142《熱機的效率》導(dǎo)學(xué)案

1、第2節(jié)熱機的效率學(xué)習(xí)目標：1, 從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領(lǐng)不同，建立燃料熱值概念。2, 會查燃料的熱值表。能根據(jù)燃料的熱值計算一定質(zhì)量的燃料完全燃燒所釋放的熱量。3, 能說出熱機工作時燃料釋放的能量的主要流向。對熱機效率有初步認識，能大致說出提高熱機效率的途徑。4, 能舉例說明燃料燃燒產(chǎn)生的排放物對環(huán)境的影響，能從科學(xué)角度讀懂媒體對與熱機有關(guān)的環(huán)境方面的報道，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。5, 能大致說出燃料內(nèi)能的利用與人類社會的關(guān)系。學(xué)法指導(dǎo)熱值反映了燃料的燃燒特性它的大小只與原料本身的性質(zhì)有關(guān)，而與燃料的形狀、體積、質(zhì)量的多少無關(guān)理解熱值的概念應(yīng)抓住三個關(guān)鍵 ：lkg、某種燃料、 完全燃

2、燒 否則燃料燃燒放出的熱量就不是燃料的熱值 本節(jié)的習(xí)題重點是圍繞根據(jù)熱值公式Q=mq和物體的吸、放熱公式 Q=cmAt綜合起來設(shè)計.在解題時，先要分析各物理量之間的關(guān)系，然后運用公式代人數(shù)值求解.求公式的掌握和對物體吸、放熱過程的正確理解是解題關(guān)鍵 釋疑解難1. 燃料的熱值(1) 對于熱值概念的理解，應(yīng)主要抓住三個關(guān)鍵詞:1kg、某種燃料、完全燃燒."1kg"是指燃料的質(zhì)量如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么完全燃燒時放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值."某種燃料"是說熱值與燃料的種類有關(guān)，確定了燃料才能確定熱值，不同的燃料有不同的熱值由此可見，熱值反映了燃料的燃燒

3、特性，熱值大，說明這種燃料完全燃燒時放的的熱量多，或者說化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能多。"“完 全燃燒”是一種理想的燃料狀態(tài)，是指燃料燒完燒盡。1kg的某種燃料只有完全燃燒放出的熱量才等于這種燃料的燃燒值。(2) 熱值反映了不同燃料完全燃燒時放熱本領(lǐng)不同的特性。不同的燃料，其熱值-般不同，同一種燃抖的熱值是一定的，與燃料的質(zhì)量，體積放出熱量的多少等無關(guān)。2. 熱機效率(1) 熱機效率是指熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所擇放的能量 的比值， 它反映了能量的利用率 , 熱機性能的一個重要標志 .(2) 由于熱機在工作過程中 , 總有能量損失，所以熱機的效率總小于1。柴油機 的效率比汽油機的效

4、率高，主要是因為柴油機在壓縮沖程中對氣體的壓縮比汽油 機更大。熱 機的效率跟熱機做功的多少、功率大小無關(guān) .自我檢測1、 煤油的比熱容是2.1xlO3J/(kg- C°,將質(zhì)量4kg的煤油從20°C加熱到70°C需要吸收J熱量,如果將煤油倒掉一半，它的比熱容將為J/(kg- C°).2、在我國實施的 "西氣東輸 " 工程中，西部地區(qū)的天然氣被輸送到缺乏能 源的東部地區(qū)。天然氣與煤相比，從熱學(xué)角度分析它突出的優(yōu)點是 ; 從環(huán)保角度分析它突出的優(yōu) 點是.( 天然氣、煤的熱值分別為1.14 xlO8J/kg> 3xl07J/kg)o3

5、、四口之家分別單獨使用不同種類的燃料時的平均月消耗量分別為 : 木材約200kg煙煤約80kg,液化石油氣約30kg.煤氣約60kg.這四種燃料中哪一種燃料的熱值最局 ?( )A.、液化石油氣B、煤氣C、煙煤D、木材參考答案：Z105;2.1Z103 2.熱值較大；含雜質(zhì)少，利用率高，污染少 3.A課外空間一、酸雨簡介酸雨被稱做”空中死神”，它的主要成分是腐蝕性極強的H2SO3和HN03,腐蝕建筑物，銹蝕輸電導(dǎo)線和通訊線路，造成電力傳輸和信號傳輸?shù)男式档? 由 于銹蝕大大增加了導(dǎo)線接頭處和開關(guān)觸頭間的電阻，當有較大電流通過時, 這些地 方溫度升得很高，易燒斷導(dǎo)線或燒壞開關(guān)造成線路故障。酸雨使

