★【知識(shí)與技能】
1.了解常見燃料的熱值,能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃燒放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算.
2.了解熱機(jī)效率,知道熱機(jī)工作時(shí)燃料釋放能量的主要流向,知道提高熱機(jī)效率的途徑.
3.能舉例說(shuō)明燃料燃燒產(chǎn)生的氣體排放對(duì)環(huán)境的影響,了解內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系.
★【過(guò)程與方法】
通過(guò)觀察,從生活中體會(huì)不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同,引入熱值的概念.
2.討論提高熱機(jī)效率的方法,引導(dǎo)學(xué)生參與討論交流,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí).
★【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】
結(jié)合有效提高熱機(jī)效率的方法,使學(xué)生懂得節(jié)能及充分利用能源的重要意義.
★【重點(diǎn)】
從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值,對(duì)燃料熱值的概念及熱機(jī)的效率的理解.
★【難點(diǎn)】
熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失,熱機(jī)的效率的計(jì)算.
知識(shí)點(diǎn)一 燃料的熱值
★ 【自主學(xué)習(xí)】
【閱讀課本P28-29,完成以下問(wèn)題】
1.燃料的熱值:某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值,在國(guó)際單位制中,熱值的單位:焦每千克,氣體燃料的熱值單位:焦每立方米.
2.閱讀常見燃料的熱值表,表中熱值最大的燃料是氫.
3.酒精的熱值是3.0×107 J/kg,物理意義是每千克的酒精完全燃燒放出的熱量為3.0×107 J.
★ 【合作探究】
演示一幾種燃料:
1相同質(zhì)量的不同燃料,燃燒時(shí)放出的熱量是不是相同?
答:不相同.
2.學(xué)生討論火箭升空,為什么往往以液態(tài)氫做為燃料?
答:因?yàn)闅涞臒嶂荡?,相同質(zhì)量的不同燃燒中,氫釋放的熱量最多,故利用氫做燃料.
★ 【教師點(diǎn)撥】
1.熱值是燃料的一種特性,熱值反映了不同燃料在燃燒過(guò)程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)大?。?br>2.熱值與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒(méi)有關(guān)系.
3.固體燃料完全燃燒放出的熱量的計(jì)算公式:Q放=mq,氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計(jì)算公式:Q放=Vq.
★ 【跟進(jìn)訓(xùn)練】
關(guān)于燃料的熱值下列說(shuō)法正確的是( D )
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)
B.容易燃燒的燃料的熱值一定大
C.煤的熱值比干木柴的大,煤燃燒放出的熱量比干木柴放出的熱量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的熱值一樣大
知識(shí)點(diǎn)二 熱機(jī)的效率
★ 【自主學(xué)習(xí)】
【閱讀課本P29-30,完成以下問(wèn)題】
熱機(jī)的效率:在熱機(jī)里,用來(lái)做有用功的那部分能量,與燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率.
在熱機(jī)的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設(shè)法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的主要措施.
★ 【合作探究】
演示二熱機(jī)燃料的能量走向示意圖
1.觀察上圖,思考用煤氣燒水時(shí),煤氣燃燒釋放的熱量能否被水完全吸收?有哪些能量損失?
答:(1)煤氣不能完全燃燒,損失了一部分能量;(2)裝水的容器吸收了一部分能量、煤氣灶本身吸收一部分熱量、高溫的煙氣帶走了一部分能量、還有一部分能量散失掉了,只有水吸收的熱量才是有效利用的.
2.分析“熱機(jī)燃料的能量走向示意圖”,熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎?為什么?
答:(1)不能;(2)熱機(jī)在工作過(guò)程中,燃料不可能完全燃燒,尾氣帶走較多的熱量,機(jī)器本身散熱,克服機(jī)械間摩擦做功,剩余的能量才是有用的能量,在燃料完全燃燒提供的能量中只占很少一部分,所以熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%.
3.你知道如何提高熱機(jī)的效率嗎?
答:①盡量使燃料充分燃燒.②減少各種熱損失.③保證熱機(jī)各部件的良好潤(rùn)滑,減小摩擦等.
★ 【教師點(diǎn)撥】
1.根據(jù)熱機(jī)的效率的定義,總結(jié)出熱機(jī)的效率的表達(dá)式為.
2.熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%.提高熱機(jī)效率能夠節(jié)約能源,減少污染.
★【跟進(jìn)訓(xùn)練】
1.如圖是某內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的能量流向圖,該內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率是( B )
A. 25% B. 35% C.40% D.75%
2.一輛汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)每消耗柴油40kg,做有用功3.3×108J,這輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(柴油的熱值q=3.3×107J/kg)
解:
=
=25%
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