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1、热机的效率教学设计学习目标：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，3.会计算热机的效率.学习重点：燃料热值的概念和理解，热机的效率。学习难点： 对热机的效率的理解。教学过程一、导入燃料的种类很多，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。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的论点，并实行分析。二、自主学习，合作探究（一）燃料及其热值相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的。请同学认真学习自主学习课本热值的知
2、识，并回答下列问题：1.什么叫燃料的热值？热值用什么符号表示？ 2.热值的单位是什么？3.木炭热值是3.4107J/kg，表示的物理意义是什么？4.煤气的热值是3.9107J/m3，表示的物理意义是什么？5.计算燃料完全燃烧放出热量公式是什么？6.燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7107J/kg)?【交流解惑】课本P23“小资料”部分，你有哪些发现？交流总结：（1）热值反映了燃料本身的一种特性,只与燃料的种类相关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均无关系。（2）热值的单位：J（3）不同燃料的热值一
3、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（二）热机的效率提出问题：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？分析讨论：煤气燃烧放出的热量：煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量；煤气灶本身也会吸收一部分能量；高温的烟气带走了一部分能量；还有一部分直接损失掉了；水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分。所以，在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值，称为热效率。热机也有类似的情况：在内燃机中，燃料燃烧产生的能量到哪里去了呢？热机是将内能转化为机械能的装置，在这个情景中，真正转变为对外做有用功的能量只占燃料燃
4、烧时所释放能量的一部分。所以，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。理解热机的效率：（1) 热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值,它反映了能量的利用率,热机性能的一个重要标志.(2) 因为热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。【议一议】为了合理利用能源，人们一直都在努力提升热机的效率，那么怎样提升热机的效率？引导学生从节能和环保角度分析有效利用燃料的方法，探讨提升热机效率的途径。总结：使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；燃料的利用使人类得到大量内能,但同时造成环境污染,尤其是
5、热机的使用.所以,保护环境,控制和消除大气污染是必须重视的问题,请同学们课下收集如何控制和消除大气污染。三、小结四、作业 1.关于燃料的热值准确的是（ ）A燃料的热值与燃料的燃烧水准相关 B燃料的热值与燃料的种类相关C燃料的热值与燃料的多少相关 D燃料的热值与上面三个因素都相关2.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（ ）A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值3.下列提升热机效率的方法中，不可行的是（ ）A减少各种热损失 B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C充分利用废气的能量，如建热电站 D采取少消耗总能量的办法4. 柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热多少J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功是多少J. （柴油的热值为3.3107J/kg）
