第2节 热机的效率(导学案)
第2节
热机的效率
课题热机的效率课型新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.从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.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.
3.通过能量的转化和转移，认识热机效率.
过程与方法
1.通过对燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转
化.
2.通过对热机中的能量转化及损失的分析，了解提高热机效率的
具体措施.
情感、态度与
价值观
1.通过学习提高热机效率的具体措施，帮助学生提高节能意识；
初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识.
2.通过燃料燃烧放出有害物质的学习，使学生初步认识到事物都
是一分为二的，培养学生初步的辩证的观点，养成辩证看问题的良
好习惯.
教学
重点
燃料的热值，热机效率的计算
教具
准备
多媒体课件
教学
难点
热机中的能量转化及损失，提高
热机效率的具体措施
教学
课时
1.5课时
课
前
预
习
1.燃料的热值
（1）物理学中，把某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值，可用字母q表示，它是燃料的一种特性.热值在数值上等于1kg 某种燃
料完全燃烧放出的热量.
（2）热值的单位一般是焦每千克，符号是J/kg .但对于气体燃料，热值在数量上等于1m3燃料在标准状态下完全燃烧放出的热量，因此气体燃料的热值单位是焦
每立方米，符号是J/m3.
（3）燃料燃烧的过程中，燃料储存的化学能转化为内能.
2.热机的效率
（1）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.
（2）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，就消耗更少(选填“多”或“少”)的燃料，从而节约能源，减少污染.
（3）提高热机效率的途径：①尽量减小各种热量损失；②保持良好的润滑，尽量减小摩擦；③尽可能使燃料充分燃烧等.
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师提问：汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料，现代火箭以液态氢为燃料，你还见到过哪些燃料？燃料在燃烧的过程中是什么能向什么能转化？
学生回答后，教师归纳指出：燃烧时是化学能转化为内能，目前人类获得内能的主要途径是燃料燃烧，下面我们就一起学习关于燃料燃烧及其利用的相关知识.
进行新课
燃料的热值
1.热值的概念
师我们知道，燃料是指在燃烧时能产生内能、光能的物质.燃料的种类很多，
一般可分为固体燃料（如木柴、煤等）、液体燃料（如汽油、柴油等）和气体燃料（如
氢气、煤气、天然气等）.下面请同学们根据自己家里通常用到的燃料，结合平时的
观察，分析一下：你家做同样一餐饭需要消耗多少不同的燃料？想想，相同质量的
不同燃料燃烧时放出的热量是不是相同的？
各小组的学生回忆、交流和讨论，发表各自建议.最后由每组代表发言.
教师收集整理得出结论：相同质量的不同燃料燃烧放出的热量不同.为了表示燃
料的这种特性，物理学中用“热值”这个物理量来描述.
师大家再回忆下，燃料燃烧时燃烧是否完全呢？燃烧程度会不会影响放出热量
的多少呢？
生：有影响，完全燃烧时放出的热量多些，未完全燃烧时放出的热量自然要少
些.
师因此，为了便于科学比较，就统一用燃料“完全燃烧”，而且燃料质量取1kg，
比较放出热量多少，放出热量多，那么它的热值就大，反之，放出热量就少，热值
就小.
板书：热值：
（1）定义：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1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量.
（2）单位：在国际单位制中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克，则热值
的单位是焦每千克，符号是J/kg.
（对于气体燃料，热值在数值上等于1m3燃料在标准状态下完全燃烧放出的热
量，单位是焦每立方米，符号是J/m3.）
（3）计算公式：Q放=mq或Q放=qV
教师总结：对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃料”“完全燃烧”
“热量与其质量之比”.
①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值，不
同的燃料有不同的热值.由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性.热值大，反映1kg
的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，或者说，化学能转化成的内能多.
备课笔记
特别提醒：
热值是反映燃料完
全燃烧释放热量本领大
小的物理量，所谓“完全
燃烧”只是一个理想的燃
烧过程，在实际中是难以
实现的，所以理论的计算
与实际有较大的差异.
易错提醒：
1.只有燃料燃烧时放
热，才能用Q放=mq计算，
不要与物体温度降低时
放热公式混淆.
2.计算时要注意燃料
的种类、燃烧是否完全.
进行新课
②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量
与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就
比实际值小.
③“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的，如果
同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出的热量大小不同.
2.热值是燃料的属性
教师引导学生阅读教材P23“小资料——一些燃料的热值”.先让学生通过查表
找出下列燃料的热值：干火柴、无烟煤、焦炭、酒精、柴油、汽油、液态氢，然后
说出它们的物理意义.例如酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示的意义是酒精完全燃
烧时，放出的热量与其质量之比为3.0×107J/kg.
教师鼓励学生积极发言，并继续提问：
（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？
生：（1）表中热值最大的是氢（1.4×108J/kg），热值最小的是干木柴（1.2×
107J/kg）.
（2）火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大.
（3）热值是燃料的一种属性，不同的燃料有不同的热值.
教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.
板书：热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程
中，化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，它只
与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系.
【例1】甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量较多，那么（）
A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值
B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量
C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大
D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
解析：Q放的大小与质量m和燃料的热值q都有关，即Q放=mq，因此，甲放出
的热量较多，其质量和热值不一定大，但是质量和燃料热值的乘积一定大，故应选
D.
答案：D
【例2】在一次物理实验中，共燃烧酒精42g，如果酒精完全燃烧，则能释放
多少热量？这些热量被10kg的水完全吸收，水的温度能上升多少摄氏度？［酒精的
热值q=3.0×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）］
解：Q放＝mq＝42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J，
由Q放＝Q吸＝cmΔt得：?6
3
1.2610J
30
4.210J/kg?10kg
吸＝℃，
（℃）
Q
t
cm
?
==
??
即酒精完全燃烧释放的热量是1.26×106J；水的温度能上升30℃.
热机的效率
1.燃料的利用率
师我们知道，在用煤、煤气或天然气给盛水的壶烧水时，燃料燃烧放出的热量
不是被水全部吸收，有一部分被壶、炉灶吸收，有一部分散失到周围的空气中，再
备课笔记
进行新课加上燃料不可能完全燃烧.也就是说，燃料的利用率只是一部
分.下面我们就一起来认识“燃料的利用率”.
