第十四章内能的利用第二节热机效率导学案

1第二节热机的效率导学案【学习目标】1、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。2、对热机效率有初步认识,能大致说出提高热机效率的途径。(出示学习目标，让学生默读，再让学生领读)【学习重点】：热机的效率【学习难点】：热机的效率，热机能量流失的方向【自主学习】：同学们，请大家仔细阅读课本P22页至P24页的内容，【预习检测】：1、1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107J/kg，其物理意义是，2、热机是_______转化为_______的机器，热机工作时，能量损失表现为：（1）_____________________；（2）_________________；(3)_________________等。在热机的各种能量损失当中_______带走的能量最多。3、热机的效率是指：用来做的那部分能量，与燃料放出的能量之比。热机的效率总是。如果用η表示热机效率，那么根据概念其公式可以表示η=___________。4、请你说说提高热机效率的方法：___________________________________________________________________。合作探究一：燃料的热值学生活动：阅读燃料的热值，（课本图14.2-1）并回答下列问题：1、燃料的种类很多有固态的也有液态的还有____态的，例如__等。燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。2、在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。所选的燃料是，原因是3、内能的利用效率：2①思考：我们利用内能可以______和_____。②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要__的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量__。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给水、食物一部分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是____________________,其计算方法是__________________；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是_______________________。所以炉子的效率就是_____________________。④想一想提高炉子效率的有效方法：_________________________________________。合作探究二：什么是热机效率学生活动：1．思考：用煤气烧开水时，燃烧放出的热量都被水吸收了吗？到哪儿去了？（小组讨论，交流，展示）2.观察课本及其课件内容，小组讨论“在内燃机中，燃料燃烧放出的热量到哪儿去了？”3.热机的效率是指：用来做的那部分能量，与燃料___放出的能量之比。4.在热机的各种能量损失当中_______带走的能量最多。5、小组讨论：热机效率为什么总小于1？合作探究三：提高热机效率的方法有哪些？学生活动1、我们发现各种热机效率是不同的，蒸汽机效率只有，汽油机效率约是,柴油机效率约是，飞机上的喷气发动机效率能达到．2、为合理利用能源，人们一直在努力提高热机效率，其主要途径是,首先要．其次要_______________。3、小组讨论提高热机效率有哪些方法？合作探究三：热机的利用对环境的影响学生活动：让学生了解热机给环境带来的危害；谈谈感想，谈谈如何减小热机给人类带来危害。师生交流、课堂小结出示课件：1、热值：①概念：②单位；③公式：④计算：2、热机效率：①概念：②提高热机效率的途径：具体措施：板书设计第二节热机的效率(一)燃料的热值1、定义：2、单位：J/kg（固体、液体）J/m3（气体）3、公式：Q＝mq（或Q＝Vq）4、计算：（二）热机效率3图16.4－21、定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示。2、公式：η＝Q有/Q总×100％3、提高热机效率的主要途径：减少热机各种能量损失1、汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高,是指（）A.甲做的有用功比乙多B.甲比乙用的汽油少C.完全燃烧相等质量的汽油,其内能转化为有用功的能量甲比乙多;D相同时间内,汽油机甲比乙所用汽油节约一些.2、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功__________J。（柴油的热值为3.3×107J/kg）3、我国实施的“西气东输”工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。天然气与煤相比，从热学角度分析它的优点是______，从环保角度分析，它的优点是_______。4、下列供热方式最有利于环境保护的是()A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C.用天然气或煤气做燃料供热D.用太阳能供热5.关于热机，下列说法错误的是（）A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能6．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值(变大／不变／变小)7．焦炭的热值为3.0×107J/kg，它的物理意义是，完全燃烧kg的焦炭放出的热量能把50kg水的温度升高60℃．[不计热量损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]８．如图16.4－2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（）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、小明家新安装了一台容积为0．5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高了40℃．求：(1)在这4h内水吸收了多少热量?4(2)若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容c水=4．2×103J／(kg．℃)、焦炭的热值q=3．0×107J／kg](3)与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可）本节课你学到了哪些知识？有哪些收获？哪些问题自己还不理解：评价本堂课自己的表现（自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参与等）：横道中学物理组