14.2《热机的效率》（同步课件）-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂（人教版）

第十四章 内能的利用 14.2 热机的效率 九年级全一册人教版 1 目录 教学目标 新课讲授 知识总结 课堂练习 1 2 3 4 课后作业 5 2 教学目标 教学目标 新课讲授 知识总结 课堂练习 1 课后作业 建立热值概念，知道热值是燃料的一种特性；了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向 知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在，能进行有关燃料放热的简单计算 通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的影响 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 从能量转化的角度认识燃料的热值；从能量转化和转移的角度认识效率 课标要求 了解热机的利用与人类社会发展的关系；培养环保意识，激发社会责任感 3 重点 难点 热值概念的理解以及提高热机效率的方法 有关燃料热值以及热机效率的简单计算 教学目标 教学目标 新课讲授 知识总结 课堂练习 1 课后作业 4 新课讲授 2 新课导入1 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 复习引入 汽油机 柴油机 所有的热机在工作时都需要燃料 ，先把燃料的 能转化为 能；再把 能转化为 能。 燃烧 化学 内 内 机械 生活中有哪些燃料？ 5 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 固体燃料 木炭、煤等 新课导入1 燃料的分类 液体燃料 汽油、柴油、酒精等 气体燃料 煤气、天然气等 能量转化 化学能转化为内能 6 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 人类对燃料的利用历程 新课导入1 燃料使用历程 木柴 煤炭 石油 天然气 汽油、煤炭、柴油、液化气 我们现在很少看到燃烧干木柴取暖和做饭，这是为什么呢？ 除了环保方面的原因，与燃料自身有没有原因呢？ 7 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 新课导入1 燃料热值 8 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 实验设计 常见的两种不同燃料进行对比实验 探究不同燃料的放热本领 设计研究实验 实验燃料如何选择？ 燃料质量如何知道？ 放热多少如何看出？ 根据什么现象可以确定放热多少不同？ 用天平称量前后质量只差 看水吸热升温多少（转化法） 燃烧相同质量的不同燃料，看水温升高多少 让水温升高相同，比较燃料燃烧质量的多少 9 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 燃料热值 实践告诉我们，等质量的干木柴、烟煤和汽油，充分燃烧。汽油放出的热量要比干木柴和烟煤多。 我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 10 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 燃料热值 1.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，用符号q表示。 2.单位： 焦每千克，符号：J/kg（固、液体燃料） 焦每立方米，符号：J/m3（气体燃料） 3.物理意义： 数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 4.计算公式： q=Q/m（固、液体燃料） q=Q/V（气体燃料） 指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程 11 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 燃料热值 1.热值的大小只有燃料种类有关 2.不同燃料的热值一般不同 3.氢的热值最大 111 火箭用液氢作为燃料 12 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 燃料热值 1.利用家用煤气灶，把质量为1kg的水，从室温25℃加热至100℃，消耗多少煤气？ 加热前710.971m3 加热后710.9946m3 710.9946m3-710.971m3=0.0236m3 这些煤气能放出多少热量？它们都被水吸收了吗？ 13 燃料的热值2 热机的效率3 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 燃料热值 1.利用家用煤气灶，把质量为1kg的水，从室温25℃加热至100℃，消耗煤气0.0236m3，这些煤气完全燃烧放出的热量是多少？水吸收的热量是多少？（煤气的热值是3.9×107J/m3） 煤气放出的热量： Q放=qV=3.9×107J/m3×0.0236m3=9.204×105J 水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×104J/（kg·℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J 水吸收的热量远小于煤气放出的热量，为什么在烧水时，水不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？ 煤气燃烧放出的热量除了要加热水，还要加热容器和周围的空气，即有热量的损耗。 14 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 热机的效率 与机械效率类似，水吸收3.15×105J热量，煤气需要放出9.204×105J热量。这也是一种效率，也用符号 表示。 以上，煤气加热水的效率： 效率很低 提高炉子烧水效率的方法： （1）增加供氧（往炉膛内吹空气） （2）增大受热面积（煤磨成煤粉或煤粒） （3）炉壁选用隔热材料 15 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 热机的效率 热机（如内燃机）在工作时，能不能将燃料所放出的热量全部用来对外做功呢？热量都去哪里了？ 燃气内能 损失的内能 无用的机械能 有用的机械能 16 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 热机的效率 1.定义： 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。 2.公式： 17 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 热机的效率 蒸汽机的效率只有6%～15% 汽油机的效率只有20%～30% 柴油机的效率只有30%～45% 所有热机效率都小于1 18 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 热机的效率 提高热机效率的方法： （1）使燃料充分燃烧 （2）尽量减小各种热量损失 （3）在热机设计和制造上提高技术水平和使用新材料 （4）保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的功 这些方法可以提高热值吗？ 热机效率不高，因此，我们要节约资源，提高热机的利用率 19 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 小试牛刀 热机效率高是指（ ） A.热机温度高 B.热机功率大 C.热机在单位时间内消耗燃料少 D.燃料燃烧放出的能量转化为机械能的百分比大 D 20 热机的效率3 燃料的热值2 新课讲授 2 新课讲授 教学目标 知识总结 课堂练习 课后作业 新课导入1 小试牛刀 某型号汽油机工作时的热损失情况是:汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，由于汽油容易挥发等原因其利用率只有90%，则2kg能利用的汽油其完全燃烧(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( ) A.0.09×107J B.3.39×107J C.0.88×107J D.2.07×107J D 21 知识总结 知识总结 新课讲授 教学目标 课堂练习 3 课后作业 22 课堂练习 课堂练习 新课讲授 教学目标 知识总结 4 课后作业 1.下列供热方式，最有利于环境保护的是( ) A.用煤作燃料供热 B.用石油作燃料供热 C.用天然气或煤气作燃料供热 D.用太阳能供热 D 23 课堂练习 课堂练习 新课讲授 教学目标 知识总结 4 课后作业 2.下列关于热值和热机效率的说法正确的是( ) A.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 B.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C.柴油机的热机效率通常为100% D.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D 24 课堂练习 课堂练习 新课讲授 教学目标 知识总结 4 课后作业 3.某同学估算燃气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入V=2.5L水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃,立即关闭天然气,烧水前、后燃气表的示数变化“△V=0.105 m3,该同学查得天然气的热值q=4.0×107J/m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃ ),求: （1）水吸收的热量; （2）燃气灶烧水效率 25 课堂练习 课堂练习 新课讲授 教学目标 知识总结 4 课后作业 解： （1）水的体积V=2.5L=2.5×10-3m3， 由ρ=m/V可得，水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg 烧开这壶水，水吸收的热量为 Q吸=cm△t=4.2×103（kg·℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J。 26 课堂练习 课堂练习 新课讲授 教学目标 知识总结 4 课后作业 （2）天然气完全燃烧放出的热量： Q放=△Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J 燃气灶烧水效率： 27 课后作业 课后作业 新课讲授 教学目标 知识总结 5 课堂练习 兴趣 行动 专注 效率 自律 作业：对应《分层练习》 28 ENDING！！ 谢谢观看 29 $$