（教师还可以利用画扇形图的方法来形象表示燃料燃烧
放出热量、散失热量、未燃烧的燃料所占的比例，以加深学生
对燃料利用率的理解）
板书：（1）燃料的利用率就是有效利用的热量与燃料完全
燃烧放出的热量之比.
（2）公式：η100%
有
放
Q
Q
=?
师我们知道通常的锅炉，燃料的利用率都比较低，例如取暖用的小型锅炉，我
们应该如何采取措施来提高燃料的利用率呢？请同学们分组讨论后积极发言.
生1：可以让燃料尽可能地充分燃烧，如把煤块磨成煤粉或煤粒，用鼓风机吹
进炉膛.
生2：可以减少各种热量损失，如加大与氧气的接触面积或加大受热面积，减
少烟气带走的热量.
教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.
板书：提高燃料利用率的方法：
（1）让燃料尽可能地充分燃烧；
（2）减少各种热量损失.
2.热机的效率
师前一节课时，我们学习了热机，我们知道热机也是利用燃料燃烧时产生的内
能来做功的，那么热机燃烧汽油或柴油时释放的能量是
否被充分利用来做功了呢？
生：当然没有.
师那能量都到哪里去了？大家可通过查阅资料，
交流和讨论等多种形式去了解.
教师总结：热机的各种能量损失中，废气带走的能
量最多，其次是散热损失、机械摩擦损失等.而用来做有用功的能量只有一小部分.
通常汽油机的效率为20%至30%，柴油机的效率为30%至45%.
板书：（1）热机的效率就是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放出的能
量之比.
（2）公式：η100%
有
放
W
Q
=?
师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，
就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染.在设计和制造热机时，我们要不断改
进和创新，以减少各种能量损失，提高效率.下面就请同学们积极发言，说出具体措
施.
生1：在热机的能量损失中，废气带走的能量最多.我们可以设法利用这些废气
的能量.
生2：热机在运行过程中，机器间的摩擦消耗了部分能量，我们可以通过加润
滑油的方式来减小摩擦.
生3：尽可能地使燃料充分燃烧.
备课笔记
知识拓展：
由于燃料很难完全
燃烧，燃料燃烧放出的热
量散失较多，所以热机做
有用功的能量只是燃料
燃烧放出热量的一部分，
热机的效率总小于1.
进行新课
教师鼓励学生的回答，并进行总结和板书.
板书：提高热机效率的途径：
（1）尽量减小各种热量损失；
（2）保持良好的润滑，尽量减小摩擦；
（3）尽可能使燃料充分燃烧等.
教师引导学生阅读教材P25“科学·技术·社会——从火车到火箭短文.（通过有关火箭发展史的介绍和火箭应用方面知识的学习，使学生受到良好的热爱科学等方面的教育）
【课堂交流、小结与拓展】
师同学们，我们通过本节课的学习，你们都有哪些收获呢？请相互交流、讨论.
生1：通过学习，我知道了不同的燃料燃烧时放出的热量不同，放出的热量的多少与燃料种类、燃烧程度有关.
生2：热值是燃料的一种属性，每种燃料都有自己的热值，它与质量、体积、燃烧状况无关.
生3：根据热值的物理意义，如干木柴的热值q为1.2×107J/kg，即1kg干木柴完全燃烧放出的热量为1.2×107J，那么，质量为m kg的干木柴完全燃烧可以放出的热量为Q放=mq.
生4：热机的燃料利用率很低，燃料燃烧时释放的能量有多种去向：废气带走、散热损失、机械摩擦损失，而真正用来做有用功的能量只占很少一部分.
……
教学板书
课堂小结
同学们，我们通过本节课的学习，收获了不少知识.我们认识了燃料的热值、燃
料的利用率和热机的效率，我们进一步学习了提高热机效率的方法，知道了环境保
护的重要意义.为了人类生存环境的健康持续和谐发展，我们必须树立节能和环保意
识，倡导低碳生活.好，谢谢大家！
备课笔记
特别提醒：
进行热值相关计算
时要特别注意单位的统
一.
教材习题解答
想想议议（P22）
燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽
油、酒精等，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，燃烧时放出的热量是不是相同？要找出事实
来支持你的观点，并进行分析.
解：相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不同的.
因为在家中烧水时，烧开同样一壶水需要的木柴质量多，而用
煤气质量却很少，这说明相同质量的木柴和煤气燃烧时放出的
热量是不同的.
想想议议（P24）
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃
料燃烧释放的能量都到哪里去了？
解：内燃机中的燃料不能完全燃烧，燃料
燃烧释放的能量除了提供有用的机械能外，还
有散热损失的能量、机械摩擦损失的能量和排
出的废气带走的能量.
动手动脑学物理（P26）
1.汽油的热值为4.6×107J/kg.这个数值究竟有多大？有人通过一个具体例子来
认识汽油热值的大小：一个60kg的人，从大厦的1楼步行至第11楼（走了10层楼），
每层楼的层高为3m，他克服重力做了多少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得热量的
焦耳数和这些功相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物体的质
量？
解：克服重力做功W=Gh=m人gh=60kg×10N/kg×30m=1.8×104J；
汽油完全燃烧放热Q放=W=m汽油q，需要汽油的质量
4
4
7
1.810J
3.910kg390mg
4.610J/kg
放
汽油
，
Q
m
q
-
?
==≈?=
?
相当于6根火柴的质量.（一根火柴质量约65mg，其他物体合理即可）
2.如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质
量的几倍？请列出相关计算式来说明理由.
解：因为Q放=m木柴q木柴=m煤油q煤油，查出q木柴=1.2×107J/kg，q煤油=4.6×107J/kg，
所以7
7
4.610J/kg
3.83
1.210J/kg
木柴煤油
煤油木柴
m q
m q
?
==≈
?
，即干木柴的质量应该等于煤油质量的3.83倍.
