2020年九年级物理全册 14.2 热机的效率导学案2 新人教版.doc
九年级物理全册14.2《热机的效率》教案(新版)新人教版
九年级物理全册14.2《热机的效率》教案(新版)新人教版14.2《热机的效率》【学习目标】（1）知道热机的效率。
（2）了解提高效率的途径。
（3）用物理图表分析问题的能力，联系实际思考问题的能力。
（4）感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念。
【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。
【导学过程】 1.燃料的热值(1)燃料燃烧时把能转化为能。
燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是同的。
(2)我们把之比叫这种燃料的热值，常用符号来表示。
(3) 对于固体燃料，热值指的是 , 热值的单位是，符号是。
对于气体燃料，热值指的是，单位是，符号是。
7(4)干木柴的燃烧值是1.2×l0J/kg, 其物理意义是。
(5)热值是物质本身的一种属性，它与物体的质量、形状、体积、位置、温度,吸收或放出热量多少等因素都无关；热值是反映燃料优劣的重要指标。
(6)阅读23页小资料，了解一些燃料的热值。
(7)提高燃料利用率的途径有:让燃料完全燃烧;如把煤磨成煤粉,从而加大与氧气的接触面积,再把空气吹进炉膛.会比煤块燃烧更充分.再有尽量减少热损失. 设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
2．燃料燃烧放热公式公式Q=mq中Q代表，其单位是；m代表，其单位是；q代表，其单位是。
例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解析：从热值表中查得柴油的热值是q＝，由题意可知m= ．根据燃料燃烧放热公式可计算出柴油完全燃烧释放的热量为。
3．热机效率(1)分析热机燃料燃烧能量走向示意图14.2-2,引出热机效率的定义。
(2) 热机效率的定义：之比叫热机的效率。
(3) 热机效率的公式：(4) 如何提高热机的效率:a使燃料；b减少；c保持良好的润滑。
(5) 热机效率是热机性能的重要指标。
例：一铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热至沸腾(在1标准大气压下)，煤气灶共燃烧了48g煤气，在此过程中3（1）铝壶中的水吸收了多少热量？［水的比热c = 4.2×10J/(kg·℃)］17（2）完全燃烧48g煤气可以放出多少热量？（煤气的热值q = 4.2×10J/kg）（3）如果认为铝壶中的水吸收了煤气灶放出的全部热量，则该煤气灶的效率是多少？（4）实际加热过程中，铝壶也会吸热并向外界散热，那么该煤气灶的实际效率比你在（3）中求到的效率是高还是低？为什么？【作业】1、书面作业：完成本学案上面的《课堂检测》，在规定时间内上交批改；2、课下作业：完成《动手动脑学物理》部分，做在课本上，下节上课时检查提问。
九年级物理全册 14.2 热机的效率导学案 (新版)新人教版
第2节热机效率学习目标：1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值概念。
2. 会查燃料的热值表。
能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3、能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。
对热机效率有初步认识 ,能大致说出提高热机效率的途径。
4. 能举例说明燃料燃烧产生的排放物对环境的影响,能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道,培养自觉的环保意识。
5. 能大致说出燃料内能的利用与人类社会的关系。
学法指导热值反映了燃料的燃烧特性.它的大小只与原料本身的性质有关,而与燃料的形状、体积、质量的多少无关.理解热值的概念应抓住三个关键:l kg 、某种燃料、完全燃烧 .否则燃料燃烧放出的热量就不是燃料的热值 .本节的习题重点是围绕根据热值公式 Q=mq和物体的吸、放热公式 Q=cmΔt 综合起来设计.在解题时,先要分析各物理量之间的关系,然后运用公式代人数值求解.求公式的掌握和对物体吸、放热过程的正确理解是解题关键 .释疑解难1. 燃料的热值(l) 对于热值概念的理解 , 应主要抓住三个关键词:l kg、某种燃料、完全燃烧 ."l kg" 是指燃料的质量 .如果燃料的质量不是lkg, 那么完全燃烧时放出的热量就不等于热值的数值."某种燃料"是说热值与燃料的种类有关,确定了燃料才能确定热值,不同的燃料有不同的热值.由此可见,热值反映了燃料的燃烧特性,热值大,说明这种燃料完全燃烧时放的的热量多,或者说化学能转化成的内能多。
"“完全燃烧”是一种理想的燃料状态,是指燃料烧完烧尽。
1kg的某种燃料只有完全燃烧放出的热量才等于这种燃料的燃烧值。
(2) 热值反映了不同燃料完全燃烧时放热本领不同的特性。
不同的燃料,其热值一般不同,同一种燃抖的热值是一定的,与燃料的质量,体积放出热量的多少等无关。
2. 热机效率(1) 热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所择放的能量的比值,它反映了能量的利用率,热机性能的一个重要标志.(2) 由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
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书
设
计
一、燃料的热值 二、 热机的效率
1.物理意义1.定义
2.定义2.类比-机械效率
3.单位3.热机效率的相关计算
作
业
设
计
本节优化设计
A、B档学生必做快乐预习、轻松尝试、能力提升选做探究创新
C、D档学生必做快乐预习、轻松尝试
教
学
反
思
二、了解什么是热机的效率。
一、燃料的热值
有“想想议议”中讨论的内容，讨论得出热值的定义。
