。

3.利用推导式m=q放/q,q=q放/m,v=q放/q,q=q放/v可以求出对应的燃料的质量、体积、热值 。

即时练习】1.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( a )

a. 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关。

b. 容易燃烧的燃料,热值一定大。

c. 煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多。

d.放出热量多,热值就大。

2. 一桶煤油用掉了一半,则剩下的煤油( d )

a. 密度和热值不变,比热容减为原来的一半。

b. 比热容和密度不变,热值减为原来的一半。

c. 热值和比热容不变,密度减为原来的一半。

d. 密度、热值和比热容都不变。

学习内容二:热机效率。

学习指导:阅读课本p23-p24文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。

自学检测】1.对于热机而言,燃料释放的能量一部分用来做功,一部分散失了。用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫热机效率。

2.蒸汽机的效率只有6_%~15_%,汽油机的效率可以达到20_%~30_%,柴油机的效率可以达到30_%~40_%。

3.设法利用废气带走的热量,是提高燃料利用率的重要措施。

合作**】教师巡视辅导。

1.我们在用煤气烧水的时候,煤气能否充分燃烧,煤气燃烧放出的热量能否都被水吸收?

答:煤气不能充分燃烧,燃烧放出的热也不能完全被水吸收。

2.阅读课本p24“想想议议”,回答相关问题。

答 :燃料燃烧放出的热量,一部分直接散失到空气中去, 一部分被废气带走,只有一小部分用来做有用功了。

3.在八年级,我们学习了机械效率,那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢?在内燃机的效率问题中,什么相当于有用功?什么相当于总功?推导出相关公式。

答:内燃机对外做的功相当于有用功,燃料完全燃烧放出的热量相当于总功。

=w有用/q放。

4.在问题1中,如果要计算煤气烧水时的效率,公式是什么样的?讨论后推导之。

答:η=q吸/q放。

5.热机的效率是热机性能的重要指标,提高热机效率有何意义,怎样提高热机效率?

答:提高热机效率可以节省燃料,减少污染。提高热机效率的方法:1.尽量使燃料充分燃烧;2.设法利用废气带走的热量 。

6.阅读p25“从火车到火箭”,了解人类运输工具的进步。

展示交流】教师掌握情况。

精讲点拨】1.为了提高热机的效率,在大型火力发电站,人们常常利用蒸汽轮机排出的废气来供热,这就是热电站。

2.在计算热机效率的时候,一般先利用公式q放=qm 或q放=qv 计算出燃料完全燃烧放出的热(这相当于机械效率中的总功) 再利用w有用/q放=η 或q吸/q放=η计算出热机的效率。

即时练习】1.完成课本p26第题。

2.据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108 t,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1 t生活垃圾可以放出1.

176×1010 j的热量,问:(1)这些热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?(2)这些热量可以将多少 kg的水由20 ℃加热到沸腾?

答:(1)m==392 kg (2)m==3.5×104 kg

当堂练习】见训练案基础部分。

人教版九年级物理《热机的效率》说课稿

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