人教版九年级 第十四章 内能的利用

第 2 节

热机的效率 （教学设计）

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

【播放图片并提问】发射人造卫星、宇宙飞船所用的火箭要用液态氢、氧

做燃料。你知道这是为什么？用汽油、柴油做火箭燃料可以吗？

学习了这一节，你就明白了。

《14.2 热机的效率》。

观察图片，思考

问题，进入情景.

学习新课

一、燃料的热值

1. 燃料

【提问】你能说出常用的一些燃料吗？燃料燃烧时能量发生怎样的转化？

【总结】（ 1 ）燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、

柴油、酒精灯；气体燃料有煤气、天然气等。

（ 2 ）燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内

列举出生活中

常见的一些燃

料并进行分类.

年级

九年级

授课时间

课题

第 2 节

热机的效率

教学

目标

1. 从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念。

2. 能简单计算燃料燃烧放出的热量。

3. 能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。

教材

分析

本节内容是上一节内燃机知识的延续，通过本节课的学习，可以使学生认识到

内燃机工作时，燃料燃烧放出的热量并不能全部被利用，这样对内能的利用有一个

更全面的认识，并为下节能量的转化与守恒作好准备。本节内容由“燃料的热值”

和“热机的效率”两个部分组成。

燃料的热值和热机的效率都是本节内容的学习重点，难点是对热机效率的理

解。

教学

器材

多媒体 ppt ，包含视频：《汽油机的工作过程分解》、《四冲程汽油机工作过程》、

《课堂总结》等。

能。

2. 燃料的热值

（ 1 ）研究相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是否相同？

【提问】根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是

相同？有哪些事实来支持你的观点，进行交流列举。

【分析】日常生活中，常见的燃料有煤、木柴、天然气、液化气、酒精、

汽油、柴油，在农村还有农作物的秸秆，有些地区还用牛粪作为燃料。若一个

四口之家使用不同的燃料供家庭使用，如烧水、做饭等，请同学们估计，一个

月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？如果使

用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？

分析讨论得出：约需要木柴 200 kg ，煤 90kg ，液化气 30kg ，秸秆 400kg 。使

用不同的燃料，消耗量是不同的，这是什么道理呢？

【分析论证】

①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。根据实验发现 1kg 的煤燃烧

释放出的热量是 1kg 木柴燃烧释放出的热量的两倍多。

②怎么比较燃料燃烧放出热量的能力呢？可以采取比较物体密度大小的方

法：所有物体都取 1m³ ，比较它们质量的多少。把所有燃料都取 1kg ，让它们完

全燃烧，比较它们放出热量的多少。

由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，

在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。

（ 2 ）燃料的热值

①热值的定义：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，用字母 q 表示。

②热值的计算公式： q = ^{Q 放}

m

Q 表示放出的热量，单位是焦（ J ）；

m 表示固、液体燃料的质量，单位是千克（ kg ）；

q 表示热值，单位是焦 / 千克（ J / kg ）。

③热值的物理意义：热值在数值上等于 1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。

如木炭的热值为 3.4×10 ⁷ J/kg ，它表示： 1kg 木炭完全燃烧时放出的热量是

3.4×10 ⁷ J 。同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。

④燃料燃烧放出热量的计算： Q 放 =qm

交流讨论并列

举事例说明相

同质量的不同

燃料，燃烧时放

出的热量是不

相同的.

运用与密度类

比的方法建立

热值的概念.

了解热值的定

义、计算、单位

及物理意义.

⑤气体燃料的热值： q = ^{Q 放}

V

V 表示气体燃料的体积，单位是米 ³ （ m ³ ）；

Q 表示放出的热量，单位是焦（ J ）；

q 表示气体燃料的热值，单位使用焦 / 米 ³ （ J/m ³ ）。

（ 3 ）常见燃料的热值表

【提问】①热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？

②火箭上为什么用液态氢作燃料？

③热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？

【回答】①表中热值最大的是氢，热值 1.4×10 ⁸ J/kg ，热值最小的是干木柴，

热值 1.2×10 ⁷ J/kg.

②火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大 .

③热值是燃料的一种属性，不同的燃料有不同的热值 .

【例题 1 】关于燃料的热值，下列说法正确的是（

）

A. 热值在数值上等于 1kg 某种燃料燃烧放出的热量

B. 10kg 木炭比 1kg 木炭的热值大

C. 热值大的燃料比热值小的燃料燃烧时放出的热量多

D. 燃料燃烧时放出热量的多少与是否完全燃烧有关

【答案】 D.

【解析】燃料燃烧时放出的热量与是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有

关系，因此热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多。

故 D 正确。

知道固体燃料

与气体燃料热

值的不同表示

方法。

观察热值表，思

考回答老师所

提3 个问题.

做例题并回答，

进一步理解热

值的概念.

学习新课

二、 热机的效率