14.2热机的效率 学历案-2023-2024学年人教版九年级物理全册

第十四章第2节 热机的效率 【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. 会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。 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。会计算热机效率，能说出提高热机效率的途径。 【评估任务】 1．针对目标一，说出热值的概念和单位，能根据概念概括出热值表达式。 2．针对目标二，根据热值的表达式推导出燃料完全燃烧释放热量的计算公式，并会用公式进行计算。 3．针对目标三，说出热机的效率及表达式，会计算热机的效率。 【学习过程】 模块一：燃料的热值 学生活动1：思考讨论： 1．你知道的燃料有哪些?它们分别属于哪一类？ 2．根据生活经验判断：相同条件下，完全燃烧1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？说明了什么问题？ 3．我们说不同种类的燃料完全燃烧放出的热量一般不同，那么同种燃料放出的热量就一定相同吗？燃料放出的热量还可能和什么因素有关？ 学生活动2：阅读课本“燃料的热值”部分内容，完成填空： 1．热值的定义：某种燃料___________放出的_______与其_______之比，叫做这种燃料的热值，用字母q表示。热值的计算公式：____________；单位是：____________。 学生活动3：认真阅读课本小资料“一些燃料的热值”看看你有什么发现，完成下列问题。 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？ 4．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：________________________________________。 课堂练习： 1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（ ） A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B．燃料没燃烧时就没有热值 C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关 D．容易燃烧的燃料热值一定大 2．某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg柴薪完全燃烧放出的热量？（q气=7.5×107J/m3，q柴=107J/kg） 模块二：热机的效率 学生活动4：自学课本P23“热机的效率”内容，思考： 1．用木柴烧水时，木柴能完全燃烧吗？木柴燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？ 2．结合课本14.2-2图思考：在内燃机中燃料是否完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 学生活动5：小组讨论完成填空： 1．热机效率：用来_________的那部分能量，与燃料_________释放的能量之比，叫做热机的效率，公式： ___________。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗________的燃料，节约能源。 2．提高热机效率的主要途径: （1）__________________________________________________； （2）________________________________________________； （3）________________________________________________。 课堂练习 3．（多选）关于热机效率，下列说法正确的是（ ） A．热机效率越高，即热机做的有用功多 B．热机效率越高，即热机的功率越大 C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑 D．提高热机效率，有利于环保减排 4．用烟煤烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），烟煤的热值约为3×107J/kg。试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）1.4 kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3）热效率是多少? （4）分析热效率不高的两种原因。 【课堂小结】你学到了哪些知识？还有哪些疑惑？ 【达标检测】 1．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ） A．没有燃烧的燃料，其热值等于零 B．燃料的热值与其质量和燃烧状态无关 C．燃料完全燃烧时，它的热值最大 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多 2．下列关于热机效率的说法中正确的是（ ） A．热机的功率越大，效率越高 B．热机所用燃料的热值越大，效率越高 C．减少燃烧过程中的热量损失可以提高热机效率 D．通过技术改进，热机效率可达100% 3．有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为4.6×107J/kg），这些汽油完全燃烧产生