九年級上冊物理熱機(jī)教案
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,就不得不需要編寫教案,教案是實(shí)施教學(xué)的主要依據(jù),有著至關(guān)重要的作用。我們該怎么去寫教案呢?以下是小編精心整理的九年級上冊物理熱機(jī)教案,希望對大家有所幫助。
九年級上冊物理熱機(jī)教案1
【知識與能力目標(biāo)】
1、理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2、知道熱機(jī)中能量的轉(zhuǎn)化。理解四沖程汽油機(jī)的構(gòu)造和工作原理。
【過程與方法目標(biāo)】通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動掛圖的演示理解汽油機(jī)的工作過程,能夠簡單描述汽油機(jī)的四個沖程。
【情感態(tài)度價值觀目標(biāo)】
1、通過觀察汽油機(jī)模型和汽油機(jī)活動掛圖的演示培養(yǎng)學(xué)生觀察理解問題的能力。
2、通過學(xué)習(xí)熱機(jī)的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)知識應(yīng)用于人類社會的意識。
【教學(xué)重點(diǎn)】理解內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【教學(xué)難點(diǎn)】汽油機(jī)四個沖程的理解。
◆課前準(zhǔn)備◆ 1.多媒體課件。
2.實(shí)驗(yàn)器材:試管、水、橡皮塞、酒精燈、火柴、汽油機(jī)模型、汽油機(jī)活動掛圖。
一、引入新課1、復(fù)習(xí)提問:請舉例說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。學(xué)生舉例:打氣時氣筒會發(fā)熱用鋸子鋸木料時鋸條會發(fā)熱2、剛才的
事例都說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,那么反過來想內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎?
二、進(jìn)行新課:
1、利用內(nèi)能做功
(1)演示實(shí)驗(yàn):水蒸氣沖開橡皮塞1
現(xiàn)象:在水沸騰一段時間后,橡皮塞被水蒸氣沖開。
思考:這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么?引導(dǎo)回答:說明了水蒸氣的內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為橡皮塞的機(jī)械能。師述:剛才用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的機(jī)械能?
(2)介紹書中的實(shí)驗(yàn):酒精燃?xì)鉀_開蓋子學(xué)生看書中的內(nèi)容,了解這個實(shí)驗(yàn)的做法及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。理解:這個實(shí)驗(yàn)說明了酒精燃?xì)獾膬?nèi)能快速轉(zhuǎn)化為蓋子的機(jī)械能。理解:這個實(shí)驗(yàn)說明了把燃料移到容器的內(nèi)部去燃燒,可以獲得更大的機(jī)械能。
2、蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)是最早的熱機(jī)。
(1)熱機(jī)的原理:將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。
(2)熱機(jī)是熱力發(fā)動機(jī)的簡稱。
(3)閱讀:物理在線,了解熱機(jī)的發(fā)展史蒸汽機(jī)――內(nèi)燃機(jī)――噴氣發(fā)動機(jī)――火箭發(fā)動機(jī)3、形形色色的熱機(jī)—汽油機(jī)的工作過程
(1)今天我們來學(xué)習(xí)熱機(jī)中的內(nèi)燃機(jī)的代表:汽油機(jī)。內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。汽油機(jī)是最常見的內(nèi)燃機(jī),以汽油為燃料。
(2)構(gòu)造(觀看活動掛圖,邊指示邊講解) 。
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,汽缸,活塞,連桿,曲軸。
(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能) 。
(3)沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程。
(4)工作原理。 (結(jié)合活動掛圖的演示) (講解時提醒學(xué)生注意觀察活塞的運(yùn)動方向、氣門的開閉、連桿、曲軸的運(yùn)動情況)內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程。開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時,活塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程,吸氣沖程;钊\(yùn)動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。此時是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這是第二個沖程,壓縮沖程。壓縮結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\(yùn)動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程,做功沖程。 2做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程,排氣沖程。此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。
(5)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化。在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動壓縮汽缸中汽油和空氣的混合氣,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在做功沖程燃?xì)鈱钊龉Γ瑑?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的慣性來完成。
(6)熱機(jī)的啟動熱機(jī)不能自行啟動。開始運(yùn)轉(zhuǎn)時,要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作。