1.物理意义：表示燃料放热能力的物理量。
2.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
3.单位：焦每千克，符号是J/kg。
4.热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 例如：干木柴的热值约为1.2×107J/kg表示1 kg干木柴完全燃烧时放出的热量约为1.2×107J
2、热机的效率
想想议议
讨论内燃机中燃料是否能够完全燃烧，完成《练习册》第12页第6题内燃机的能流图问题。
分析内燃机的能流图问题 ，讨论得出热机的效率概念。
1.热机的效率：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
2.类比-机械效率。
3.热机效率的相关计算。
小
结
1.燃料热值的物理意义及其相关计算；2.热机的效率的物理意义及其相关计算。
4.能从科学角 度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自觉的环境保护意识。
重点
从能量转化的角度认识燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算
难点
热机中的能量转化及损失，了解热机效率。
教法学法
指导
探究法、讨论法、观察法
九年级物理全册14.2热机的效率学案新版新人教版
第2节《热机的效率》导学案学习目标1.理解并掌握热值的概念、单位、计算公式。
2.会运用热值的计算公式进行计算，3.理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。
4.了解燃料燃烧对环境的影响。
自主探究1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其之比，叫做这种燃料的热值。
2.在国际制单位之中，热量的单位是.质量的单位是，则热量的单位是，符号是。
3.用来做的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
合作探究一、热值生活体验：生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料如何分类？思路点拨：生活中经常使用的燃料有很多，可以按状态分类。
固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。
思考讨论：（1）1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪-种燃料能烧开更多的水？（3）烧开同-壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量一样吗？（4）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？（5）影响燃料燃烧放出热量的因素是什么？答案点拨：（1）干木柴在同样燃烧时.木柴的质量越大，燃烧放出的热量越大。
（2）1 kg煤燃烧后能烧开更多的水。
（3）烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量不同，用干木柴的质量大，用天然气的质量小。
（4）干木柴燃烧得越充分放出的热量就越大，完全燃烧比未完全燃烧放出的热量大。
（5）燃料的质量、燃料的种类，燃料燃烧的状况。
自主学习：阅读课本P22-P23“燃料的热值”的内容，学有关的知识。
1.燃料的热值的物理意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量。
2.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=.气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=。
二、热机的效率思考讨论：（1）用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？（2）煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？答案点拨：（1）煤不能完全燃烧。
（2）炉灶本身吸收一部分热量；高温的烟气带走了一分热量：一部分热量直接散失掉了，水吸收的热量只占煤烧放出热量的一部分。
初三物理人教版九年级上册14-2《热机的效率》导学案
§14-2《热机的效率》导学案【学习目标】1、知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化。
2、知道什么是燃料的热值。
3、会计算燃料完全燃烧时放出的热量。
4、知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。
【课前预习案】使用说明&学法指导：1先通读教材，勾画出本节内容的基本知识点：燃料的热值，燃料完全燃烧时放出热量的计算方法，热机的效率的意义。
再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。
2.预习案完成时间15分钟。
Ⅰ.知识准备1.我们把 ___________跟______________的比值叫机械效率。
用公式表示为η=___________.2. 热量是指在过程中物体改变的多少。
物体吸收热量，增加，放出热量，减少。
热量通常用符号表示，国际单位制中热量的单位是。
Ⅱ.教材助读1、燃料的热值①、1、燃料的种类：燃料、燃料、燃料。
②、相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量是的。
（选填“相同”或“不同”）③、在物理学中，把叫做这种燃料的热值。
热值的单位是，符号是_________。
④、阅读常见燃料的热值表，你的发现是。
氢气的热值是1.4×108J/m3，它表示的物理意义是。
