(二)、热机效率。

1、［引语］：实际上热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作的过程中损耗掉了。

2、［课件展示］：课本第38页图12－27“热机燃料燃烧能量走向示意图”。

由图可知，真正能转变为有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。

3、引导学生由机械效率的定义得出热机效率。

定义：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示(即η＝Q有/Q总×100%)。

［过渡语］：为了合理利用能源，人们一直都在努力提高热机的效率。

4、　学生自学P38第四自然段

［交流与讨论］：如何合理利用能源，提高热机的效率？

后学生归纳：主要途径是减少热机各种能量损失。

　　　　具体措施：(1)使燃料尽可能完全燃烧(煤粉、鼓风)

　　　　　　(2)减小机械摩擦(选用优良润滑油)

　　　　　　(3)尽量简化机械传动部分(三角旋转式发动机)

5、［课件展示］：各种热机的效率

［思考］：热机的效率能否达到100%？为什么？

(一)、燃料的热值

①定义：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量(热量)叫做这种燃料的热值。用q表示。(出示板书)。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m³。

②［思考］：给热值下定义时你认为应该注意哪些？(一是质量必须是单位质量1千克，这就保证了质量相同；二是必须完全燃烧)

③［强调］：热值是燃料的重要特性，只和燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。

④学生查热值表，并表述木柴、液化气热值的物理意义。

5、引导学生推导热值的计算公式。

由热值的定义我们知道：

1　kg的干木柴完全燃烧释放出1.2×10⁷J的热量；

那么质量为m　kg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量，怎么计算？

学生回答：m﹒q　。由此得出热值的计算公式：Q＝mq　。

［思考］：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？

6、例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

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：完全燃烧释放的热量为1.32×10⁸ J。

7、［学生估算］：在图12－26所示的情况下，所需的干木柴、烟煤和汽油。

［交流与讨论］：在图12－26中，而实际需要的干木柴、烟煤和汽油的质量大大超过计算得出的数值，这是为什么？

　　1、［课件展示］：木柴取暖、煤气烧饭、锅炉中煤炭燃烧、内燃机车、飞机、轮船等，引出常见的燃料。

2、［设疑］：常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，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，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？

3、［交流与讨论］：如何比较不同燃料燃烧释放能量的能力的不同？

注：如果学生不能回答，可由教师引导：必须保证哪些量相同才能进行比较？(燃料的质量要相同，而且都要完全燃烧)。

4、(由此)引导学生给热值下定义。

　　无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢？今天我将和大家一道共同来学习“第四节　热机效率和环境保护”。(出示课题)

探究活动

实验探究：汽油机的效率

[课题]调查汽油机的效率 [组织形式]学生活动小组 [活动流程]提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作． [参考方案]调查汽油机的效率，并就其不合理的地方尽量提供建议． [备注]1、写出探究过程报告． 2、发现新问题．

3、四口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为:木材约200kg,烟煤约 80kg,液化石油气约3Okg.煤气约6Okg.这四种燃料中哪一种燃料的热值最高?(　　　 )

　　 A.、液化石油气　　 B、煤气　 C、烟煤　　　 D、木材

2、在我国实施的 " 西气东输 " 工程中,西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。天然气与煤相比,从热学角度分析它突出的优点是　　　　　　　　　　　　　 ； 从环保角度分析它突出的优点是　　　　　　　　　　　 .( 天然气、煤的热值分别为1.14 ×10⁸J/kg、3x10⁷J/kg)。

1、煤油的比热容是 2.1× l0³ J/(kg ·℃ ), 将质量4kg的煤油从20℃加热到70℃需要吸收　　　　 J热量,如果将煤油倒掉一半,它的比热容将为　　　　　 J/(kg ·℃ ).　

3. 环境保护

燃料的利用使人类得到大量内能,但同时造成环境污染,尤其是热机的使用.因此,保护环境,控制和消除大气污染是必须重视的问题,对于内能利用中产生的污染,可采取的防治措施有:

(1) 改进燃烧设备;

(2) 集中供热,减少大气污染;

(3) 充分开发利用污染小或无污染的能源；

(4) 在内燃机排气管上安装消声器来减小噪声污染.

自我检测

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。柴油机的效率比汽油机的效率高,主要是因为柴油机在压缩冲程中对气体的压缩比汽油机更大。热机的效率跟热机做功的多少、功率大小无关 .