14、2热机的效率
一、教学目标
1、从能量转化的角度认识燃料的热值，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。
二、教学重点
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。
三、教学方法
学生自学加教师讲解 教学过程
1、人类获取内能的最为有效的方法是燃烧燃料，燃烧燃料的过程实质是一种化学变化，在此过程中将燃料的化学能转化为内能。
2、学生阅读课本P22-P25文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。
3、完成下列自测题
（1）某种燃料完全燃烧所放出的____与____之比，叫做这种燃料的_____。 （2）热值的单位由____与____的单位组成，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：___kg酒精__________所放出来的热量是________J。
4、学生说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？并同时提问：根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？ 这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。
某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
5、阅读P23页第二段的内容，归纳一下利用燃料的热值和质量，来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。（用Q放表示放出的热，q代表燃料的热值，m代表燃料的质量）
Q放=qm 如果是气体燃料，公式又是什么样的？
Q放=qV
6、学生讨论：在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料的热值是否会发生变化？
热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。
7、分析计算公式中各物理量的单位： 在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计算的结果才是J。
利用推导式m=Q放/q、q=Q放/m、V=Q放/q 、q=Q放/V可以求出对应的燃料的质量、体积、热值 。 学生练习：（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燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
(2)一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（
） A、密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B.、比热容和密度不变，热值减为原来的一半 C.、热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D.、密度、热值和比热容都不变
8、热机的效率
学生阅读课本P23-P24文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号并完成自测题
（1）对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。
（2）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________。
（3）设法利用___________，是提高燃料利用率的重要措施。
问题
1、我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？
阅读课本P24页“想想议议”，回答相关问题。 同时指出在八年级，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？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。 η＝W有用/Q放
在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放（这相当于机械效率中的总功），再利用W有用/Q放=η 计算出热机的效率，或用公式Q吸/Q放=η算出炉子烧水的 效率。
9、学生作业
（1）完成课本P26页第
3、4题。
（2）据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，[C水=4.2×103J／（kg·℃），q焦碳=3.0×107J／kg] 问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量? （2）1.176×1010J的热量可以将多少kg的水由20℃加热到沸腾?