6、土壤酸化 , 使林木 降低抗病蟲害能力。 在酸性湖泊中，魚卵不能孵化 , 微生物組成發(fā)生變化，有機物分解減慢，各級食物鏈改變 ， 浮 游 植 物 和 浮 游 生 物 減 少 ， 從 而 使 魚 類 餌 料 減 少 , 導(dǎo) 致 魚的種類和數(shù)量減少2、怎樣區(qū)分比熱容和熱值列表比較比熱容和熱值比熱容熱值八、IJzzL不同點概念單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降1kg的某種燃料完低）1 °時吸收（或放出）的熱量全燃燒時放出的熱八、量單位J/(kg- C)J/kg量度式C=Q/mAtq=Q/m影響因素與熱量、質(zhì)量、溫度的改變量無關(guān)，與燃料的體積、質(zhì)與本身因素有關(guān)量、放出的熱量的多少無關(guān)，與本身因

7、素有關(guān)。相同點都是物質(zhì)本身的熱學(xué)特性說明比熱容是物質(zhì)的特性，每種物質(zhì)都有熱值也是物質(zhì)的特自己的比熱容不同物質(zhì)的比熱容一性，但只有燃料才般不同有熱值，因此應(yīng)為勺燃料本身的特性不同燃料的熱值一般不同。三、人們在利用內(nèi)能時為什么會產(chǎn)生環(huán)境問題？人們?yōu)榱双@得內(nèi)能，常使用煤、石油、天然氣等燃料，而煤、石油燃燒會產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物等，另外燃料的不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵和一氧化碳，這些有害氣體、煙塵排放到大氣中，就會污染大氣。大氣污染不但直接有害人體健康，而且會影響植物的正常生長，甚至影響全球氣候，大氣中的二氧化硫和氮氧化物含量過高時會產(chǎn)生酸雨，由于大氣中二氧化碳含量增高，使地球氣溫受溫室效應(yīng)的影響越來越

8、顯著。四、瓦特和蒸汽機200多年前，英國蘇格蘭西部格林克鎮(zhèn)的一位木匠家里，誕生了一條小生命這就是后來的物理學(xué)家瓦特瓦特家里很窮，他小時候沒錢進學(xué)校讀書，就跟著奶奶操勞家務(wù) . 有一次，瓦特 燒水 時，發(fā)現(xiàn)水燒開以后蒸氣把壺蓋頂了起來 . 他問奶奶 . 為什么水開了 . 壺蓋 會砰砰直跳 . 對這個已經(jīng)習(xí)以為常的問題奶奶無法回答 . 瓦特想：壺蓋自己是不 會動的，水燒開了， 產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣往上冒，是水蒸氣推動了它，如果把壺里的 水增加幾千倍、幾萬倍， 力最將會更大，一定能頂起比壺蓋重幾萬倍的東西 .瓦特的父親是造船木工，瓦特稍大一點后，就經(jīng)常學(xué)著父親敲敲打打，仿造小機器模型，養(yǎng)成了制造機械的濃厚興趣。瓦特 18 歲時到格拉斯某城學(xué)習(xí)制造教學(xué)儀器，以后又到倫敦一家鐘表店里當學(xué)徒.在丁工作之余，瓦特又向當?shù)刂麢C械師摩根學(xué)本領(lǐng) . 由于他發(fā)奮學(xué)習(xí)，終 于掌握了制 造復(fù)雜機械的手藝。1763 年，里的紐可曼學(xué)校有一臺蒸氣機壞了，急需修理. 瓦持了解后立即趕到 那里，這是一臺非常原始的蒸汽機，但瓦特認為這是一個難得的學(xué)習(xí)機會 . 他把 機器拆開，一 個零件一個零件地研究，并進行修理，最后又安裝好，機器雖修好了， 但活塞只能帶動 機械做往復(fù)運動 .動作緩慢，效率極低，聰明好學(xué)的瓦特苦思冥想