3.全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已
突破10亿辆.每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%.如果能把内
燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？
解：效率提高前后每辆汽车需要消耗的有用能量相等，所以30%Q总前=
（30%+1%）Q总后，则30%·m前q=31％·m后q，30%
31%
前
后
m
m=≈1.742t，10亿辆汽
车节省的汽油质量为109×（1.8-1.742）t=5.8×107t.
4.提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答问题的提纲，不必展
开陈述.
解：节约能源、减少环境污染等.（解答本题可从节约能源及减少环境污染等方
面来考虑，答案合理即可）
备课笔记
特别提醒：
功率是表示物体做
功快慢的物理量，而效率
是指用来做有用功的那
部分能量跟燃料完全燃
烧放出的能量之比，反映
的是能量利用率的问题.
难
题解答
【例3】为了响应国家“节能减排”的号召，同学们讨论家用汽车的节能方法，你认为下列方法不合理的是（）
A.开车过程中不宜频繁地急加速和急刹车
B.定期清理汽车后备箱中的不常用物品，减小汽车负载
C.夏天开车开空调时，空调的温度不宜过低
D.驾车长期低速行驶
解析：频繁地急加速和急刹车都会造成汽油的浪费，所以要尽量避免这种驾驶方法，A说法合理；清理汽车后备箱中的不常用物品，可以减小汽车的阻力，行驶时可以节约耗油量，B说法合理；如果天气不是很热就不用开空调，即使开时也不要让温度过低，C说法合理；驾车在上坡时低速行驶以增大牵引力，而当在平路上行驶时还要以适当的速度行驶，这样可以节约耗油量，D说法错误，故选D.
答案：D
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.
教学反思
1.在帮助学生理解热值概念时，可以课前让学生做社会实践调查：家庭（农村）
炉灶的变化及燃料使用的变化，体会相同质量的不同燃料在燃烧时释放的热量有明
显差异.认识不同燃料的热值不同，并由此引导学生分析、讨论如何有效提高燃料的
利用率.
2.有效利用燃料是节约能源、保护环境的重要措施，讲解这个问题是为了强调
节约能源、注意环保的重要性，对学生进行节能教育，关于保护环境问题，通过这
部分内容的学习，一方面是为了提高学生的环保意识，另一方面要让学生辩证地看
待科学进步对人类社会的影响，使学生初步认识到事物都是一分为二的，培养学生
初步的辩证唯物主义的观点，养成辩证看问题的良好习惯.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结
备课笔记
热机的效率 习题(含答案)
热机的效率习题（含答案） 一、单选题(本大题共4小题，共8.0分) 1.关于燃料和热值，以下说法不正确的是（） A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 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.为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料 2.比较两种煤的优劣可以通过实验比较它们的（） A.热值 B.质量 C.密度 D.比热容 3.有公式q=可知，下列说法正确的是（） A.若质量增大一倍，则燃料的热值减小一半 B.若放出的热量增大一倍，则燃料的热值增大一倍 C.燃料的热值与燃料燃烧的质量多少、放热的多少都无关 D.若同种燃料燃烧充分一些，其热值会增大一些4.南海海底蕴藏有丰富的一种俗称“可燃冰”的冰状天燃气水合物资源，能源总量达全国石油总量的1/2，燃烧1m3可燃冰释放出的能量与164m3天然气相当，则“可燃冰”（）A.具有较高的内能 B.具有较高的化学能 C.只有燃烧时才有内能 D.没点燃时只能具有化学能 二、填空题(本大题共12小题，共24.0分) 5.烟煤的燃烧值是2.9×107焦/千克，它所表示的物理意义是______ ．完全燃烧500克的烟煤放出的热量是______ 焦． 6.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率______ （选填“升高”、“不变”或“降低”）． 7.酒精的热值为3×107J/kg．完全燃烧200g酒精放出的热量为______ J． 8.在内燃机工作过程中，由如图所示的内燃机能流图可知， 它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%， 机械损失10%，则内燃机的热机效率是______ ．在高效利用 能源同时，必须重视保护环境． 9.随着航天事业发展的需要，我国正在研制大功率液氢发动 机，这种发动机选用液氧作燃料，主要是因为氢具有较大的 ______ ． 10.木炭的热值是3.4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出______ J的热量．若炉中的木炭只剩下0.1kg，它的热值是______ ，完全燃烧它可以放出______ J的热量． 11.液化气的热值是4.9×107J/m3，其物理意义是______ ，完全燃烧5m3的液化气可以产生______ J的热量． 12.焦炭的热值是3.0×107J/kg，指1Kg的焦炭______ 燃烧后放出的热量是______ ，那么5.0kg焦炭能够放出______ 焦的热量． 13.完全燃烧500g汽油能放出______ J的热量（已知汽油的热值是4.5×107J/Kg） 14.氢气的热值是14.3×107J/kg，它表示：______ 1kg的氢气，可产生14.3×107J的热量．利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是______ ． 15.有一瓶煤油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是______ ． 16.已知煤油的热值是4.6×107J/kg，表示1kg的煤油______ 放出的热量是4.6×107J．现
沪科版物理九年级第13章第四节《热机效率和环境保护》导学案
沪科版物理九年级第13章第四节《热机效率和环境保护》导学案热机效率和环境保 护 【学习目标】 1．知道热值的含义及单位、物理意义。 2．会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算。 3．知道热机效率的含义，了解热机能量的损失以及提高效率的主要途径。 4．列举热机对环境污染的方方面面。 【学习重点】 热值的理解及相关计算。 【学习难点】 热机效率的计算。 情景导入生成问题 自学互研生成能力 知识模块一燃料的热值 自主阅读教材P50～51的内容，独立思考并完成。 1．燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是否相同？举例说明。 答：不同，一定质量的煤气可烧开一壶水，但等质量的干木柴却不能将这壶水烧开。 2．如果用Q表示燃料完全燃烧放出的热量，用q表示燃料的热值，m表示物体的质量，则三者之间关系如何表示？如果用V表示气体的体积又如何？ 答：Q＝mq Q＝Vq 知识模块二热机效率 自主阅读教材P51～52的内容，独立思考并完成。 3．上一节课我们学习了热机，我们知道热机也是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的，那么热机燃烧汽油或柴油时释放的能量是否被充分利用来做功了呢？ 答：不能，有损耗。 4．如图所示是内燃机的能量流向图，则热机工作过程中，存在哪些方面能量的损失？ 答：图中除了“输出有用功”其他能量的流向均为损失的能量。 知识模块三环境保护 自主阅读教材P52～53的内容，独立思考并完成。 5．以热机为动力的各种交通工具把整个世界连在一起，热机从根本上改变了世界，极
大提高了生产力，使人类文明得到前所未有的进步，但在利用热机时，也会给环境造成一定的影响，结合所学的知识，谈谈热机利用时对环境有哪些危害？如何保护环境？ 答：热机对环境的危害：①废气污染(CO、SO2、氮的氧化物)；②噪声污染。 保护环境，减小污染的措施：A.改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。 B.提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品，把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。 C.充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。 交流展示生成新知 当堂演练提升能力 见学生用书课后反思查漏补缺
