資源簡介

第2節　熱機的效率
◇教學目標◇
知識目標
（1）知道在燃燒過程中燃料的化學能轉化為內能。
（2）知道什么是燃料的熱值，單位是什么，會查燃料熱值表。
能力目標
（1）從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱的本領不同，建立熱值的概念。
（2）能簡單計算某種燃料完全燃燒放出的熱量。
（3）能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道什么是熱機的效率。
素養目標
（1）了解熱機的使用對社會的貢獻與帶來的環境污染，感受到自然科學的發展和先進技術的應用在推進社會發展的同時，也造成了環境污染。
（2）結合有效利用燃料的途徑，使學生懂得節約和充分利用能源的重要意義。
◇教學重難點◇
教學重點
燃料熱值的概念和理解，熱機的效率。
教學難點
對熱機效率的理解。
◇教學過程◇
一、新課導入
如圖所示，一輛拖拉機從旁邊駛過，有人通過聞氣味就能判斷出是柴油機還是汽油機，這是為什么？
排出的氣體中仍然含有汽油或者柴油的氣味，這又說明了什么？
二、教學步驟
探究點1　燃料的熱值與熱量計算
［閱讀課本］P22~P23“燃料的熱值”
［小組討論］燃料的種類有很多，固體、液體、氣體都有，根據經驗，相同質量的不同燃料在燃燒時放出的熱量是否相同？
［歸納提升］相同質量的不同燃料在燃燒時放出的熱量一般是不同的。
［思考］（1）什么叫燃料的熱值？熱值用什么符號表示？熱值的單位是什么？
（2）木炭的熱值是3.4×107 J/kg，表示的物理意義是什么？煤氣的熱值是3.9×107 J/m3，表示的物理意義是什么？
（3）計算燃料完全燃燒放出熱量的公式是什么？
［提示］（1）我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值。熱值反映了燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積、是否完全燃燒均無關系。熱值用字母q表示，不同燃料的熱值一般不同。熱值的單位：J/kg、J/m3。
（2）物理意義：1 kg的木炭完全燃燒能產生3.4×107 J的熱量。1 m3的煤氣完全燃燒能產生3.9×107 J的熱量。
（3）Q=mq、Q=Vq。
［思考］在燒水的過程中，燃料完全燃燒放出的熱量都被水吸收了嗎？
［提示］沒有。周圍的空氣溫度升高了，水壺的溫度也升高了。
探究點2　熱機的效率
［思考］什么是熱機的效率？如何計算熱機的效率？
［提示］用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。
熱機的效率η=×100%；其中W有用指用來做有用功的能量，W總指燃料完全燃燒放出的能量。
［閱讀課本］P23~P24“熱機的效率”
［小組討論］影響熱機效率的因素有哪些？
［分析］
［思考］如何提高熱機效率？
［歸納提升］提高熱機效率的方法：
（1）使燃料充分燃燒。
（2）盡量減少各種熱量損失。
（3）在熱機的設計和制造上采用先進的技術。
（4）注意保養，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。
三、板書設計
◇教學反思◇
通過教學，使學生從生活中體會不同燃料完全燃燒釋放熱能的特征，建構起燃料的熱值概念。依據燃料熱值表中的數據及燃料燃燒放出的熱量與燃料質量和熱值的關系進行簡單計算。了解熱機工作時釋放熱量的主要流向，初步認識熱機效率，大致了解提高熱機效率的途徑。
不足：在教學過程中也暴露了很多問題，例如，學生對于燃料的認識很少，生活經驗太少。
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