2018年秋人教版九年级物理上册（教案+习题课件）：14.2 热机的效率 (2份打包)

第2节　 热机的效率 第1课时　燃料的热值 第2课时　热机的效率 1．知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能。 2．知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表。 3．会知道热机的效率，了解提高效率的途径。 重点 认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量；认识热机的效率，能计算热机的效率。 难点 认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量；认识热机的效率，能计算热机的效率。 一、创设情境，导入新课 无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的，火的利用给人类社会带来了进步。时至今日，我们的日常生活都离不开燃料的帮助。列举一下生活中我们可以使用哪些燃料烧开一壶水？这些燃料可以如何分类？ 二、新课教学 (一)燃料 1．燃料的分类 交流总结：燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。 2．燃料燃烧放出的热量与什么因素有关 生活中的燃料很多，我们在日常生活中用来取暖和煮饭的燃料也在发生巨大的变化，木柴、煤炭、液化石油气、煤气、天然气等，为什么会出现这样的变化呢？ 思考： (1)5 kg的木材和10 kg的木材燃烧时放出的热量是否相同？ 这说明什么？ (不同，燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关。) (2)根据生活经验判断相同条件下，1 kg木柴和1 kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？ (1 kg煤燃烧后能烧开更多的水。) (3)烧开同一壶水，用干木柴和天然气所需的燃料多少一样吗？ (烧开同一壶水，用干木柴和天然气所需的燃料不同。) (4)5 kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？ (不同，关于完全燃烧——就是燃料全部烧尽。) 小结：燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量、燃料的种类、燃料燃烧的状况(是否完全燃烧)有关。 (二)燃料的热值 1．概念 提出问题：相同条件下，1 kg木柴和1 kg煤，1 kg煤能烧开更多的水，这说明不同的燃料燃烧放出的热量不相同，我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣？ 学生类比比热容的概念建立热值的概念。 类比复习：如何比较不同的物质吸热能力的不同呢？课本中引入比热容：即1 kg的某种物质温度升高1 ℃，所吸收的热量。那么把所有的燃料都取1 kg，让它们完全燃烧，比较它们放出的热量的多少。 定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。符号：q 2．热值的单位 课本P23“小资料”部分，你有哪些发现？结合生活经验，谈谈你对热值的理解。 交流总结：(1)热值反映了燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、体积、是否完全燃烧均无关系。 (2)热值的单位：J/kg (3)不同燃料的热值一般不同；不同燃料的热值有时还可能相同。 (4)氢气的热值最大。 (5)气体的热值单位：J/m3 3．燃料燃烧的放热计算公式 延伸拓展：推导燃料完全燃烧放热的计算公式： (1)酒精的热值是3.0×107 J/kg，它的物理意义是什么？ (1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J。) (2)2 kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ (2 kg×3.0×107 J/kg＝6.0×107 J) (3)质量为3 kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ (3 kg×3.0×107 J/kg＝9.0×107 J) (4)质量为m的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ (Q＝mq　其中m表示质量，单位是kg，q表示热值，单位是J/kg，Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。) 同样的原理，体积为V的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少焦？ (Q＝Vq) 典例解读　1.关于燃料的热值，以下说法正确的是(　　) A．燃料的热值与燃烧情况有关 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，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D．0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大 【解析】从热值定义知道，把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值，它是物质的一种特性，故它与燃料的质量、燃烧情况、是否易燃等无关。 【答案】D 2．用燃气灶烧水，燃烧0.5 kg的煤气，使50 kg的水从20 ℃升高到70 ℃。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg。求： (1)0.5 kg煤气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量。 【解析】本题考查了燃料热值的有关计算及热量计算等知识点，让学生通过感性的生活实际来体验丰富的物理知识，形成善于运用物理知识探究、解决实际问题的能力和习惯。 【答案】(1)Q放＝mq＝0.5 kg