2、热机的效率⑤在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因有_________、____________________________。
⑥热机工作时，用来做____________的那部分能量与__________________之比叫热机的效率。
⑦在我们常用的热机中___________机的效率最高。
【课堂探究案】Ⅰ、学始于疑1、生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？热量从何而来？2、从预习中，你知道了汽油机的效率一般是多少？为什么这么低？如何提高内燃机的效率？Ⅱ、合作探究探究一：燃料的热值及计算1、①烟煤的热值约为2.9×107J/Kg，那么完全燃烧20Kg烟煤所放出的热量是多少焦耳？②如果燃料的热值用q表示，那么质量为m千克的某种燃料完全燃烧所释放的热量Q 该如何表示呢？2、某家庭需要将50Kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8Kg煤气。
九年级物理全册第十四章第2节热机的效率导学案 新人教版
热机的效率导学案【学习目标】1.从能量转化的角度认识热值，并能进行相关的计算。
2.通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。
3.通过探究活动，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【学习重点】认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。
认识热机的效率，能计算热机的效率。
【学习难点】认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。
认识热机的效率，能计算热机的效率。
【【自主学习】快速阅读课本相关内容，然后独立完成以下学习任务。
1．1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。
2．与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。
【交流展示】请结对相互更正，然后在组内展示质疑，如果还有不清楚的地方，请其他小组来帮忙。
【合作探究】请仔细观察课本独立完成下列问题，不明白的小组讨论。
学生活动一：阅读燃料的热值，并回答下列问题：①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。
燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。
②_______________________叫燃料的热值。
③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。
他的单位（字母）是_________。
④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。
要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？【交流讨论】讨论问题一通过阅读教材，完成下列的问题在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。
所选的燃料是，原因是讨论问题二：内能的利用效率：①思考：我们利用内能可以______和_____。
②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要__的多。
2019-2020年九年级物理全册《14.2 热机效率》学案(新版)新人教版
2019-2020年九年级物理全册《14.2 热机效率》学案（新版）新人教版学习目标1、从能量转化的角度认识热值，并能进行相关的计算。
2、通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。
重点难点1、认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。
2、认识热机的效率，能计算热机的效率。
学习过程一、自学案1、某种燃料完全燃烧所放出的之比，叫做。
2、热值的单位由的单位组合而成，在国际单位制中，热量的单位是，质量的单位是，所以热值的单位是，符号是。
3、酒精的热值是，它的物理意义是：酒精所放出来的热量是。
4、，叫热机效率。
5、蒸汽机的效率只有，汽油机的效率可以达到，柴油机的效率可以达到。
6、设法利用，是提高燃料利用率的重要措施。
二、探究案1、说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？2、根据我们的生活经验想想：烧同样一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？这说明了什么？3、归纳出燃料完全燃烧所放出热量的公式，如果是气体燃料公式又是什么样的？4、在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如不能则燃料的热值是否会发生变化？5、我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热量能否都被水吸收？若不能都吸收那么去哪里了呢？6、在八年级我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？什么相当于有用功？什么相当于总功？推导出计算公式？7、热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有何意义，怎么提高热机效率？三、展示交流四、精讲点拨1、热值的意义。
2、燃料燃烧公式、热机效率公式注意事项。
五、达标案：1、关于燃料的热值，以下说法中正确的是 ( )A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量或体积无关B．燃烧l千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小4、太阳能是一种清洁能源。
