第十三章內(nèi)能與熱機(jī)第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)導(dǎo)學(xué)案（含答案）2023-2024學(xué)年度瀘科版物理九年級上冊

第第頁第十三章內(nèi)能與熱機(jī)第4節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)導(dǎo)學(xué)案（含答案）2023-2024學(xué)年度瀘科版物理九年級上冊第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)

導(dǎo)學(xué)目標(biāo)

1.從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量的本領(lǐng)不同，建立燃料熱值的概念.

2.能利用燃料的熱值表計(jì)算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量.

3.了解熱機(jī)工作時能量的主要流向,對熱機(jī)效率有初步的認(rèn)識,大致說出提高熱機(jī)效率的途徑.

重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn):掌握熱值的概念和單位,根據(jù)熱值的定義會計(jì)算燃料燃燒時放出的熱量.

難點(diǎn):理解熱值的實(shí)際物理意義及有關(guān)熱值的計(jì)算.

導(dǎo)學(xué)過程

一、燃料的熱值

活動一：請同學(xué)們自學(xué)教材P50~51完成以下問題。

固體氣體

定義某種燃料完全燃燒放出的______與所用該燃料的______之比，叫做這種燃料的熱值某種燃料完全燃燒放出的______與所用該燃料的______之比，叫做這種燃料的熱值

符號Q:燃料完全燃燒釋放的熱量m:燃料的質(zhì)量q:燃料的熱值Q:燃料完全燃燒釋放的熱量V:燃料的體積q:燃料的熱值

公式Q=______Q=mV

單位J/kgJ/m3

二、熱機(jī)效率與環(huán)境保護(hù)

活動二：請同學(xué)們自學(xué)教材51~53頁完成以下問題

1.熱機(jī)效率

（1）定義：熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，____________與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值，稱為熱機(jī)效率。

（2）公式：=____________。

2.提高熱機(jī)的效率的途徑:

（1）減少____________中的熱量損失。

（2）盡量簡化____________部分，并選用優(yōu)良的潤滑材料減小______，以減小能量損失。

3.觀察下圖熱機(jī)的效率能否達(dá)到100％？為什么？

由圖可知，熱機(jī)工作時，并不能將燃料所蘊(yùn)含的化學(xué)能全部用來對外做功，有很大一部分能量在工作中損耗掉了，即W<Q,所以熱機(jī)的效率不能達(dá)到100％。

我來闖關(guān)

1.關(guān)于燃料的熱值,下列說法中正確的是()

A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān)

B.燃燒1kg某種燃料放出熱量的大小等于燃料熱值的大小

C.燃料燃燒時,質(zhì)量越大,熱值越大

D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小

2.關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說法中正確的是（）

A．熱機(jī)做的有用功越多，效率就越高

B．相同的兩輛汽車，裝滿一箱油，能開的路程越大的效率越高

C．汽車開的速度越大，發(fā)動機(jī)的效率越高

D．熱機(jī)的效率越高，做的額外功就越少

3.為了節(jié)約能源,需要提高熱機(jī)的效率,下列措施不能提高熱機(jī)效率的是()

A.讓燃料與空氣混合充分,使燃料燃燒得比較完全

B.在設(shè)計(jì)與制造熱機(jī)時要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新,以減少能量的損失

C.盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦

D.盡量增加熱機(jī)的工作時間

4.合理分類和利用垃圾可以變廢為寶,在一定條件下,1t垃圾能榨出170kg燃料油,若燃料油的熱值為4.0×107J/kg,則這些燃料油完全燃燒釋放出的熱量為______J,燃燒時燃料油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為______能。

5.天然氣、煤氣的熱值和價(jià)格如表所示,在相同條件下使用______(選填“天然氣”或“煤氣”)更經(jīng)濟(jì)。小明家一個月用去70元的煤氣費(fèi),則小明家一個月所用煤氣完全燃燒放出的熱量為____________J。

物質(zhì)天然氣煤氣

熱值/(J·m-3)7.5×1073.9×107

單價(jià)/(元·m-3)2.01.4

6.運(yùn)-20飛機(jī)是我國研究制造的新一代大型運(yùn)輸機(jī)，具有航程遠(yuǎn)、載重大、飛行速度快、巡航高度高、低速性能佳等特點(diǎn)。它的發(fā)動機(jī)是一種熱機(jī)，通過航空煤油在氣室中燃燒，使發(fā)動機(jī)獲得向前的動力。若運(yùn)-20飛機(jī)在高空中飛行1h發(fā)動機(jī)提供的機(jī)械功為1.8×1011J，需要燃燒航空煤油5000kg。已知航空煤油的熱值為4×107J/kg。試求在這1h內(nèi)：

（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少？

（2）該飛機(jī)發(fā)動機(jī)的熱機(jī)效率是多大？

我的收獲

參考答案

導(dǎo)學(xué)過程

一、熱量質(zhì)量熱量體積mq

二、1.(1)對外做的有用功(2)2.（1）燃燒過程（2）機(jī)械傳動摩擦

我來闖關(guān)

1.A2.B3.D

4.6.8×109內(nèi)

5.天然氣1.95×109

6.（1）（2）90%

解析：（1）由題意可知，需要燃燒航空煤油5000kg，航空煤油的熱值為4×107J/kg，根據(jù)熱值公式可知，航空煤油完全燃燒放出的熱量為

航空煤油完全燃燒放出的熱量