《2022年教科版九年级物理上册第二章第三节热机效率导学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年教科版九年级物理上册第二章第三节热机效率导学案.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022年教科版九年级物理上册第二章第三节热机效率导学案 2.3 热机效率 导学案 【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洁计算。 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。 3 、重难点：热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义。 【 自主 学习】 （一）热值 （1）燃料的热值：_。符号：_ （2）单位：_。气体燃料的热值单位：_。 （3）热值的物理意义 _ 。 干木柴的燃烧值是 1.2×l07 焦/千克物理意义是_。 （4）
2、公式：_ 阅读常见燃料的热值表，读出常用燃料的热值，表中热值最大的燃料是_ 例题：计算 4kg 柴油完全燃烧释放的热量。 （二）、热机效率。 在人类历史上，发觉内能可以做功并制造出了热机，人们起先大量运用热机，包括蒸汽机，蒸汽轮机，汽油机，柴油机，喷气发动机等，但是它们的性能是不一样的。也就是说运用相同的内能所获得的机械能是不一样的。那么在物理当中是用什么来衡量热机的性能的呢？ 在汽油机中，燃料释放的能量全部都用来做有用功了吗？现在看到课本 139 页图 16-4-6，我们把燃料所释放出的热量看做是 101，其中气缸在排气冲程解除的废气的温度很高，带走了 33到 35的热量，为了保证气缸的运用
3、寿命，在连续工作时须要不断用水来冷却缸体，冷却水带走了 30到 32的热量，另外克服气缸活塞与缸壁的摩擦做功也须要消耗热量，缸体对外热辐射时也要散失热量，二者之和占总热量的 7到 9，这样算下来只剩下 25到 30的热量以有用功的方式输出，转化为我们须要的机械能。 从上面来看，热机中燃料燃烧放出的热量只有其中一部分是用来做有用功的. 1、热机是内能转化成机械能的机器，它跟全部机械一样，也有效率的问题。 热机效率是热机性能的一个重要指标。 (1)概念：热机的效率：_。 (2) 公式：_. 练习： 例 1：在视察水的沸腾试验中，用酒精灯将杯中 230g，60°C 的热水加热到沸腾，共用去
4、2.5g 的酒精，问：酒精完全燃烧所释放的热量中有一百零一分之几被水汲取？ 解：酒精完全燃烧产生的热量 Q 1 =qm 酒 =3.0×107 J/kg×2.5×10 -3 Kg=7.5×10 4 J 水汲取的热量 Q 2 =cm(t 0 -t)=4.2×103 J/(kg.°C) ×230×10 -3 kg×40°C=3.864×10 4 J n=Q 2 /Q 1 ×101=51.5 例 2：一载重车在一段平直的高速马路上行驶 10.08km，所用的时间是 8
5、min，消耗的燃油是 3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为 63kw,燃油的密度是 0.8×103 kg/m 3 ，热值为 3.15×10 7 J/kg.问： （1） 汽车行驶的速度 （2） 汽车行驶过程中的牵引力 （3） 汽车发动机的效率 解： （1） v=s/t=10180m/480s=21m/s （2） 方法一：p=w/t=Fs/t=fv F=p/v=63000w/（21m/s）=3000N 方法二：w=pt=63000kw×480s=30240000J F=w/s=30240000J/10180m=3000N (3)燃油完全燃烧所
6、释放的热量 Q=mq=800kg/m3 ×0.003m 3 ×3.15×10 7 J/kg =7.56×107 J 热机效率：n=W 有用 / Q 总 ×101 =30240000J/7.56×107 J×101 =40 2、分析课本 139 页图 16.46 的热机燃料燃烧能量走向示意图探讨如何提高热机效率的效率？ 方法：_、_、_。 提问：（1）你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看 汽油机的效率：2030%； 柴油机的效率：3045%； 喷气发动机 50%60%； 不同的热机的效率一般不同，那么想
7、一下热机效率会不会达到 101？ （2）机械效率和热机效率是不是一回事？（用机械做功时，有用功和总功的比值叫做机械效率，热机的燃料释放出的能量用来开动热机，这些热量不会用来全部做有用功也就是不会用来全部开动热机，那么有用的热量与总的热量之比就是热机效率。可见探讨的问题是不一样的，不过探讨问题的思想是一样的，都反映的是性能的好坏，机械效率是机械做功的性能的好坏，热机效率是热机性能好坏的标记） （二）变更世界的热机 热机使人类摆脱了繁重的体力劳动，促使了生产力的发展，带来了工业革命，现代社会在交通运输，电力工业中都离不开热机，对热机的研制和改革将会进一步推动社会生产力的发展。 练习 1： 1、 燃
8、料的燃烧放出热量的多少跟燃料的_ 、_ 和燃料的_都又关系。人们把 1kg 某种燃料_所放出的热量叫这种燃料的_，并用符号_来表示。在国际单位中，它的单位是_ 2、无烟煤的热值是 3.4×107 J/kg,其物理意义_。 3、完全燃烧 5kg 的汽油，放出的热量为_J . 4、在热机的各种能量损失中，_带走的能量最多，设法利用_的能量，是提高燃料利用率的主要措施。 5、为了取得和应用内能，在燃烧煤和石油等燃料是，它们排放的_是大气污染的主要来源。 【当堂检测】 1.燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则( ) A、甲的质量肯定大 B、甲的热值肯定大 C、甲的比热容肯定大 D、条
9、件不足无法推断 2.下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是( ) A、两决块相互摩擦，冰块熔化 B、水蒸气推动活塞做功 C、压缩气体，温度上升 D、用太阳灶烧水 3.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 4.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) 5.两种燃料的燃烧值之比为2:1，它们的质量之比为1:4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为( ) A.1:
10、2 B.2:1 C.8:1 D.4:1 6.为了提高热机效率，可实行的措施是（ ） A采纳热值高的燃料 B降低热机功率 C保证良好的润滑削减摩擦 D以上措施都可以 7.燃料的燃烧是一种_改变；在燃烧过程中，燃料的_能转化为_能。 8.10 千克汽油完全燃烧放出 4.6×108焦的热量，则汽油的燃烧值为_焦耳/千克。 9.热机工作时会产生_，干扰人们的正常工作和生活，同时会排出 _ 污染大气。 10.无烟煤的热值是 3.4×107 J/Kg，表示的意义是 _ 。如要获得 1.7×108 J 的热量，须要完全燃烧 Kg 无烟煤。 11.已知汽油的热值是 4.6×107 J/kg，完全燃烧 500g 汽油，求；(1)燃烧汽油产生的热量是多少?(2)若这些热量的 50%被水汲取，使水温从 20起先，上升了 40，则水的质量是多少? 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页