物理：16.4《热机》导学案(人教版九年级全一册)
热机导学案 一、教学目标 1．知识与技能 A、了解四冲程汽油机的基本工作原理． B、从能量转化的角度认识燃料的热值． C、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义． D、通过能量的转化和转移，认识热机效率． 2．过程与方法 A、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功． B、利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理． C、通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识． D、通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率． 3．情感态度与价值观 通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力． 教学重点与难点重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率。 二、导入新课 演示实验：从老师的实验得到什么启示，猜想可能是由于水烧开后，产生大量高温的水蒸气在试管内膨胀对塞子，从而将壶盖顶起，实现了内能向机械能的转化。从而导入新课？ 二、自学教材回答下列的问题 1、热机是将能转化为能的机械。 2、内燃机是由、、、四个冲程组成的。 3、1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。 4、与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。 三、进行新课 1、汽油机 结合自学热机的构造 ①构造 进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程 ②工作原理。 观看汽油机的模型，了解它的工作原理。 小组共同完成下列填空 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞，打开，仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程冲程。活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。该冲程结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在该结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。该冲程结束，活塞继续运动，关闭，打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。 ③讨论分析，每一个冲程的能的转化情况。 吸气： 压缩： 做功： 排气： 2、达标练习 ①汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。 ②汽油机吸入气缸的物质是: ( ) A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油 ③克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。 ④判断这是冲程。
2020年九年级物理全册 14.2 热机的效率导学案2 新人教版.doc
2020年九年级物理全册 14.2 热机的效率导学案2 新人教版 【学习目标】 1.建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。 2.了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率，及提高热机效率的意义所在。 3.了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。 【教学重难点】 教学重点：了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。 教学难点：热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。 【导学过程】 【创设情景，引入新课】 人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一来源的主要途径。下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。 【自主预习】 燃料的热值 1、常见的燃料有哪些，他们在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来比较不同燃料燃烧释放能量的能力？ 2、叫做这种燃料的热值，用字母表示，单位符号是，利用热值计算热量的公式是。 思考：给热值下定义时你认为应该注意哪些？ 气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成。单位符号是。 3、观察常见燃料的热值表，说明热值是物质的之一，汽油的热值是 ，它表示的物理意义是 热机的效率 1、认真阅读课本，掌握热机燃料燃烧能量的走向。 2、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？ 计算公式应该写成 3、提高热机的效率的途径是 具体措施是。 4、热机的效率能否达到100％？为什么？ 【课堂探究】 下图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压
九年级物理第十四章内能的利用第四节热机导学案
九年级物理 第十四章内能的利用 第四节热机 导学案 【学习目标】 1、通过实验了解可以利用内能来做功。 2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。 3、从能量转化的转化的角度认识燃料的热值，并了解内能的利用在人类发展史上的 意义。 4、通过能量的转化和转移，认识效率。 5、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面． 【学习重点】：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值． 【学习难点】：热机中的能量转化及损失，了解热机效率． 【预习检测】 1．热机是将能转化为能的机械。 2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。 3．1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。 4．与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。 【共同探究】 ★学生活动一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。 水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。 ★学生活动二：内燃机 阅读课本P135解决下列问题。 1．热机是把_________能转化为_________能的装置。 2．什么是内燃机？ 3、完成下表中的填空 内燃机的工作过程表
★学生活动三：阅读燃料的热值，并回答下列问题： ①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。 ②_______________________叫燃料的热值。 ③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。他的单位（字母）是_________。 ④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？ 讨论问题一讨论137页“想想议议”，并通过阅读教材，完成下列的问题 在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。 所选的燃料是，原因是 讨论问题二：内能的利用效率： ①思考：我们利用内能可以______和_____。
