文档内容
热机的效率
教学目标
1． 知道燃料的热值和单位；
2． 知道燃烧过程中化学能转化为内能；
3． 知道炉子烧水的效率和热机的效率。
重难点
授课
环节一：导入
同学们，准备好了吗？好，上课。同学们好，请坐。同学们，上课之前，我们先
来看一段视频，搭载着神舟十二号载人飞船的长征二号火箭发射升空。那么我们
把火箭发射升空是用氢做燃料，为什么不用汽油或者柴油？带着这个问题，我们
就一起来学习热机的效率。
环节二
那首先请大家思考一下，我们生活中有哪些燃料？嗯，老师听到同学们说有煤
球、煤炭以及木柴，那他们都是固体燃料，还有酒精、汽油、柴油，那他们是液
体燃料。还有同学说有天然气、煤气，那它们是气体燃料，那燃烧相同质量的燃
料，它放出了热量也相同吗？好，你手起的最快，你来说。他说他认为是不相同
的，那相同质量的天然气和煤球，他认为天然气更耐用一些，因此天然气爆出的
热量也比较多，你非常善于观察生活。好，请坐。那，看来不同的燃料，它放热
的本领也是不相同的。那在物理学中，为了表示燃料放热的本领，我们就引入了
热值这个物理量。某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，就叫做这种燃
料的热值。
那如果我们用小写字母 q 来表示热值，它的公式应该怎么写？对，小 q 等于大 q
b比m。
那么你能推导出热值的单位吗？好，第三排这位同学，他说热量的单位是焦耳，
质量的单位是千克，因此热值的单位是焦耳每千克，推导的过程非常的具体。
好，请坐。那么对于气体燃料，我们还会用到焦耳每立方米这个单位，那么它对应的公式就
是小q 等于 Q比V。好，那了解了什么是热值？请同学们再来思考。燃料能够完
全燃烧吗？那么燃料燃烧放出的热量能完全被人们利用吗？有没有能量的损失？
好，单丝不成线，独木不成林，老师把同学们分成小组，分组完毕，那请同学们
在小组内思考讨论一下，给大家 5 分钟的时间，现在开始。刚才同学们讨论的都
很积极，尤其是第四小组，讨论的尤为激烈。好，第四小组代表请你来说。他
说，那以煤烧水为例，被有效利用的热量就是被水吸收的那部分热量，而有高温
的烟气会带走一部分热量，还有一部分热量就直接散失掉了。嗯，你非常善于观
察生活好，请坐第三小组代表你还有想法。他说以汽车燃烧汽油为例，那首先汽
油很难完全的燃烧，并且汽车在行驶的过程中还要克服摩擦力，消耗一部分能
量，那汽车的尾气也会带走一部分能量。嗯，你的思维也很敏捷，好，请坐。那
看来热机工作时，那燃料燃烧的能量并没有完全被人们利用，那我们就把用来做
有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做这种热机的效率。
那如果用来η表示热机的效率，它的公式应该怎么写？对，η等于 Q有比上 Q 总，
那我们看一下汽油机它的效率约为 20% 到30%，而柴油机它的效率约为 30% 到
45%。如果我们能够提高热机的效率，既能节约能源，还能减少污染，那有什么
办法能够提高热机的效率？同学们可以再在小组内进行一个探讨，给大家 3 分钟
的时间，好破坏。
中间这位同学你有想法了，请你来说。嗯，他说，那第一，我们呢，可以把煤球
磨成煤粉，把空气吹进炉膛，这样就会使煤粉更加充分的燃烧。那第二，我们可
以用蒸汽轮机产生的废气来供热，制成热电站。那第三，我们可以保持机械良好
的润滑，减小摩擦，减少能量的损失。嗯，你总结得非常到位。好，请坐。
环节三
好。那学了这么多老师，出几道题来考考大家，请大家看一下大屏幕。好，这位
同学，请你说出答案，并且解释原因。嗯，非常好，请坐。同学们都做对了吗？
嗯，都做对了。看来大家已经掌握了这节课所学的内容。那我们一起来回顾一
下，通过今天的学习，你都有哪些收获？好物理科代表，他说他知道了什么是热
值，它的公式单位，并且还了解了什么是热机的效率。如何提高热机的效率，你
的收获可真多。好，请坐温故而知新，可以为师夷。课下请同学们完成动手动脑
学物理的第一题和第二题。学有余力的同学还可以搜集近三年有关热阶的效率的
中考题。探索的道路充满艰辛，同时也是充满乐趣的，请同学们相信自己，勇于
探索下课。
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