(7)熱機(jī)的應(yīng)用汽油機(jī)比較輕巧,常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。柴油比較便宜,但柴油機(jī)比較笨重,主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。
4、教師介紹
(1)噴氣發(fā)動機(jī)
(2)火箭發(fā)動機(jī)
九年級上冊物理熱機(jī)教案2
物理熱機(jī)的效率知識點(diǎn)
1.物理學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)械效率、爐子效率等效率問題,所謂效率是指有效利用部分占總體中的比值。熱機(jī)是利用燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能做功的裝置,用來做有用功的部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫熱機(jī)的效率。
2.由于燃?xì)獾膬?nèi)能一部分被排出的廢氣帶走,一部分由于機(jī)器散熱而損失,還有一部分用來克服摩擦等機(jī)械損失,用于做有用功的部分在總體中的比例不可能達(dá)到IO0%,一般情況下:蒸汽機(jī)效率6%~15%,汽油機(jī)的效率20~30%,柴油機(jī)的效率30%~45%。
3.熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),人們在技術(shù)上不斷改進(jìn),減小各種損耗,提高效率。在熱機(jī)的各種損失中,廢氣帶走的能量在總體中所占比例,對這部分余熱的利用是提高熱機(jī)效率的主要途徑。熱電站就是利用發(fā)電廠廢氣余熱來供熱,既供電,又供熱,使燃料的各種利用率大大提高。
核心知識
熱機(jī)效率比較低,說明熱機(jī)中燃料完全燃燒放出的能量中用來做有用功的部分比較少,即熱機(jī)工作過程中損失的能量比較多,歸納起來有如下原因:
第一,燃料并未完全燃燒,使一部分能量白白損失掉,例如從汽車排出的氣體中我們可以嗅到汽油的味道,這說明汽油機(jī)中的汽油未完全燃燒;
第二,熱機(jī)工作的排氣沖程要將廢氣排出,而排出的氣體中還具有內(nèi)能,另外氣缸壁等也會傳走一部分內(nèi)能;
第三,由于熱機(jī)的各部分零件之間有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;
第四,曲軸獲得的機(jī)械能也未完全用來對外做功,而有一部分傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉(zhuǎn)動,這部分雖然是機(jī)械能,但不能稱之為有用功。
據(jù)上所述,熱機(jī)中能量損失的原因這么多,所以熱機(jī)效率一般都比較低。
提高熱機(jī)效率的途徑
根據(jù)前面所歸納的損失能量的幾個原因,我們只要有針對性地將各種損失的部分盡可能減小,便可使效率提高。
(1)改善燃燒環(huán)境,調(diào)節(jié)油、氣比例等使燃料盡可能完全燃燒;
(2)減小各部分之間的摩擦以減小磨擦生熱的損耗;
(3)充分利用廢氣的能量,提高燃料的利用率,如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站,比起一般火電站,燃料的利用率大大提高。
九年級上冊物理熱機(jī)教案3
教材分析
“熱機(jī)”是人教版九年級第十六章第四節(jié)內(nèi)容,是在學(xué)生學(xué)習(xí)并初步掌握了內(nèi)能、熱量、比熱容等后的一個綜合,是將物理學(xué)知識服務(wù)于社會的一個典例。雖然在新課標(biāo)下的考試要求不高,僅僅是“了解內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義”的層次。但能很好地體現(xiàn)了我們現(xiàn)行物理教材的“從生活走向物理,從物理走向社會”、“滲透科學(xué)-技術(shù)-社會觀念”的特點(diǎn)。本節(jié)內(nèi)容編排圖文并茂、簡潔明快、形象生動,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和求知欲,在學(xué)習(xí)中觀察、體驗(yàn),并探究物理規(guī)律,感悟科學(xué)研究方法,感受生活中處處有物理,物理存在于我們生活之中,激發(fā)學(xué)生學(xué)知識、學(xué)科技的興趣。
學(xué)生分析
九年級的學(xué)生學(xué)習(xí)物理已經(jīng)一年,有一定的基礎(chǔ),而且已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)械效率,對比學(xué)習(xí)熱機(jī)效率應(yīng)該不太難。經(jīng)過幾年的教學(xué)改革,大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)能自主學(xué)習(xí),并且小組已經(jīng)相當(dāng)成熟,已經(jīng)建立健全了小組合作評價機(jī)制。學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)的意識比較強(qiáng)。在掌握知識上學(xué)生兩極分化嚴(yán)重,知識的應(yīng)用深度不夠,所以更應(yīng)當(dāng)發(fā)揮小組的作用。
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
1、了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。
2、從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值。
3、了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。
4、通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識熱機(jī)效率。
九年級上冊物理熱機(jī)教案4
教材分析:
本節(jié)教材講解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理,并從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值,對內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義,以及熱機(jī)效率都有闡述。教學(xué)目標(biāo):1.知識與技能
●了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理. ●從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值.