第4节 电动机导学案
第4节电动机 一、学习目标： 1、了解磁场对通电导线的作用。 2、了解直流电动机的结构工作原理。 3、初步认识科学与技术的关系。 二、主线问题： 1、温故而知新：磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体会产生_______的作用。 2、磁场对通电导线的作用：观察课本133页图20.4—1的演示实验，并得出结论： 通电导线在磁场中受到__________。力的方向跟_______的方向、_________的方向有关，当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得___________。此实验中________能转化成__________能。 3、电动机： 阅读课本135页—136页“电动机的基本构造”部分后完成以下列填空： （1）直流电动机的构造：由__________、__________、___________、__________组成。 直流电动机的换向器的作用：改变通过线圈电流的_____________。 （2）电动机的原理：利用通电线圈在磁场中受______转动的原理制成的。 （3）电动机在电路中是_____________,电动机工作时把_______能转化成_______能。（4）跟热机相比，电动机的有点是：构造_______,控制方便，体积小，效率_______ ,对环境污染______。 三、例题预热： 例1、探究通电导体在磁场中受到的力与哪些因素有关时，小丽同学做了如下三组实验，如下图所示,其中AB是通电导体的一部分，导线上的箭头表示电流方向，F表示导体受力的方向，N、S表示磁体的两极。 （1）通过实验（a）和（b）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与的方向有关。 （2）通过实验（a）和（c）说明，通电导体在磁场中的受到力方向与的方向有关。
14.1热机导学案
【学习目标】： 1、知道热机的概念，了解内燃机是热机的一种。复述热机的定义，解释热机中能量的转 化列举热机的种类。 2、了解汽油机、柴油机的构造。通过实验探究，发现汽油机、柴油机冲程的工作状态和 能量转化。能表述汽油机、柴油机冲程各冲程的工作状态和能量转化。 3、区分汽油机和柴油机。 【学习过程】 知识点一：热机 阅读平17-18内容回答下列问题： 1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。 思考； （1）看到什么现象？________________ （2）木塞被顶开，是谁对它做了功？________________ （3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？____ （4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？________________ （5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？___________ 归纳：上面的装置就是一个简单原始的热机。 2、热机是指把燃料燃烧时释放的__________转变为_________的装置。 热机的分类有：__ 、、、 知识点二：内燃机的特点及其分类 1、内燃机：燃料直接在发动机________燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油 或柴油为燃料，分别叫做______和_______ 分类一：汽油机 阅读教材，依据图自学并填写、汇报： （1）汽油机是利用作燃料来工作的。 （2）构造：。 （3）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有______个冲程。包括： _______ 、 ________ 、 _______ 、 ________四个冲程 第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气 门的打开和关闭情况？ 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？ 压缩冲程末产生什么结果？ 汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？ 第四冲程：排气冲程有什么作用？
初三物理热机的效率习题(含标准答案)
第二节热机的效率 一、填空题 1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率. 2.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______，符号是 3、生产中常用水来作为机器的冷却剂，这是因为水的________大；火箭的燃料要用液氢，这是因为液氢的________大；沿海地区的气候比沙漠地区的气候更宜人，这是因为水的比 热容比沙的比热容________。 4、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在 它工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。焦炭的热值是3′107J／kg，完全燃烧1kg的焦炭放出的热量为________J。 5、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5 kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热 值________ (大于／等于／小于)14．3×107J／kg． 二、选择题 1.关于热机错误的说法是 A.利用内能来做功的机器叫热机 B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机 C.一切热机的工作过程都包括四个冲程 D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率 2.关于燃料的热值，以下说法正确的是 A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值比干木柴大，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 g汽油和 2 kg汽油，它们的热值是一样的 3.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则 A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多 B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少 C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多 D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多 4、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指( ) A、煤比干木柴含有的热量多一些 B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些 C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些 D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少 5、不属于大气污染主要来源的是( ) A、家庭炉灶和取暖设备 B、大型机电排灌站 C、工业企业(包括火电站、钢铁厂、化工厂等) D、汽车、摩托车等交通工具 6、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、燃料的热值跟燃料的质量成正比； C、容易燃烧的燃料热值一定大。
九年级物理上册 2.3《热机效率》导学案
