《热机的效率》导学案

§14-2《热机的效率》Ⅰ.知识准备1.我们把___________跟______________的比值叫机械效率。用公式表示为η=___________.2.热量是指在过程中物体改变的多少。物体吸收热量，增加，放出热量，减少。热量通常用符号表示，国际单位制中热量的单位是。Ⅱ.教材助读1、燃料的热值①、1、燃料的种类：燃料、燃料、燃料。②、相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量是的。（选填“相同”或“不同”）③、在物理学中，把叫做这种燃料的热值。热值的单位是，符号是_________。④、阅读常见燃料的热值表，你的发现是。氢气的热值是1.4×108J/m3，它表示的物理意义是。2、热机的效率⑤在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因有_________、_______________。⑥热机工作时，用来做____________的那部分能量与__________________之比叫热机的效率。⑦在我们常用的热机中___________机的效率最高。【课堂探究案】Ⅰ、学始于疑1、生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水热量从何而来2、你知道了汽油机的效率一般是多少为什么这么低如何提高内燃机的效率Ⅱ、合作探究探究一：燃料的热值及计算1、①烟煤的热值约为2.9×107J/Kg，那么完全燃烧20Kg烟煤所放出的热量是多少焦耳②如果燃料的热值用q表示，那么质量为m千克的某种燃料完全燃烧所释放的热量Q该如何表示呢2、某家庭需要将50Kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8Kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/Kg，水的比热容c=4.2×103J/(Kg·℃)。求：（1）50Kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；（2）完全燃烧0.8Kg煤气放出的热量。（3）煤气灶烧水的效率。探究二：热机的效率1、讨论并完成内燃机能量流向图。2、由上面的内燃机的能量流向图，小组讨论，试提出三条提高热机效率的途径。【当堂检测】1.小明家最近开通了天然气,细心的小明发现,现在烧开一壶水比过去他们家用液化气所用的时间少了,这是由于这两种燃料具有不同的()新课标第一网A.质量B.比热容C.热值D.密度2.关于燃料的热值,以下说法中正确的是()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,燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉中燃料的利用率,一定要用热值高的燃料3.为了节约能源,需要提高热机效率,下列措施不能提高热机效率的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量增加热机的工作时间C.尽量减少废气带走的热量D.尽量减少热机部件间的摩擦4.在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是冲程；某品牌汽车行驶100km消耗汽油7kg,这些汽油完全燃烧能放出J的热量。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)5.为了比较酒精和碎纸片的热值,如图所示,用两同规格的烧杯中装有质量相等的水,取质量(选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较,从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。6.某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=3.9×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。求：(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；(3)煤气灶烧水的效率。7.完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃?[已知柴油的热值是4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),假定放出的热量被水完全吸收]()A.2kgB.20kgC.50kgD.500kg1．在热机工作的四个冲程中，对外做功的是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2．关于如图所示实验的说法，错误的是（）A.试管口出现的白雾是液化的结果B.该实验基本能反映热机的工作原理C.木塞冲出的过程机械能转化为内能D.该实验可以说明做功能改变物体的内能3．关于热机效率，下列说法正确的是A.蒸汽机的效率高于汽油机的效率B.热机所做有用功越多，它的效率就越高C.内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少D.热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大4．2016年10月17日，我国长征二号F运载火箭成功地将神舟十一号载人飞船送向太空。火箭燃料中有液态氢，液态氢常作为燃料，是因为液态氢具有（）A.含有较多的热量B.较小的密度C.较大的比热容D.较大的热值5．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（）A.温度降低，内能增大B.温度不变，内能不变C.温度升高，内能增大D.温度降低，内能减小6．单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（）A.丙、丁、乙、甲B.乙、丁、甲、丙C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁7．下列关于热值的说法正确的是（）A.燃料燃烧越充分热值越大B.2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大C.1kg煤燃烧放出3×105J的热量，则煤的热值为3×105J/kgD.热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同8．下列关于“热机”的说法中，正确的是（）A.通过技术改进，热机效率可达100%B.做功冲程将机械能转化为内能C.热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高D.火箭发动机属于热机9．单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（）A.吸气、做功和排气冲程B.吸气、压缩和做功冲程C.压缩、做功和排气冲程D.吸气、压缩和排气冲程10．如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），水的密度为1.0×103kg/m3]，求：（1）热水器中水的质量；（2）一天内热水器中的水吸收的热量；（3）热水器在冬季的效率．11．在一标准大气压下，将50L的水从40℃加热到沸点。求：（1）水需要吸收的热量（2）提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量（q焦炭=3.0×107J/kg）。12．某学校锅炉用天然气作燃料给水加热。已知天然气的热值为4.0×107J/m3（不计热量损失）。（1）完全燃烧4.2m3的天然气可以获得多少热量（2）这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃13．天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。（水的比热容为c＝4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值为q＝7.0×107J/m3）。求：（1）水吸收的热量Q吸；（2）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放；（3）燃气灶的效率η。14．某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率，他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），酒精的热值为3×107J/kg。求：（1）此过程中水吸收的热量；（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；（3）酒精灯烧水时的热效率。参考答案1．C2．C3．D4．D5．D6．B7．D8．D9．D10．（1）100kg；（2）1.68×107J；（3）50%11．（1）1.26×107J；（2）0.42kg。12．（1）1.68×108J。（2）70℃。13．(1)2.1×107J（2）3.5×107J（3）60%14．（1）2.52×104J；（2）1.26×105J；（3）20%