●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義. ●通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識熱機(jī)效率. 2.過程與方法
●通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功.
●利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理. ●通過閱讀“科學(xué)世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識. ●通過學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機(jī)效率. 3.情感態(tài)度與價值觀
●通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力. ●通過閱讀“科學(xué)世界”擴(kuò)展學(xué)生的知識面.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn):汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程,燃料的熱值.難點(diǎn):熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失,了解熱機(jī)效率.教學(xué)器材:酒精燈、試管教學(xué)課時:1時教學(xué)過程:
引入新課
用酒精燈給試管中的水加熱,由于燃料在試管外燃燒,熱量損失較大,內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒,來獲得更大的動力?
進(jìn)行新課
內(nèi)燃機(jī):燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)(1)汽油機(jī)
最常見的內(nèi)燃機(jī),以汽油或柴油為燃料,分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)我們首先介紹汽油機(jī)①構(gòu)造(出示模型或掛圖。邊指示邊講解)。
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程②工作原理。
(邊動作邊講解,并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況)
內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時,活
塞由上向下運(yùn)動,進(jìn)氣門打開,排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程活塞運(yùn)動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動。這時進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。這是第二個沖程
壓縮結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\(yùn)動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程
做功沖程結(jié)束,活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程
此后,活塞又由上向下運(yùn)動,從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。 ③能的轉(zhuǎn)化。
教師:汽車在開動前,是如何使內(nèi)燃機(jī)起動的?學(xué)生回答后總結(jié):通過外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動,消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功,內(nèi)能就會轉(zhuǎn)化成曲軸的'機(jī)械能。這時曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過做功,一部分通過飛輪(與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子)保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動曲軸轉(zhuǎn)動,靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。
(2)柴油機(jī)
柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方,也有不同之處。
、俨裼蜋C(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):都是內(nèi)燃機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):
構(gòu)造方面:柴油機(jī)沒有火花塞,而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴;
工作過程上:吸入的氣體不同(汽油機(jī)吸入的是什么?柴油機(jī)吸入的只是空氣);壓縮情況不同(問:汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大?柴油機(jī)壓縮沖程末,氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大,溫度更高,這個溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn));
點(diǎn)火方式不同(汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn),從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式);
用途方面:柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜,但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧,所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。小結(jié):
1、四沖程汽油機(jī)的基本工作原理.
2、燃料的熱值.
3、內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義板書設(shè)計(jì):
第四節(jié)熱機(jī)
一、汽油機(jī)
1、構(gòu)造:
2、工作原理:
3、能的轉(zhuǎn)化:
二、柴油機(jī)
1、柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn):
都是內(nèi)燃機(jī);一個工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個沖程
2、柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn):(1)構(gòu)造方面:
(2)工作過程上:壓縮情況不同點(diǎn)火方式不同(3)用途方面:作業(yè):
(l)簡述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。 (2)回答下列問題:
①內(nèi)燃機(jī)的四個沖程順序能顛倒嗎?為什么?