第三节热机效率 学习目标 1．了解热机的效率概念，了解不同热机的效率值 2．了解情况热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响 3．通过与机械效率对比，进一步体会效率概念，感悟效率是评价投入、产出比的基本方法。 课前学习 一、复习回顾 1．叫机械效率。 2．内燃机是将能转化成能。内燃机一个工作循环的四个冲程依次为冲程、冲程、冲程和冲程。 二、尝试学习 1．在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？ 2．叫做热机的效率。 课堂学习 一、热机效率 1．交流讨论：热机里的能量转化。 结合图2-3-2，在内燃机里，燃料释放的能量流向哪些？ 2．热机的效率定义是。看书P27一些热机的热机效率表，讨论这些热机中的能量转化情况。 二、改变世界的热机 看书P27第一、二自然段，说一说热机的发展过程。 三、热机的使用对环境的影响 1．阅读P28的地球在我们手中， 燃料燃烧生成有害气体二氧化硫、及大量的、等，排放到大气中，污染大气。 1
危害人体，而热机排出的气体引起温室效应。 汽油和柴油的燃烧，不仅产生了大量氮氧化物、、和铅，汽车内燃机的废气和冷却水还我们既要有效地能源，又要很好地和污染，为人类创造一个更加美好的环境。 当堂检测 1．为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（） A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量增加热机的使用时间 C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量减少热机部件间的摩擦 2．下列供热方式，最有利于环境保护的是（） A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热 C．用天然气或煤气做燃料供热 D．用太阳能供热 3．关于热机，下列说法错误的是（） A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率 B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能 4．下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（） A．热机的大量使用会造成环境污染 B．所有的热机都是用汽油作燃料 C．汽车排出的尾气都是有毒气体 D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除5．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107J/kg) 6．天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107J／m3，完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少J的热量？这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升多少℃。 7．一辆汽车的发动机输出功率为66150W，每小时耗柴油14Kg，计算发动机的效率？（柴油的燃烧值为4.3×107J／Kg） 2
九年级物理全册142热机的效率学案新人教版
第2节热机的效率 学习目标： 1、通过阅读课本理解燃料的热值的概念、符号、单位、单位符号及物理意义，知道常见燃料的热值 2、通过练习会计算燃料完全燃烧释放的热量 3、通过阅读教材和教师讲解理解热机的效率的概念，总结出热机效率的计算公式，并会简单计算 4、通过分析影响热机效率的因素总结出提高热机效率的办法 自主课堂： 1、燃料的热值 ①燃料的种类：燃料、燃料、燃料。 ②相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量是的。（选填“相同”或“不同”） ③在物理学中，把叫做这种燃料的热值。热值的单位是。 计算公式是：＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿ ④阅读常见燃料的热值表，氢气的热值是 1.4×108J/m3，它表示的物理意义是。 2、热机的效率 ①在实际生活中，燃料很难完全燃烧，能量损失大，而且有效利用的热量也很少；在使用锅炉时，提高燃料利用效的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等。 ②内燃机的大量使用，促进了社会的进步，使人们享受了现代文明， 在内燃机工作过程中，如图所示的内燃机能流图可以看出，它的能 量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失 10%，则内燃机的热机效率是＿＿＿＿＿．我们在高效利用能源的同 时，也必须重视保护环境． ③机械效率的计算公式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ④提高燃料利用率的重要措施是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 巩固练习： 1、下面对内燃机的有关叙述, 错误的是 ( ) A、内燃机是内能转化为机械能的装置 B、内燃机用水冷却是因为水的比热容大 C、内燃机所产生的噪音，可以被机上的消音器完全吸收 D、内燃机靠产生的高温高压气体做功
沪科版物理第十三章内能与热机导学案
班级：组别：姓名：组内评价： 第十三章内能与热机第一节内能 学习目标 1了解内能的概念，知道内能的单位焦耳 2.能简单描述温度与内能的关系。知道对于同一物体，温度越高，内能越多；温度越低，内能越少。 3.知道做功和热传递方式可以改变物体的内能。 自主学习 一、内能 A 物体由于运动而具有的能量叫做，一切物体内部的分子都在不停地做无规则的，所以物体内部的所有分子都具有能。 物体运动的越大，动能越大。物体的越高，分子热运动的速度，分子动能越。 B 黄山上耸立的巨石具有势能。当它耸立在山顶时，并不能对外做功，但当它下落时，它能够对外做功。它向下落的原因是因为地球和巨石间存在。 而物体内部的分子间既有又有，所以物体内部的分子也具有能。 C 在机械运动中，我们把物体的动能和势能统称为。而在物体的内部，分子所做的运动叫做运动，我们把物体内部所有分子热运动的能和能的总和，叫做能。 二、影响内能大小的因素 A 问题：物体的内能与什么因素有关？ B 我们选取物体内部众多分子中的一个分子为研究对象，来研究这个问题。 C由机械能可知物体的动能取决于物体的质量和速度，同理，该分子的动能取决于分子的质量和热运动的速度， D物体的重力势能取决于物体的质量和高度，同理，该分子的分子势能取决于分子质量和分子间的间距，由于分子间的间距决定了分子间相互作用力的大小，所以也可以说分子势能的大小取决于分子质量和分子间作用力的大小。 E C、D讨论的只是一个分子的内能，根据内能的定义可知，物体的内能的大小还与分子的个数有关。 F C、D、E所讨论从物体内部即微观角度分析了物体的内能的大小于什么因素有关，即与分子个数、分子质量、分子间距和分子运动的速度有关。 G 这些因素在宏观上表现为物体的质量，物体的体积和物体的温度。 H 一切物体都具有能。同一物体，同一状态，温度升高，内能，温度降低，内能 I 内能与机械能的关系 机械能与有关。 内能与和有关。 所以内能与机械能是的能量。 三、物体内能的改变 问题：我们已从微观和宏观两个角度讨论了物体的内能与什么因素有关。 对同一个物体，如何使物体的温度升高，内能增加呢？ 1、热传递 A 以一根粗铁丝为例，我们如何使它的内能增加呢？， B 以放到开水中烫为例，铁丝的温度，内能，开水的温度，内能。我们 把这个过程叫做热传递。 C 在中，被的能的多少叫做热量。 D 从热量的定义可以看出，热量的实质是能。它特指被的那一部分。 例如一杯开水它具有10000J的内能，粗铁丝具有1000J的内能。当将铁丝放入开水中时，开水放 出1500J的内能。发生热传递前，开水具有的10000J的内能能否叫做热量？。铁丝具有的1000J 内能能不能叫做热量？。热传递结束后，开水剩有 J的内能能否叫做热量？。铁丝具 有 J的内能，能不能叫做热量？。因此，热量仅指的内能。 E 热传递发生的条件是两个物体间存在。在什么情况下结束？。 F 举几个日常生活中热传递的例子。。 G 试述热传递的实质。 H 热传递的方向是。 I 热传递中的“热”指的是什么？ J 一个物体只有10J的内能，可能把自己的一部分内能传给10000J的物体吗？如果有可能，在什么情况下会发生？ 【课堂探究】 2、做功 A 除热传递的方法可以改变物体的内能外，还以什么方法可以使物体的温度升高内能增加。冬天，我们常感到手很冷，如果将手放到热水中，可以使手的温度升高，内能增加，我们还常用什么方法？。（图16.2-4） B 分析：在搓手的过程中，两手间存在力，且在力的方向上距离。所以搓手的过程实际上是一个克服摩擦的过程。 C 观察演示实验1。 D 当我们把活塞迅速压下去时，我们看到。火柴头是被点燃的。这说明当我们迅速向下压活塞时，活塞对下面的空气有力的作用，且在力在方向上前进了一段距离，也就是说活塞对空气，使用空气的内能，温度，达到火柴点的燃点而燃烧。 E 这个实验说明；对物体做功，内能。 F 观察演示实验2 G 当塞子跳起时，我们观察到瓶内出现了。瓶内上方的水蒸汽是无色透明的，当塞子跳起时，此时出现的雾是（液态/气态），即此时出现了现象。回忆可知使气体液化的方法有两种和，显然，这里是因为当瓶内气体膨胀时，推动塞子时，对塞子做了功，使瓶内气体的内能，温度，水蒸汽遇冷液化而成。 H这个实验说明；物体对外做功，自身的内能。 I 综上所述可知，也可以改变物体的内能。 对比两种改变物体内能的方法，完成下表。
