第13章 第4节 热机效率和环境保护-【木牍中考】2024-2025学年九年级物理上册同步教学优质课件(沪科版)

物 理 HK 九年级 上册 木牍教育-教学设计中心 制作 ※ 建议使用WPS2019打开。 第4节 热机效率和环境保护 沪科版九年级上册 第十三章 课程讲授 课程导入 本课小结 习题练习 课程导入 烧水做饭，火力发电，直入苍穹的火箭等都离不开燃料。 燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。 课时A计划 课程导入 燃料的种类很多： 固体：木炭、煤等 气体：煤气、天然气等 液体：汽油、酒精等 不同种类的燃料应用的场景一样吗？为什么？ 课时A计划 火箭发射所用的燃料可以是煤炭或木柴吗？为什么？ 课程讲授 初步认识 燃料的热值 由经验与科学研究可知，不同燃料燃烧释放热量的能力是不同的。 课时A计划 课程讲授 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。 初步认识 单位：焦每千克（焦每立方米） 符号：J/kg（J/m3） 计算公式：固、液体：Q=mq 气体： Q=Vq 燃料的热值 Q：燃料完全燃烧释放的热量 m\V：燃料的质量\体积 q ：燃料的热值 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 常见燃料的热值 火箭发射使用氢燃料的原因，是因为它热值大 课时A计划 课程讲授 长征五号运载火箭（简称“胖五”）是捆绑四个助推器的两级半构型火箭，其芯级直径为5米，采用液氢液氧发动机 生活实例：火箭发射 新课推进 课时A计划 课程讲授 计算 新课推进 1.根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 氢的热值是1.4×108 J/kg 解： 放出热量 Q = qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 课时A计划 课程讲授 计算 新课推进 2.若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？ 干木柴的热值1.2×107 J/kg 解： 需要干木柴的质量 120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 热机的效率 汽车发动机如果保养不当，当温度过高时极易自燃，引发火灾。 温度过高说明发动机工作时并不能将燃烧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中损耗掉了。 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 热机的效率 燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 由图可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 热机的效率 热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率，即： 定义 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 常见的热机效率 蒸汽机的效率6%~15% 汽油机的效率 20%~30% 柴油机的效率30%~40% 热机的效率 喷气式飞机发动机的效率50%~60% 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 提高热机效率的途径 ①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。　　 ②尽量减小各种热散失。　 ③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。　　 ④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。　　 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 环境保护 燃料燃烧过程中常见的污染物有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物和烟尘，会形成酸雨，使地球温室效应加剧。 课时A计划 课程讲授 新课推进 新课推进 环境保护 （1）改进燃烧设备时，加装消烟除尘装置； （2）低碳出行； （3）改用气体燃料，普及煤气和天然气； （4）充分开发利用污染少和无污染的新能源。 保护环境的方法： 课时A计划 小结 课程讲授 燃料的热值 定义 热机效率和环境保护 热机效率 常见热机效率 定义 简单计算 公式 常见物质热值 公式 环境保护 课时A计划 习题练习 1.如图表示的是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是(　　) A．废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段 B．冷却水能量的二次利用可以 提高能量利用率 C．该汽油机的热机效率为70% D．该汽油机的能量利用率为30% C 课时A计划 习题练习 2.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　　） A.较小的质量　 B.较小的密度　 C.较大的比热容　 D.较大的热值 D 课时A计划 习题练习 3.完全燃烧125ml的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收了，（c水＝4.2×103J/（kg•℃）并且水的温度由25℃升高到35℃，求水的质量。 解：（1）完全燃烧酒精的体积： V酒精＝125ml＝125cm3＝1.25×10﹣4 m3 根据可得，酒精的质量： m酒精＝ρ酒精V酒精＝0.8×103kg/m3×1.25×10﹣4 m3＝0.1kg 酒精完全燃烧放出的热量： Q放＝m酒精q＝3.0×107J/kg×0.1kg＝3.0×106J 课时A计划 习题练习 3.完全燃烧125ml的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收了，（c水＝4.2×103J/（kg•℃）并且水的温度由25℃升高到35℃，求水的质量。 （2）根据题意可知： Q吸＝ηQ放＝42%×3.0×106J＝1.26×106J， 根据 Q吸＝cm（t﹣t0）可得，可加热水的质量： m水＝ ＝ ＝30kg 课时A计划 Lavf58.51.100 $$