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尊敬的各位评委老师上午好,我是物理组 X号考生,我试讲的题目是热机的
效率,下面是我的试讲内容。
上课,同学们好,请坐。
来看 ppt 的这幅图片,你看到了什么物理现象?这位同学,描述的很好请
坐。在原始社会人们燃烧柴火来取暖,燃料燃烧把化学能转化为内能。大家来想
一下我们还可以从哪里获得内能?这位同学,很好请坐。我们可以燃烧煤炭、天
然气等获得内能,这都些常见的燃料,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,比如烧水、做饭等,请同学们估计,一个月如
果使用木柴需要多少千克?200 千克左右,如果使用煤需要多少千克?大约 90
千克,如果用液化气呢?30千克左右,看来使用不同的燃料,消耗量是不同的,
这是为什么呢?带着这个问题进入这节课的学习。(第2 节 热机的效率)
不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。那怎么比较燃料燃烧放出热量
的能力呢?老师提示一下,可以借鉴前面所学的速度密度等,给大家三分钟的小
组讨论时间,开始讨论。时间到,哪个小组说说你们的比较方法?一组代表,方
法很好请坐。他说可以把所有燃料都取 1kg,让它们完全燃烧,比较它们放出热
量的多少。我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的
热值。(一、热值定义)热值就反映了燃料燃烧化学能转化为内能的多少。
我们用 q表示热值,那么热值的表达式是什么?这位同学,很好请坐。q=Q/m,
(表达式:q=Q/m)那热值的单位是什么呢?是热量和质量单位的组合单位,所
以热量的单位是?焦每千克。(单位:J/kg)同学阅读课本中的小资料,了解一
些燃料的热值。注意液体固体和气体燃料的热值单位的是有区别的。找一下煤气
的热值是多少?约为 3.9×103J/m3,它的物理意义是什么呢?这位同学,很好
请坐。1m3 的煤气完全燃烧,放出的热量是 3.9×103J。那么 2kg 的煤气完全燃
烧放出的热量是多少焦?同学们计算一下,是多少?这位同学,计算的很正确请
坐。是7.8×107J。
热值定义中所说的燃烧指的是物质的完全燃烧,但是像在用煤烧水时,会发
现烧完后,还会有残留的煤块。这些情况都称为不完全燃烧,在实际中燃料都很
难做到完全燃烧,所以实际燃料燃烧释放的热量要比按热值计算出的小,而且煤
燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?也不能。所以煤燃烧的热量去哪了?这位同
学,很好请坐。煤不能完全燃烧,损失了一部分热量,炉灶和装水的容器还有烟
气吸收了一部分热量,等等。水吸收的热量只占煤完全燃烧放出热量的一部分,
然而只有水吸收的热量才是被有效利用的。那么这就有效率的问题了。所以热效
率是什么?被有效吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值。
热机也有类似的情况,同学们来看课本想想议议中热机的能流图,分析在内燃机中燃料燃烧产生的能量到哪里去了?(二、热机的效率)这位同学,分析的
很好请坐。在内燃机中燃料燃烧产生的所有能量中,有用的机械能只占其中的一
部分,其他能量损失了,那损失的能量是哪些呢?
我们再具体分析一下汽油机的能量去向,给大家三分钟的小组讨论时间,开
始讨论。(巡视)时间到,好这位同学你来说说,分析的很好请坐。汽油在汽缸
内不能完全燃烧,损失了部分能量,机械装置吸收了一部分能量,废气带走了一
部分能量等等。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。所以热机效率是什么?
这位同学,很好请坐。用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量
之比,就是热机的效率。(n=Q /Q )
有 完全
来看 ppt 上这几种热机的效率,谁的效率最低?蒸汽机的效率很低,只有
6%-15%。而内燃机效率较高,为什么呢?这位同学,知识融合的很好请坐。燃料
是在汽缸内部燃烧的,燃烧得比较完全,所以内燃机的效率比蒸汽机的高。了解
一下汽油机和柴油机的效率。
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高,在做功同样多的情况下,
就消耗的燃料越?越少,从而节约能源,减少污染。所以在设计和制造热机时,
要不断改进和创新,以减少各种能量损失,提高效率。同学们阅读课本 sts,了
解热机的发展过程。
那我们怎么来提高热机的效率呢?这位同学,很好请坐。提高有用功,减小
无用功。像在热机的能量损失中,废气带走的能量最多,所以我们就要设法利用
废气的能量,这是提高燃料利用率的重要措施。
今天你到底学的怎么样呢?大家完成导学案中的课堂检测部分,来核对答案,
做错的同学说说自己的想法,同学之间相互交流两分钟。
通通过刚刚的学习你有什么收获?这位同学,这位同学,看来同学们收获不
少总结的不错,老师给大家布置一个任务,请同学们课后查阅资料,看有哪些提
高热机效率的措施。
好,这次课我们就上到这里,下课。感谢评委老师们的聆听。