、趦(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動幾次?曲軸轉(zhuǎn)動幾周?教學(xué)后記:
本節(jié)主要是對汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作原理、構(gòu)造的學(xué)習(xí),同時,使學(xué)生知道燃料的熱值,讓學(xué)生明白節(jié)約能量的重要性。
九年級上冊物理熱機(jī)教案5
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1、建立熱值概念。知道熱值是燃料的重要特性,了解熱值的表示法和常見燃料的熱值,能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃料放熱的簡單計(jì)算。
2、了解熱機(jī)效率。知道熱機(jī)工作時燃料釋放能量的主要流向,知道可以怎樣提高熱機(jī)效率以及提高熱機(jī)效率的意義所在。
(二)過程與方法
通過社會調(diào)查、分組交流合作,了解熱機(jī)效率及熱機(jī)帶來的負(fù)面影響。
(三)情感態(tài)度與價值觀:
了解熱機(jī)的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系,并能夠簡述熱機(jī)使用產(chǎn)生的排放物
對環(huán)境的不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識,激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。
教學(xué)重點(diǎn)
燃料的熱值、熱機(jī)效率以及學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)。
教學(xué)難點(diǎn)
熱機(jī)效率的理解和環(huán)境保護(hù)。
課前準(zhǔn)備
木柴、煙煤、焦炭、汽油、柴油、酒精、液化石油氣(打火機(jī)中裝有)等燃料樣本,多媒體課件,布置學(xué)生課前進(jìn)行有關(guān)環(huán)境污染方面的社會調(diào)查。
教學(xué)過程
一、引入新課
無論是燒菜做飯,還是奔馳的汽車與火車,乃至直入蒼穹的火箭等都離不開燃料。即從原始人類學(xué)會用火的那天起,至今,人們使用的能量絕大部分還是通過燃料燃燒獲得的。那么燃料燃燒釋放的能量究竟有多少用來做了有用功?以及燃料的燃燒對環(huán)境會造成那些影響呢?今天我們一起來學(xué)習(xí)“第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)”。
二、新課教學(xué)
1、課件展示:木柴取暖、煤氣燒飯、鍋爐中煤炭燃燒、內(nèi)燃機(jī)車、飛機(jī)、輪船等,引出常見的燃料。
2、設(shè)疑:常見的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等,在燃燒時都會釋放能量,但它們釋放能量的能力是否相同呢?如果不同,那又如何來表示它們這種能力的大小呢?
3、交流與討論:如何比較不同燃料燃燒釋放能量的能力的不同?
注:如果學(xué)生不能回答,可由教師引導(dǎo):必須保證哪些量相同才能進(jìn)行比較?(燃料的質(zhì)量要相同,而且都要完全燃燒)。
(一)燃料的熱值
燃料的熱值:把1千克某種燃料完全燃燒釋放出的能量(熱量)叫做這種燃料的熱值。用q表示。單位是J/kg,氣體燃料熱值單位是J/m3。
注意,質(zhì)量必須是單位質(zhì)量1千克,必須完全燃燒。
強(qiáng)調(diào):熱值是燃料的重要特性,只和燃料的種類有關(guān),與質(zhì)量和是否完全燃燒無關(guān)。
學(xué)生查熱值表,并表述木柴、液化氣熱值的物理意義。
由熱值的定義我們知道:
1kg的干木柴完全燃燒釋放出1.2×107J的熱量;
那么質(zhì)量為m kg的干木柴完全燃燒釋放出多少J的熱量,怎么計(jì)算?
m﹒q
由此得出熱值的計(jì)算公式:Q=mq 。
思考:氣體燃料通常不用質(zhì)量而用體積,因此計(jì)算氣體燃料放熱時,公式應(yīng)該寫成Q=qV
例:計(jì)算4kg柴油完全燃燒釋放的熱量。
解:查表可知q=3.3×107J/kg,
所以Q=mq=4 kg×3.3×107J/kg=1.32×108 J。
答:完全燃燒釋放的熱量為1.32×108 J。
估算練習(xí):在圖12-26所示的情況下,所需的干木柴、煙煤和汽油。
交流與討論:在圖12-26中,實(shí)際需要的干木柴、煙煤和汽油的質(zhì)量大大超過計(jì)算得出的數(shù)值,這是為什么?
(二)熱機(jī)效率
實(shí)際上熱機(jī)工作時,并不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功,有很大一部分能量在工作的過程中損耗掉了。
課件展示:教材圖12-27“熱機(jī)燃料燃燒能量走向示意圖”。
由圖可知,真正能轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠帧?/p>
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。用η表示(即η=Q有/Q總×100%)。
過渡語:為了合理利用能源,人們一直都在努力提高熱機(jī)的效率。
自學(xué)P38第四自然段
交流與討論:如何合理利用能源,提高熱機(jī)的效率?
