14.2 热机的效率（导学案）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（人教版）

第2节 热机的效率（导学案） 【学习目标】 1. 从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。 2. 能简单计算燃料燃烧放出的热量。 3. 能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。 【学习重点】 燃料的热值和热机的效率都是本节内容的学习重点。 【学习难点】 难点是对热机效率的理解。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1．燃料燃烧过程中，燃料储存的 能转化为 。 2. 我们把某种燃料 放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值。计算公式：_______ ，单位是 ，符号是 。它是燃料的一种热性，与燃料的 有关。 3．对于气体燃料，计算公式为_________，单位是 。 4．对于热机，燃料释放的能量只有一部分做有用功，有相当一部分能量散失了，用来做 的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之 叫做热机的效率，计算公式为_______ 或 ________。 5. 热机的效率是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更 （选填“多”或“少”）的燃料，从而节约能源，减少污染。 【合作探究】 探究一、燃料的热值 1. 燃料 【想一想】你能说出常用的一些燃料吗？燃料燃烧时能量发生怎样的转化？ 【分析总结】（1）燃料的种类：固体燃料有木柴、 等；液体燃料有 、柴油、酒精灯；气体燃料有煤气、 等。 （2）燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的 能转化为 能。 2. 燃料的热值 （1）研究相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是否相同？ 【交流讨论】根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？有哪些事实来支持你的观点，进行交流列举。 【分析】日常生活中，常见的燃料有煤、木柴、天然气、液化气、酒精、汽油、柴油，在农村还有农作物的秸秆，有些地区还用牛粪作为燃料。若一个四口之家使用不同的燃料供家庭使用，如烧水、做饭等，请同学们估计，一个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？ 分析讨论得出：约需要木柴 kg，煤 kg，液化气 kg，秸秆400kg。使用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理呢？ 【分析论证】 ①不同的燃料燃烧释放热量的能力是 （选填“一样”或“不一样”）的。根据实验发现1kg的煤燃烧释放出的热量是1kg木柴燃烧释放出的热量的两倍多。 ②怎么比较燃料燃烧放出热量的能力呢？可以采取比较物体密度大小的方法：所有物体都取 ，比较它们质量的多少。把所有燃料都取______，让它们完全燃烧，比较它们放出热量的多少。 由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。 （2）燃料的热值 ①热值的定义：某种燃料 放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值，用字母q表示。 ②热值的计算公式：_______ Q表示放出的热量，单位是焦（J）； m表示固、液体燃料的质量，单位是千克（kg）； q表示热值，单位是 。 ③热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。同种燃料的热值 ，不同种燃料的热值一般 （相同/不相同）。 ④燃料燃烧放出热量的计算： ___________. ⑤气体燃料的热值：___________. V表示气体燃料的体积，单位是米3（m3）； Q表示放出的热量，单位是焦（J）； q表示气体燃料的热值，单位使用 。 （3）观察常见燃料的热值表 【思考】①热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？ ②火箭上为什么用液态氢作燃料？ ③热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？ 【回答】①表中热值最大的是 ，热值 ，热值最小的是 ，热值1.2×107J/kg. ②火箭上用液态氢作燃料是因为 . ③热值是燃