九上下冊物理14.2熱機(jī)效率公開課教案教學(xué)設(shè)計課件測試卷練習(xí)卷課時同步訓(xùn)練練習(xí)公開課教案課件

第二節(jié)熱機(jī)效率點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

自學(xué)檢測1.熱機(jī)是將

燃燒時放出的

轉(zhuǎn)化為

的機(jī)器。熱機(jī)的種類很多，例如

、

、

、

等。2.四沖程熱機(jī)的一個工作循環(huán)由

、

、

、

四個沖程組成，其中只有

沖程是高溫高壓燃?xì)馀蛎泴ν庾龉Α?.內(nèi)燃機(jī)包括

機(jī)和

機(jī)，

是利用燃燒汽油來工作的，

是利用燃燒柴油來工作的。4.汽油機(jī)在構(gòu)造上，是由進(jìn)氣門、排氣門、

、

、

、

、飛輪以及

組成。燃料機(jī)械能

內(nèi)能噴氣式發(fā)動機(jī)

汽輪機(jī)內(nèi)燃機(jī)

蒸汽機(jī)汽油排氣

做功

壓縮吸氣

做功柴油機(jī)汽油機(jī)

柴油火花塞

連桿

汽缸

曲軸

活塞

點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

自學(xué)檢測汽油機(jī)的工作原理：7.吸氣沖程：

打開，

關(guān)閉?；钊善?/p>

端向

端運(yùn)動，

組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。8.壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都

，活塞由汽缸

端向

端運(yùn)動，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)

，溫度。9.做功沖程：在壓縮沖程末尾，

產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推動活塞由汽?/p>

端向

端加速運(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸和飛輪快速轉(zhuǎn)動。10.排氣沖程：

關(guān)閉，

打開，活塞由汽缸

端向

端運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。為下一個

做好準(zhǔn)備?；鸹ㄈ秃涂諝馍?/p>

排氣門

進(jìn)氣門

上

增大

下

下

下關(guān)閉

升高上

進(jìn)氣門排氣門

下

上

工作循環(huán)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

自學(xué)檢測柴油機(jī)的工作原理：7.吸氣沖程：

打開，

關(guān)閉。活塞由汽缸

端向

端運(yùn)動，外界

從進(jìn)氣門吸入氣缸。8.壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都

，活塞由汽缸

端向

端運(yùn)動，空氣被壓縮成高溫的氣體，其溫度超過柴油的

。9.做功沖程：在壓縮沖程末尾，由

向汽缸內(nèi)噴射霧狀的柴油，這些霧狀柴油在汽缸內(nèi)高溫空氣中劇烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推動活塞由汽?/p>

端向

端加速運(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸和飛輪快速轉(zhuǎn)動。10.排氣沖程：

關(guān)閉，

打開，活塞由汽缸

端向

端運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。為下一個

做好準(zhǔn)備?？諝馍?/p>

排氣門

進(jìn)氣門

上

下

下

下

關(guān)閉

上進(jìn)氣門

排氣門

下

上

工作循環(huán)噴油嘴

燃點(diǎn)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

7.汽油機(jī)和柴油機(jī)在構(gòu)造和工作原理上有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？相同點(diǎn)1．基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2．每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3．四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。4．一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，做功一次。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

7.汽油機(jī)和柴油機(jī)在構(gòu)造和工作原理上有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？不同點(diǎn)1．構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2．燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。3．吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4．點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、會用比值定義法理解熱值的概念2、能進(jìn)行燃料放熱的計算3、能說出熱機(jī)能量的主要流程4、知道提高熱機(jī)效率的途徑5、認(rèn)識熱機(jī)對環(huán)境的影響點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

燃料的熱值固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種〖請你說說〗日常生活中常用到的燃料有哪些？

常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾龋r(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。你能列舉一些常見的燃料嗎？它們分別屬于哪一類？質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所放出的熱量是不同的。在物理學(xué)中，把1kg某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量叫做燃料的熱值。熱值的符號：q

單位：J/kg（J/m3）固體和液體燃料氣體燃料燃料的熱值熱值是反映燃料燃燒時化學(xué)能車化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小的物理量，同種燃料的熱值與燃料的質(zhì)量無關(guān)。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

Q=mq質(zhì)量m為的燃料完全燃燒釋放的能量是：Q：燃料完全燃燒釋放的熱量ｑ：燃料的熱值ｍ：燃料的質(zhì)量燃料的熱值點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

燃料的熱值無煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4×107J。液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示1m3的液化氣在完全燃燒時所放出的熱量為4.9×107J。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

請計算：干木柴煙煤汽油點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

為了反映燃料燃燒是釋放能量的本領(lǐng)的大小，物理上引入熱值這個物理量燃料的熱值：在物理學(xué)中，把1Kg某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量熱值是反映燃料燃燒時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小的物理量，同種燃料的熱值與燃料的質(zhì)量無關(guān)點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