若一个太阳能热水器每天能使200kg的水温度由20℃升高到90℃，那么这些水吸收的热量为 J，这些热量相当于完全燃烧 m3的天然气放出的热量。
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（3）、对于气体燃料，热值又是怎么定义的呢？单位是什么？
2、热机的效率
（1）热机效率是怎么定义的 ？用公式怎么表达？
（2）提高燃料利用率的主要措施有哪些？
三、能力提升（12分钟）
1、如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。
2、（能力题）全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？
四、总结梳理（10分钟）
五、过关检测（8分钟）
1、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）
A、燃料的热值与燃料的种类 有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
热机的效率
流程及学 习内容
学习要求和方法
一、目标解 读（3分钟）
学习目标：
1、了解热值，及热机效率定义。
2、常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。
3、会做简单的求热机效率计算题。
学习重点：内燃机效率的计算。
学习难点：热值的理解。
二、夯实基础（12分钟）
1、燃料的热值
（1）、燃料的热值是什么？单位是什么？
独学：要求保持安静，独立完成，记下心中的疑问。
和比热容一样，热值和热机效率仍然采用比值定义法。
热机的效率和以前学过 的机械效率有什么不同？
先独立思考，与同桌相互 交流尽可能解决心中疑惑。
对定义的理解是本节考察的重点。
B、燃烧1千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值
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【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单计算。
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，及提高热机效率的意义所在。
3.了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。
【教学重难点】
教学重点：了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。
教学难点：热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。
而燃料的燃烧正是这一来源的主要途径。
下面我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
【自主预习】
燃料的热值
1、常见的燃料有哪些，他们在燃烧时都会释放能量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来比较不同燃料燃烧释放能量的能力？
2、叫做这种燃料的热值，用字母表示，单位符号是，利用热值计算热量的公式是。
思考：给热值下定义时你认为应该注意哪些？
气体燃料通常不用质量而用体积，因此计算气体燃料放热时，公式应该写成。
单位符号是。
3、观察常见燃料的热值表，说明热值是物质的之一，汽油的热值是
，它表示的物理意义是
热机的效率
1、认真阅读课本，掌握热机燃料燃烧能量的走向。
2、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？
计算公式应该写成
3、提高热机的效率的途径是
具体措施是。
4、热机的效率能否达到100％？为什么？
【课堂探究】
下图为汽油机做功冲程的示意图。
若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压
强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。
求：（1）汽油机在此工作状态下燃气每分钟对活塞做的功是多少？
（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么可放出多少热量？汽油机把
内能转化为机械能的效率是多少？（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）
【当堂训练】
1、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有（）
A．较大的比热 B．较低的沸点 C．较大的热值 D．较高的凝固点
2、甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值，下列说法正确的是（）
A.甲种燃料比乙种燃料的热量少
B.通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值越大
C.完全燃烧mkg乙种燃料，刚好烧开一壶水，那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
D.完全燃烧相同质量的两种燃料，乙种燃料放出的热量多
3、近期煤价节节攀升，少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量中的（）
A.热值
B.比热容
C.温度
D.质量
4、下列关于提高锅炉效率的方法，正确的是（）
A.把块状燃料粉碎成粉末状
B.用鼓风机向炉膛吹气
C.利用热值大的燃料
D.向锅炉加大燃料的投放量
5、东北网哈尔滨5月11日电，哈尔滨今年将拔掉140户企事业单位的燃油小锅炉，并入热网集中供热，这种做法可以（）
A.提高燃料的热值
B.减少大气污染，有利于环境保护
C.节约能源
D.使燃料完全燃烧。