第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率 【学习目标】 1.能量转化的角度认识燃料的热值，知道燃料热值的物理意义及其单位。 2.能计算燃料完全燃烧放出的热量。 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，知道如何提高热机效率 。 【学习重点】燃料的热值和热机的效率。 【学习难点】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．对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还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。 【探究新知】 探究点一热值 （一）比较不同燃料的放热本领 1.问题(1)：燃料燃烧时化学能转化为内能，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，并进行分析。 ① 。 ② 。 ③ 。 2.问题(2)：相同条件下，1kg木柴和1kg煤，1kg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？ 选取_____质量的不同燃料,点燃后，对_____质量的水进行加热，比较两杯水_____，来确定燃料的放热本领。 3.[归纳]燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是_____的。我们用_____这个概念来表示燃料放出热量的本领。 （二）热值 1.[合作学习]自学课本30～31页。 （1）热值的定义： 。 （2）热值的单位： 。 （3）物理意义：数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示： 。 （4）计算公式：q= （固、液体燃料）；q= （气体燃料） 各物理量的单位： 。 2.观察课本的热值表格，了解生活中的各种燃料的热值并讨论以下问题？ 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？ 。 3.[点拨]热值是物质本身的一种 ，它与物体的质量、形状、体积、位置、温度、吸收或放出热量的多少等因素都 ，是反映燃料优劣的重要指标。 探究点二 热机的效率 1.问题：用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗 。 [归纳] 叫做热效率。 η = 。 2.问题：讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失？ 讨论交流： 。 结论:热机工作时,并不能将燃料燃烧释放的内能全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。 3.[自主学习]物理学中用热机效率来表示热机做功性能，请参照烧水的效率，为热机效率下定义，自学课本热机效率的定义和公式。 [归纳] ①定义：用来做 的那部分能量与燃料 之比称为热机的效率。 ②公式： ，其中W有用指用来做有用功的能量,Q总指燃料完全燃烧释放的能量。 ③热机的效率能达到100%吗 为什么 。 4.[点拨]理解热机的效率: ①热机效率是指热机转变为 的能量与 的比值,它反映了能量的利用率,热机性能的一个重要标志。 ②由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总 1。 5.提高热机效率的途径。 ① 。 ② 。 ③ 。 探究点三 从火车到火箭 阅读教材P33“从火车到火箭”，了解热机的发展历程。 【当堂练习】 1. 长征五号火箭为我国载人航天工程作出卓著贡献。长征五号火箭发动机使 ... ...
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