(教参)第14章 第2节 热机的效率-【提分教练】2022-2023学年九年级物理全一册同步(人教版)

第2节　热机的效率 素养目标 1. 知道热值的概念和单位，会查热值表，知道热值是燃料的一种特性。(物理观念) 2. 能简单计算燃料燃烧放出的热量。(科学思维) 3. 能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率及提高热机效率的方法与措施。(科学思维) 4. 学生通过了解热机的使用对社会的贡献与带来的问题，激发社会责任感。(科学态度与责任) 一、燃料的热值 1. 燃料的种类：燃料的种类很多，如木柴、煤等属于 固体燃料 ，汽油、柴油、酒精等属于 液体燃料 ，天然气、煤气等属于 气体燃料 。 2. 热值：我们把某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其 质量 之比，叫做这种燃料的热值。 3. 单位：热值的单位由 热量 的单位和 质量 的单位组合而成，在国际单位制中，热量的单位是 焦耳 ，质量的单位是千克，则热值的单位是 焦每千克 ，符号是 J/kg 。 二、热机的效率 4. 燃料很难 完全 燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的 小 ，而且有效利用的热量又比放出的热量 小 。(后两空均选填“大”或“小”) 5. 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，叫做热机的效率。 6. 内燃机中，燃料是在 汽缸 内部燃烧，而且燃料与 空气 混合充分，燃烧得比较完全，所以内燃机的 效率 比蒸汽机的高。 【判一判】 1. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关。 (　×　) 2. 容易燃烧的燃料的热值一定大。 (　×　) 3. 煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多。 (　×　) 4. 0.5 kg煤油和1.5 kg煤油的热值一样大。 (　√　) 【填一填】 5. 如图甲所示是单缸四冲程汽油机的 做功 冲程，把 内 能转化为机械能。如图乙所示是某一汽油机能量流向图，该汽油机的热机效率是 35% 。 甲　　　　　　 　　乙 6. 天然气热水器将40 kg的水由22 ℃加热到42 ℃，水的内能增加了 3.36×106 J，水的内能增加是通过 热传递 方式实现的。若天然气燃烧放出的热量有84%被水吸收，需要消耗 0.1 kg的天然气。[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/kg] 【选一选】 7. 一台柴油机里的柴油完全燃烧时，放出了7.5×108 J的热量，其中有4.5×108 J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是(　B　) A. 30%　　　　　　 B. 40% C. 48% D. 60% 8. 为了提高热机效率，下列措施可行的是(　C　) A. 采用热值高的燃料 B. 降低热机功率 C. 保证良好的润滑，减小摩擦 D. 加快热机运行的速度 　　燃料的热值 阅读材料，思考以下问题。 材料1：一个普通的家庭平均一个月需用无烟煤75 kg，改用液化气就只需15 kg，农村烧大灶的话一个月需干木柴150 kg。 材料2：0.6 kg的干木柴只能烧开2暖瓶水，而0.6 kg的无烟煤能烧开5暖瓶水。(燃料充分燃烧) 由材料1可知，用无烟煤、液化气、干木柴燃烧放出相同的热量，三者所需的质量是否相同？ 答案：由一个普通的家庭平均一个月需用的无烟煤、液化气、干木柴的质量不同可知，燃烧放出相同的热量，三者所需的质量不同，所需液化气最少，干木柴最多。 由材料2可知，0.6 kg的干木柴和0.6 kg的无烟煤燃烧放出的热量是否相同？说明了什么？ 答案：不相同；说明相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量不同。 完全燃烧1 kg无烟煤放出的热量与其质量的比值，和完全燃烧2 kg无烟煤放出的热量与其质量的比值相同吗？这个比值与完全燃烧同种燃料的多少有没有关系？ 答案：相同；这个比值与完全燃烧同种燃料的多少没有关系。 为了比较不同燃料完全燃烧放出的热量，我们引入了燃料的热值，它表示什么物理意义？ 答案：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，物理意义是热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 关于燃料的热值，下列说法正确的是(　A　) A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B. 容易燃烧的燃料，热值一定大 C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D. 为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料 热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放热的多少无关。 解析：热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧与否无关，故A正确、B错误。燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有关，选项C中只知道煤的热值较干木柴的大，两者的质量关系、燃烧是否完全并不知道，因此不能确定谁放出的热量多。锅炉的效率与燃料燃烧的程度和热量散失的程度有关，与燃料的热值大小无