提出問題：燃料在燃燒是所放出的熱量的多少與哪些因素有關(guān)？猜想：質(zhì)量、燃料充分程度、燃料種類質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒是所放出的熱量是不同的火箭為什么用液態(tài)氫做燃料？例題：計算4Kg柴油完全燃燒釋放的熱量。（q=3.3X107J/Kg）已知：m=4Kg,q=3.3x107J/Kg求：Q解：Q=mq

=4KgX3.3X107J/Kg答：完全燃燒釋放的熱量為1.32x108J反饋練習(xí)1、燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，在燃燒過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2、1Kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。無煙煤的熱值是3.4x107J/Kg，它的物理意義是：1Kg的無煙煤完全燃燒放出的熱量為3.4x107J點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

近期煤價節(jié)節(jié)攀升，不少不法商販將煤矸石破碎之后在優(yōu)質(zhì)煤中銷售，假如你是檢察人員，最巧當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量中的（）A、比熱容B、溫度C、熱值D、質(zhì)量C點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）A、較小的質(zhì)量B、較小的密度C、較大的比熱容D、較大的熱值D點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

由熱值的定義可知，熱值q=，式中m是燃料的質(zhì)量，Q是燃料完全燃燒放出的熱量，那么（）A、熱值的大小的與Q成正比B、熱值的大小與m成反比C、熱值的大小與Q、m都有關(guān)，由Q與m共同決定D、熱值的大小與Q、m都無關(guān)，由燃料的種類決定D點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

熱機(jī)效率討論交流：熱機(jī)工作時，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功呢？由于機(jī)械傳動等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放機(jī)械傳熱損失一部分能量熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龉Φ牟糠謴U氣排出帶走的能量熱機(jī)中燃料釋放能量的主要走向示意圖點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐蝗剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機(jī)效率熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率，即：

η=W有Q放×100%點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

由圖可見，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機(jī)效率：熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率。提高熱機(jī)效率的主要途徑:減少熱機(jī)工作中的各種能量損失.具體方法:首先要減少燃燒過程中的熱量損失;其次是要盡量簡化機(jī)械傳動部分,并選用優(yōu)良的潤滑材料減小摩擦,以減少機(jī)械損失.如內(nèi)燃機(jī)要掌握好火花塞點(diǎn)火或噴油嘴噴油的最佳時間;蒸汽類熱機(jī),常將煤研磨成粉狀,用風(fēng)吹入鍋爐內(nèi)燃燒.這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些.各種熱機(jī)的效率:蒸汽機(jī):6﹪~15﹪汽油機(jī)：20﹪~30﹪柴油機(jī)：30﹪~40﹪飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動機(jī)：50﹪~60﹪議一議怎樣提高熱機(jī)的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；在熱機(jī)的設(shè)計和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

想一想熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？

不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機(jī)效率小于100%。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

質(zhì)量為10Kg，初溫為20攝氏度的水，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將這些水加熱至沸騰，需要吸收多少熱量？如果這些熱量是由干木柴完全燃燒提供的，干木柴完全燃燒放出的熱量有百分之八十被吸收，需要燃燒多少千克的干木柴？（q=1.2x107J/Kg

）解：Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103×10×(100-20)J=3.36×106JQ吸=Q放.η，∴Q放===4.2×106J，由m柴=＝=0.35kg

點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

4、關(guān)于燃料的熱值，下列說法正確的是（）A、與燃料的燃燒情況無關(guān)。B、容易燃燒的燃料，熱值一定大。C、1kg煤燃燒時放出的熱量一定大于1kg木柴燃燒時放出的熱量。D、一杯酒精與半杯酒精相比，一杯酒精的熱值大。A點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

5、酒精的熱值為3.0ⅹ107J/kg，完全燃燒200g的酒精放出的熱量是

J，若要獲得5.4ⅹ106J的熱量，則至少完全燃燒

g的酒精。6、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號柴油機(jī)的效率是30%，在柴油機(jī)內(nèi)完全燃燒2千克柴油能放熱

J，這些熱通過柴油機(jī)的轉(zhuǎn)化能對外做有用功

J。

（柴油的熱值為3.3×107J/kg）1.98×1076.6×1078、完全燃燒140g焦炭（焦炭的熱值為3.0×107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg、20℃的水溫度升高到多少度？點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

小結(jié)：一、燃料1、燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2、燃料燃燒釋放能量的多少與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、燃料種類有關(guān)。二、熱值（q

）:表示燃料燃燒釋放能量的能力的大小1、定義：1kg某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量叫做燃料的熱值2、定義式：3、單位：J/kgJ/m34、熱值表：熱值是燃料的一種特性三、燃料燃燒釋放熱量

Q=mq

四、熱機(jī)效率：或：Q=Vq（氣體）η=W有Q放×100%提高熱機(jī)效率的途徑

使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；在熱機(jī)的設(shè)計和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

體會與收獲

通過學(xué)習(xí),你有何體會與收獲?點(diǎn)此播放教學(xué)視頻

休息一下，自主回顧學(xué)習(xí)下面這個故事吧！學(xué)習(xí)之路，時刻保持謙虛！熟能生巧，正像下面這個故事說的一樣！故事再現(xiàn)自學(xué)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初