热机的效率教学设计
课题热机的效率 课型新课课时 1 1、课标要求及分析 在了解内能和热量的前提下，从能量转化的角度认识燃料的热值。在充分了解燃烧可以获得内能和向外释放热量的前提下，从化学能转化成内能，内能在转化成机械能的角度认识热值，知道热机的效率。 2、在教材中的地位和作用 本节是人教版初中物理第十四章第二节的内容，本节是对“效率”理解的深化和延伸。在初三学习的机械效率的基础上进一步学习热机的效率。 3、学情分析 在初三学习机械效率的基础上，学生对效率有了初步的认识，这为本节课的学习打下了良好的基础本堂课的知识中有热值这一慨念，学生理解起来会有一定的难度，这就需要教师的积极引导，只有让学生融入课堂、积极思索。 4、教学重点及难点 本课的教学重点是理解什么热值，并利用热值得公式进行计算。 教学难点是如何提高机械效率，了解燃料的燃烧对环境的影响。
5、教学目标 知识目标：理解并掌握热值的慨念、单位 过程与方法目标：会运用热值的计算机公式进行计算。 情感、态度与价值观目标：了解热机的效率，培养节约资源的意识，从而激发改进技术，提高热机效率。为社会进步作出贡献！ 教学流程 一、情境导入 随着时代的发展，车子的发动机也在随之更新换代，最开始人们使用的是蒸汽机，后来发展成为常见的汽油机，柴油机等等。 为什么我们不一直使用蒸汽机呢？ 学生发表看法，思考问题，进出热机的效率的课题。 二、新课讲授 （一）热值 谁还记得什么是热值？ 根据生活中的实例，我们如何获得内能呢？ 为什么我们要使用各种各样的燃料来燃烧呢？ 学生思考问题，分别回答以上三个问题，教师引导 根据学生的分析，各种燃料燃烧放热的本领是不同的，那我们如何去比较谁的放热本领更强呢？ 1、小组合作解决问题
热机 导学案
第一节热机 学习目标 1.理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能 2.了解历史上和现实社会中的几种热机 3.经历关于“能量是怎么转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。 课前学习 一、复习回顾 改变物体内能的方式有________和_________两种，燃料燃烧是将________能转化为______能。 二、尝试学习（看书P18-20完成） 1.利用内能来_______和_______。热机的定义是_________________________________。 2.从能量的转化来说，热机是把_____________转化成___________的装置。 3.热机的种类主要有________、________、________、________等等。 课堂学习 一、热机 1.举一举利用内能的实例，_______、_______、______等等。归纳得出，内能可以用来_______，也可以用来__________。 2.观察实验：P18图2-1-2，这个实验中，能的转化怎样？__________________________________。 3.热机是通过燃料的燃烧获取内能并转化为________能的装置。 二、蒸汽机 蒸汽机是最早的热机，________改进、完善了蒸汽机，使蒸汽机成为带动其它机器运转的________机器。 交流讨论：结合P19图2-1-4，讨论蒸汽机是怎样工作的？ 三、热机的种类 现代热机种类繁多，主要有________、________、________、________等。 当堂检测 1.燃料燃烧的过程是_______能转化为_______能，又通过热机转化为_______能。 2.热机是通过燃料的燃烧获取______能转化为________能的装置。 3.冬天烤火取暖，是利用内能来__________；烧水时，水蒸气将壶盖推起，是内能对壶盖________，将__________能转化成_____________能。 4.冬天孩子们围着火炉取暖，这是利用___________的方式获取内能；而远离火炉的孩子同时还要靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用__________的方式增加了手的内能。（以上两空选填“做功”或“热传递”） 5.如图9所示实验，试管口木塞冲出过程（） A.试管口出现的白雾是水蒸气 B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 巩固检测 1.柴油机工作的四个冲程中，冲程是燃气对活塞做功，此过程是将
第二节 热机的效率学案 导学案
第二节 热机的效率 知识回顾： 1、热机：利用 做功的机械。 2、内燃机：燃料直接在 燃烧产生动力的 。 3、汽油机和柴油机工作过程，一个循环包括 、 、 、 、四个冲程。其中第二个冲程的能量转化是 。一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周。 知识点一 燃料的热值 1． 燃料的种类很多，按照物体状态的不同分为固体燃料、液体燃料和气体燃料， （1）请说出我们生活中常见的固体燃料、液体燃料和气体燃料有哪些? （2）燃料燃烧时会放出能量，那么不同种类的燃料燃烧时释放的能量是否相同？ （3） 如何来比较不同种类的燃料燃烧时释放能量的多少呢？ 2.为了反映不同燃料燃烧时放出能量的多少，物理学中引入了 的概念。 （1）热值的定义：某种燃料 放出的 与其 之比，叫做这种燃料的 ；热值在数值上 等于 某种燃料 放出的 。 （2）热值的单位 ，符号是 。 （3）焦炭的热值是kg J /100.37 ，它的物理意义是： ；5kg 的焦炭完全燃烧能放 出 热量 。 例题 下列关于热值的说法正确的是（ ） A.燃料不燃烧，其热值为零。 B.燃料不完全燃烧其热值要变小。 C.燃料的热值与燃烧情况和质量无关，只与燃料种类有关。 D. 燃料燃烧时放出热量多的其热值就大。 3.燃料燃烧，产生的热量计算 （1）固体燃料： （2）液体燃料： （3）气体燃料： 例题 1、汽油的热值是4.6×107J/kg ，完全燃烧200克汽油能放出多少热量？ 2、汽油的热值是4.6×107J/kg ，按照理论计算，完全燃烧 g 汽油放出的热量就可使10Kg 的水温度升高46℃ 知识点二 热机的效率 1、热机燃料燃烧放出能量只有少部分转化为机械能，物理上用__________表示热机的这种性能，定义是__________________________________________。 2、蒸汽机的效率很低，只有 ，汽油机的效率为 ，柴油机的效率为 。 3、认真阅读课本，掌握热机燃料燃烧释放的能量的走向？ 4、提高热机的效率的途径是？ 5、热机的效率能否达到100％？为什么？ 例题 右图热机效率表达式： 课堂练习
第十六章第四节热机(卢山中学徐玲)
