教科版九年级物理上册第二章第三节热机效率导学案

1、2.3 热机效率 导学案【学习目标】：1、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。 2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率。3 、重难点：热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义。【自主学习】（一）热值（1）燃料的热值：_。符号：_（2）单位：_。气体燃料的热值单位：_。（3）热值的物理意义 _ 。干木柴的燃烧值是1.2×l07焦/千克物理意义是_。（4）公式：_阅读常见燃料的热值表，读出常用燃料的热值，表中热值最大的燃料是_例题：计算4kg

2、柴油完全燃烧释放的热量。（二）、热机效率。 在人类历史上，发现内能可以做功并制造出了热机，人们开始大量使用热机，包括蒸汽机，蒸汽轮机，汽油机，柴油机，喷气发动机等，但是它们的性能是不一样的。也就是说使用相同的内能所获得的机械能是不一样的。那么在物理当中是用什么来衡量热机的性能的呢？ 在汽油机中，燃料释放的能量全部都用来做有用功了吗？现在看到课本139页图16-4-6，我们把燃料所释放出的热量看做是100，其中气缸在排气冲程排除的废气的温度很高，带走了33到35的热量，为了保证气缸的使用寿命，在连续工作时需要不断用水来冷却缸体，冷却水带走了30到32的热量，另外克服气缸活塞与缸壁的摩擦做功也需要

3、消耗热量，缸体对外热辐射时也要散失热量，二者之和占总热量的7到9，这样算下来只剩下25到30的热量以有用功的方式输出，转化为我们需要的机械能。从上面来看，热机中燃料燃烧放出的热量只有其中一部分是用来做有用功的.1、热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。 热机效率是热机性能的一个重要指标。(1)概念：热机的效率：_。(2) 公式：_.练习：例1：在观察水的沸腾实验中，用酒精灯将杯中230g，60°C的热水加热到沸腾，共用去2.5g的酒精，问：酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收？解：酒精完全燃烧产生的热量Q1=qm酒=3.0×107J/kg&

4、#215;2.5×10-3Kg=7.5×104J水吸收的热量Q2=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg.°C) ×230×10-3kg×40°C=3.864×104Jn=Q2/Q1×100=51.5例2：一载重车在一段平直的高速公路上行驶10.08km，所用的时间是8min，消耗的燃油是3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kw,燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg.问：（1） 汽车行驶的速度（2） 汽车行驶过程中的

5、牵引力（3） 汽车发动机的效率解：（1） v=s/t=10080m/480s=21m/s（2） 方法一：p=w/t=Fs/t=fv F=p/v=63000w/（21m/s）=3000N 方法二：w=pt=63000kw×480s=30240000J F=w/s=30240000J/10080m=3000N (3)燃油完全燃烧所释放的热量Q=mq=800kg/m3×0.003m3×3.15×107J/kg =7.56×107J 热机效率：n=W有用/ Q总×100=30240000J/7.56×107J×100 =4

6、02、分析课本139页图16.46的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？ 方法：_、_、_。提问：（1）你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看汽油机的效率：2030%； 柴油机的效率：3045%； 喷气发动机 50%60%；不同的热机的效率一般不同，那么想一下热机效率会不会达到100？ （2）机械效率和热机效率是不是一回事？（用机械做功时，有用功和总功的比值叫做机械效率，热机的燃料释放出的能量用来开动热机，这些热量不会用来全部做有用功也就是不会用来全部开动热机，那么有用的热量与总的热量之比就是热机效率。可见研究的问题是不一样的，不过研究问题的思想是一样的，都反映的是性

7、能的好坏，机械效率是机械做功的性能的好坏，热机效率是热机性能好坏的标志）（二）改变世界的热机 热机使人类摆脱了繁重的体力劳动，促使了生产力的发展，带来了工业革命，现代社会在交通运输，电力工业中都离不开热机，对热机的研制和改革将会进一步推动社会生产力的发展。练习1：1、 燃料的燃烧放出热量的多少跟燃料的_ 、_ 和燃料的_都又关系。人们把1kg某种燃料_所放出的热量叫这种燃料的_，并用符号_来表示。在国际单位中，它的单位是_2、无烟煤的热值是3.4×107J/kg,其物理意义_。3、完全燃烧5kg的汽油，放出的热量为_J .4、在热机的各种能量损失中，_带走的能量最多，设法利用_的能量

8、，是提高燃料利用率的主要措施。5、为了取得和应用内能，在燃烧煤和石油等燃料是，它们排放的_是大气污染的主要来源。【当堂检测】1.燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则( ) A、甲的质量一定大 B、甲的热值一定大 C、甲的比热容一定大 D、条件不足无法判断2.下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是( ) A、两决块相互摩擦，冰块熔化 B、水蒸气推动活塞做功C、压缩气体，温度升高 D、用太阳灶烧水3.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指( ) A、煤比干木柴含有的热量多一些 B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些 C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些 D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少4

9、.不属于大气污染主要来源的是( ) A、家庭炉灶和取暖设备 B、大型机电排灌站C、工业企业(包括火电站、钢铁厂、化工厂等)5.两种燃料的燃烧值之比为2:1，它们的质量之比为1:4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为( )A.1:2 B.2:1 C.8:1 D.4:16.为了提高热机效率，可采取的措施是（ ）A采用热值高的燃料 B降低热机功率C保证良好的润滑减少摩擦 D以上措施都可以7.燃料的燃烧是一种_变化；在燃烧过程中，燃料的_能转化为_能。8.10千克汽油完全燃烧放出4.6×108焦的热量，则汽油的燃烧值为_焦耳/千克。9.热机工作时会产生_，干扰人们的正常工作和生活，同时会排出 _ 污染大气。10.无烟煤的热值是3.4×107J/Kg