歸納:主要途徑是減少熱機(jī)各種能量損失。
具體措施:(1)使燃料盡可能完全燃燒(煤粉、鼓風(fēng))
(2)減小機(jī)械摩擦(選用優(yōu)良潤滑油)
(3)盡量簡化機(jī)械傳動部分(三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī))
5、課件展示:各種熱機(jī)的效率
思考:熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%?為什么?
(三)環(huán)境保護(hù)
熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn),但也帶來了一些負(fù)面影響,造成了環(huán)境污染,如噪聲污染、廢氣污染等。
課件展示:燃料燃燒造成的環(huán)境污染的有關(guān)圖片和生活場景。
交流與討論:通過上面的展示,并聯(lián)系我們的生活環(huán)境談一談:燃料燃燒對環(huán)境有哪些影響?
歸納:(1)燃料燃燒排放的煙塵,使空氣混濁,影響動植物生長。
(2)汽車等交通工具排放的尾氣:如過多二氧化碳,引起地球溫室效應(yīng),全球氣候變暖。CO能造成“煤氣中毒”,讓人缺氧致死。二氧化硫會形成酸雨,危害植物、危害莊稼,破壞生態(tài)平衡,還會腐蝕建筑物……
閱讀:我國大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和信息窗內(nèi)容,進(jìn)行環(huán)保總動員。
三、課堂小結(jié):
1、熱值:①概念:②單位;③公式:④計(jì)算:
2、熱機(jī)效率:①概念:②提高熱機(jī)效率的途徑:具體措施:
3、保護(hù)環(huán)境,從我做起。
四、課堂練習(xí)
1、液化氣的熱值是4.9×107J/ m3,,其物理意義是,完全燃燒5 m3的液化氣可以產(chǎn)生J的熱量。
2、火箭常用液態(tài)氫氣作燃料,其原因是。
3、下列關(guān)于熱值的說法正確的是( )
A、燃料不燃燒,其熱值為零。
B、燃料不完全燃燒其熱值要變小。
C、.燃料的熱值與燃燒情況和質(zhì)量無關(guān),只與燃料種類有關(guān)。
D、燃料燃燒時放出熱量多的其熱值就大。
4、一個含0.6 kg無煙煤的蜂窩煤,能燒開5瓶水,而0.6 kg的液化氣可以供普通人家一天做飯、燒開水、洗澡用水。這樣看來不同的燃料的不同,若q無煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量是9kg,從20℃到燒開,那么這個煤爐的效率是。(一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
5、要提高熱機(jī)的效率,下列做法不可行的是( )
A、盡量減少廢氣帶走的熱量。
B、盡量保持機(jī)械部件之間有良好的潤滑。
C、盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機(jī)械能。
D、盡量減少散熱損失。
6、煤和石油在燃燒時生成的氣體中含有大量的二氧化碳、氮氧化合物等,燃料的不完全燃燒還會產(chǎn)生粉塵和一氧化碳,這些和排放到空氣中,嚴(yán)重污染了大氣。
7、用煤炭燒開水,水實(shí)際吸收的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于依照熱值計(jì)算的熱量,為什么?
作業(yè)設(shè)計(jì)
、僖慌_大型推土機(jī)的推力約為3×104N,勻速推著土總行程達(dá)10km,消耗柴油約30.3kg,求推土機(jī)上裝的柴油機(jī)的熱機(jī)效率。
②點(diǎn)燃一只無煙煤(0.6kg),能燒開5瓶水,而點(diǎn)燃0.6kg的液化氣可以供普通人家燒一天的飯菜,開水還可以燒淋浴用的洗澡水。這樣看來:不同的燃料( )不相同。若q無煙煤=3.4×107J/kg,5瓶水的質(zhì)量約為9.5kg,從20℃燒開,那么這個煤爐的熱效率是( )
板書設(shè)計(jì)
第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
一、燃料的熱值。
熱值:1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。
(1)符號:q
(2)單位:焦/千克。(J/kg)。或氣體燃料的熱值:J/m
3(3)熱值的物理意義:
(1)公式:Q=mq或q=Q/m
二、熱機(jī)效率。
三、環(huán)境保護(hù)。
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