第十六章第四节热机 密州街道卢山中学徐玲 课前预习学案 一、预习目标： 1、知道热机的概念。 2、能说过出内燃机各冲程的工作状态和能量的转化。 3、会利用热值计算燃料放出的热量。 二、预习内容： 1、燃料燃烧时能量转化的情况是什么？热机中能量的转化是什么？ 2、热机的种类有哪些？ 3、你能填出四冲程工作的情况吗？ 4、什么是热机效率？怎样提高热机效率？ 5、什么是燃料的热值？热值的公式是什么？ 三、在你预习的过程中，你还有哪些自己不能解决的疑问，请记录下来。 课内探究学案一、明确学习目标： （请四人一组交流“预习导学案”中的问题，将在预习过程中自己解决不了的疑问在小组内汇总起来，写到黑板上） 二、自主研修，合作探究： 1、燃料燃烧时放热的多少与什么因素有关？ 2、热机效率低的原因有哪些？ 三、小组交流讨论： 1、在内燃机的一个工作循环包括几个冲程，各是什么？在一个工作循环活塞往返几次，曲轴转动几圈，做功几次？ 2、怎样计算热机效率？提高热机效率的方法有哪些？ 四、课堂小结 请同学们整理反思刚才的学习内容，然后小组内交流完善。 五、达标测试反馈提升： 1、四冲程内燃机工作时，做功冲程的前一个和后一个冲程分别是（） A.吸气冲程、排气冲程 B.吸气冲程、压缩冲程 C.压缩冲程、排气冲程 D.排气冲程、压缩冲程 2、热机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中将内能转化为机械能的是（） A.、吸气冲程、 B、做功冲程、 C、压缩冲程、 D、.排气冲程、 3、一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r／min，该汽油机每秒钟内完成_______个冲程，做功______________次 4、下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（） A、热机排出的尾气没有内能 B、热机的效率能达到100％ C、热机都是使用汽油作燃料 D、热机的大量使用会造成环境污染 课后练习学案 1、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×107J/kg．求： (1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量． (2)水吸收的热量． (3)燃气灶烧水的效率．
2019秋教科版初中物理2.1-2.21热机与内燃机(导学案)
2.1-2.2热机与内燃机 知识点一：热机 1.热机：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器，统称为热机。热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、喷气式发动机、内燃机等 2.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机可分为汽油机和柴油机。 （1）虽然各式热机的构造不相同，但都是把内能转化为机械能的机器。 （2）汽油机是同汽油为燃料的内燃机，柴油机是以柴油为燃料的内燃机。 拓展：最早的热机是蒸汽机，在锅炉里把水加热成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功；蒸汽机过于笨重，效率很低，人们又发明了内燃机，让燃料直接在汽缸里燃烧，产生高温燃气推动活塞做功；随着科技的发展，人们在十九世纪初发明了喷气式发动机，它靠向后高速喷出气体而前进，比内燃机更轻便，广泛应用于飞机和火箭上。 名题诠释 【例1】利用以下机器都能得到机械能，其中不属于热机的是（ ） A ．水轮机B ．喷气式飞机 C ．汽油机D ．蒸汽机 妙解：热机是将燃料烧烤时放出内能转化为机械能的机器，而水轮机是利用水的机械能做功，不属于机器。故选A 。 答案：A 方法总结：热机是将燃料烧烤时放出内能转化为机械能的机器. 变式训练 1.关于“热机”，下列说法中错误的是 汽油机的工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门开闭情况 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 冲程作用 吸入燃料和空气的混合物 压缩燃料和空气混合物，使其压强增大，温度升高。压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃燃料 高温高压燃气推动活塞做功，通过连杆驱使曲轴转动 排出废气 能的作用 压缩燃料和空气的混合物，机械能转化为燃气的内能 内能转化为机械能
九年级物理热机的效率教案
第二节热机的效率【教学目标】 知识与技能 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. 过程与方法 1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。 2、能简单计算某种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。 情感态度与价值观 结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义. 【教学重难点】 重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。 难点是对热机的效率的理解。 【教学方法】 启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。 【教学准备】或【实验准备】 课前收集的燃料的图片、多媒体课件等 【教学过程】
么因素有关？ 二、燃料的热值： 1．概念：2． 热值的单位： 3.燃料燃烧的放热计算公式： 三、热机的效率 1.热效率 2、热机的效率 3、提高热机效率的途径燃料及其热值 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 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×107J/kg，表示的物理意义是什 么？ 4.煤气的热值是×107J/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=× 107J/kg)? 设计意图：现象学生有生活经验，能产生 共鸣。抛出矛盾，使学生有认知欲望。 【交流解惑】 课本P 23 “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,与燃料的形态、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 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×107J/kg，它的物理意义是 什么？ 被释放，转变 为内能。 燃料的种类很 多，可分为固 体燃料、液体 燃料和气体燃 料。 燃烧相同质量 的不同燃料， 放出的热量不 同。 如：1千克木 柴、1千克煤和 1千克的液化石 油气完全燃烧 时放出热量不 同（烧同一壶水 时升高的温度 不一样 学生自主学 习，思考回答 1、某种燃料完 全燃烧所放出 的热量与其质 量之比。其符 号是q 2、J/kg J/m3 3、1千克木炭完 全燃烧时放出 的热量是× 107J 4、1立方米煤气 完全燃烧时放 出的热量是× 107J 5、q= Q 放 /m 6、Q=×× 107J/kg =×107J 热值的单 位： J/kg (或 J/m3) 氢气的热值最 大。 小组讨论、交
2.3 热机效率—教科版九年级物理上册学案
2.3热机效率 一、知识梳理 （一）热机效率 1．热机能量损失的原因有：______带走的热量、______对热机降温，带走的热量、______与辐射； 2．定义：我们把热机所做______与所用燃料______释放的______之比叫做热机效率； 3．公式：____________；（1）有用功可用W有用=______或W有用=______进行计算；（2）燃料完全燃烧放出的热量可用Q=______或Q＝______进行计算； 4．热机效率是__________的重要指标，效率越高，做相同的有用功时消耗的燃料越______，越______能源． （1）一切热机的效率都______1； （2）几种热机的效率：蒸气机的效率：______；汽油机的效率：______；柴油机的效率：______； 5．提高热机效率的途径和节能方法：（1）使燃料尽量____________；（2）尽量减少各种____________；（3）在热机的设计和制造上，采用____________；（4）使用时，注意保养，保证______，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服______而额外消耗的功；（5）充分利用废气的能量，提高内能的利用率； （二）热机的作用与危害 1．______的广泛应用，结束了以人力、畜力为主要动力的漫长历史，使世界进入了以“火”为动力的“______”，极大地推动了人类的第一次工业革命． 2．热机给人类带来了进步，也给生态环境造成了______．（1）热机排放的废气造成______污染；（2）热机排出的二氧化碳所引起的______，对地球表面的热平衡有较大的影响；（3）汽车的使用，对环境产生较大的热污染，成为______效应的元凶之一；（4）热机的大量使用，还会给居民带来______污染． 二、易错分析 虽然热机的使用给环境带来了危害，但热机也给人类社会带来了进步，所以为了保护环境不可能杜绝热机的使用，只能减少热机的使用或者研究开发低能耗、少污染的高性能热机来减少对环境的污染．