人教版九年級全冊第十四章 內(nèi)能的利用第2節(jié) 熱機的效率導(dǎo)學(xué)案

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新舊銜接
1. 如圖所示是在燃氣灶上做飯的場景，在廚房中我們可以通過燃燒燃氣的方法獲取______。列舉兩個你知道的燃料：______________________。
2. 站在燒水的火爐旁邊，我們會感覺到熱，這是因為燃料燃燒放出的熱量________(填“有”或“沒有”)完全被水吸收。
3. 思考：為什么燃燒相同質(zhì)量的不同燃料，放出來的熱量不一樣多？
答： ____________________________________________________________。
4. (1)有用功：對我們有用的功，________要做的功。
(2)額外功：對我們沒有用，但又__________________的功。
(3)總功：________功和________功之和。
預(yù)學(xué)新知
1. 某種燃料完全燃燒放出的________與其________之比，叫這種燃料的________值。熱值是燃料本身的________。熱值的單位是________(或焦每立方米)，符號是________(或J/m3)。
2. 用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之________，叫做熱機效率。
3. 熱機的效率是熱機性能的重要指標，熱機的效率高，在做功同樣多的情況下，就消耗更________(填“多”或“少”)的燃料，從而節(jié)約能源，減少污染。
素養(yǎng)目標
1.(難點)從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量的本領(lǐng)不同，建立熱值的概念。
2. (重點)能簡單計算燃料燃燒放出的熱量。
3. 能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道什么是熱機效率。
課堂任務(wù)1 燃料的熱值
1.燃料
(1)種類：在木柴、酒精、煤、煤氣、木炭、汽油、氫氣、柴油、天然氣等這些燃料中，屬于固體燃料的是__________________，屬于液體燃料的是____________________，屬于氣體燃料的是________________________。
(2)燃燒時的能量轉(zhuǎn)化：燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，在燃燒過程中，燃料的________能轉(zhuǎn)化為________能。
2. 比較不同燃料的放熱能力
為了探究煤油和菜籽油的放熱能力，某小組組裝了如圖所示兩套規(guī)格完全相同的實驗裝置，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表。
eq \a\vs4\al()
(1)在安裝、調(diào)整實驗器材時，應(yīng)先調(diào)整、固定(圖甲中)________(填“A”或“B”)的位置。
(2)為了保證實驗結(jié)論的可靠性，小明在實驗中應(yīng)控制煤油和菜籽油的________相同、水的初溫和________相同。
(3)通過比較____________________可判斷燃料放熱的多少，這種實驗方法叫做________。
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：質(zhì)量相同的煤油和菜籽油，________燃燒放出的熱量多，即放熱能力強。
3. 燃料的熱值
(1)定義及符號：某種燃料____________放出的熱量與其________之比，叫做這種燃料的熱值。熱值用符號________表示。
(2)單位：固體和液體燃料的熱值單位是________，氣體燃料的熱值單位通常是________。
(3)燃料完全燃燒放出熱量的計算
①固體和液體燃料完全燃燒放出的熱量：Q＝________，式中m的單位為________，q的單位為________，Q的單位為J。
②氣體燃料完全燃燒放出的熱量：Q＝________，式中V的單位為________，q的單位為________，Q的單位為J。
下列關(guān)于煤的熱值的說法中，正確的是( )
A. 2 kg煤的熱值大于1 kg煤的熱值
B. 煤不完全燃燒時，煤的熱值變小
C. 爐子里燒掉的煤越多，煤的熱值越大
D. 通過粉碎使煤塊變成煤粉，煤的熱值不變
變式 邵陽中考2023年5月30日，長征二號F遙十六運載火箭搭載神舟十六號載人飛船成功發(fā)射(如圖)?；鸺褂靡环N叫做偏二甲肼的液體燃料，是因為該燃料具有較大的( )
A. 熱值 B. 比熱容 C. 密度 D. 體積
變式2某燃氣熱水器使用天然氣作為燃料，若一次使用中消耗掉0.02 m3的天然氣，則這些天然氣完全燃燒放出的熱量為________J(q天然氣＝3.2×107 J/m3)。如果這些熱量全部被水吸收，則水的內(nèi)能________(填“增大”“不變”或“減小”)。
易錯提醒 1.熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關(guān)。質(zhì)量相同的情況下，燃料的熱值越大，完全燃燒放出的熱量越多。2.只有燃料完全燃燒時，計算放出的熱量才能用公式Q放＝qm或Q放＝qV，不要與物體溫度降低時的放熱公式Q放＝cm(t0－t)混淆。
課堂任務(wù)2 熱機的效率
1.定義：用來做____________的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之________，叫做熱機的效率。
2. 公式：η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%或η＝eq \f(W有用,Q放)×100%
注意：因為熱機在工作過程中總是有能量損失，所以熱機的效率總是________(填“大于”或“小于”)100%。
3. 在熱機的能量損失中，________帶走的能量最多。設(shè)法利用________的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機的廣泛使用會污染________。
如圖所示是某款汽車的能量轉(zhuǎn)化示意圖，則該汽車的效率是( )
A. 7% B. 30% C. 33% D. 40%
變式3為了節(jié)約能源，需要提高熱機的效率，下列措施中能提高熱機效率的是( )
A. 盡量減少熱機部件間的摩擦 B. 盡量增加熱機的工作時間
C. 盡量燃燒一些熱值大的燃料 D. 盡量增加所用燃料的質(zhì)量
變式42023日照中考2023年5月28日，C919大型客機進行首次商業(yè)載客飛行，飛機的發(fā)動機選用航空煤油作為燃料，假如航空煤油的熱值為4.6×107 J/kg，完全燃燒50 kg航空煤油放出的熱量為________J。某集團生產(chǎn)的某型號農(nóng)用拖拉機，為提高發(fā)動機的效率需要在________沖程讓燃料充分燃燒。
變式5一輛汽車以20 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛了3 km，受到的阻力為1 200 N，燃燒了0.3 kg汽油。求：(汽油的熱值q＝4.6×107 J/kg)
(1)牽引力做的功。
(2)這些汽油完全燃燒放出的熱量。
(3)發(fā)動機的效率(保留1位小數(shù))。
燃料
加熱前水溫/℃
燃料燃盡后水溫/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34