第三节热机效率-【指南针·课堂优化】2024-2025学年九年级全一册物理（教科版）

第二章改变世界的热机 第三节 热机效率 ④提高燃料的综合利用，采取集中供暖； 知 要 点 梳 ⑤在内燃机排气管上安装消声器，以减少 知识点①热机效率 噪声污染。 (1)意义：热机效率是反映热机燃料的利用 重难点 剖析 率的物理量，是热机性能的重要指标 (2)定义：热机所做有用功的能量与所用燃 1.热机效率反映热机燃料的利用率，大小等于 料完全燃烧所释放的热量的比值，叫做热机效 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放 率。用符号“”表示。 的能量的比值，与热机功率大小、做功多少等无关 【例1】关于热机的效率，以下说法中正确 里×100%。 (3)计算公式：7=Q 的是 () (4)提高热机效率的途径（补充）。 A.热机的功率大，效率就一定高 让燃料尽可能充分燃烧：保持转动部分良 B.热机做的有用功越多，效率就一定越高 好润滑，减少发动机各部分之间的摩擦；尽量减 C,热机单位时间里耗费的燃料少，热机的 少各种热散失等。 效率就一定高 知识点②改变世界的热机 D.热机做相同的有用功，所消耗的同种燃 在人类历史上，热机的出现对人类文明的进 料越少，热机的效率就越高 步起到了巨大的推动作用。“蒸汽机时代”极大 【解析】热机的效率是用来做有用功的那 地推动了人类的第一次工业革命；热机技术日趋 部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热 成熟，应用更加广泛：利用各种热机将其他不同 机的功率大，只表示单位时间内做的有用功多， 形式的能源转化为电能，使人类迈入电气化的时 在热机单位时间里所消耗燃料完全燃烧所放出 代：以热机为动力的各种运载工具，把整个世界 的能量没有确定的情况下，也无法判断热机效率 联系在一起，从根本上改变着我们这个世界。 高低，故A错误。热机做的有用功多，但消耗的 知识点③地球就在我们手中 燃料完全燃烧所放出的能量没有确定，就无法比 较热机效率的高低，故B错误。热机单位时间里 (1)热机的使用，在推动社会生产力的发 消耗的燃料少，在热机功率没有确定的情况下， 展，促进人类文明的同时，也带来了环境污染的 无法确定单位时间里热机所做的有用功的多少， 问题。如大气污染、热污染、噪声污染等。 因而无法判断热机的效率高低，故C错误。根据 (2)环境保护措施。 公式： 有盟×100%和Q=mq,做相同的有用 ①利用绿色能源； Q ②研究和开发低能耗、少污染的高性能 功，所消耗的同种燃料越少，燃料完全燃烧放出 的能量越少，热机的效率就越高，故D正确。 热机： ③改进燃烧设备，消除烟尘： 【答案】D ·31· 指南针·课壹优化·导学探究·九年复·物理(K) 2.关于公式：Q=m4,7"春×100%的综 4.(2023·南充)某单缸四冲程汽油机，飞轮每分 Q 钟转3000转，则每秒对外做功 次，每 合应用 次对外做功115J,该汽油机的效率为25%， 【例2】 一辆汽车的发动机输出功率为 连续工作1小时需消耗汽油 kg(qK油= 69kW,每小时消耗汽油18kg,请计算发动机的 4.6×10J/kg)。 效率。（汽油的热值为4.6×10J/kg) 二、选择题 5.(2023·随州)汽车是现代生活中最常见的一 【分析】计算发动机的效率可根据热机效 种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的 率的定义，先求出发动机做的有用功和消耗的燃 某冲程及能量流向图。下列有关说法正确 料完全燃烧放出的能量，然后再求效率。 的是 【解答】发动机每小时微的功 克服摩撩机械散热废气带走 耗能6%耗能30% 热能36% W有m=P1=6.9×10W×3600s=2.484× 10J 燃料完燃 祥放的能量10% 有川 能流图 机械能 完全燃烧18kg汽油放出的能量 乙 Q=mg=18kg×4.6×10J/kg=8.28×10J A.甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做 发动机的效率 功，气体的温度升高 7="×10%= .484×10°J ×100%=30% B.由乙图可知该汽油机的效率是30% Q 8.28×10°J C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越 答：发动机的效率是30%。 不充分，这会降低燃料的热值 D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给 车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 一、填空题 6.(2022·衡阳)汽车的发动机大多数是内燃机， 1.在热机里，用来 的那部分能量 内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境 () 和 的能量之比，叫 保护的说法，正确的是 A.热机排出的尾气没有内能 做热机的效率。 B.热机的效率能达到100% 2.内燃机工作时，能量的损失除了燃料燃烧不 C.热机的大量使用会造成环境污染 完全外，主要有 损失， D.汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能 损失和 7.(2022·营口)下列关于内能、热量和热机的说 损失。其中 的能量最多。 法正确的是 () 设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重 A.0℃物体内能一定为零 要措施。 B.物体的内能增加一定是从外界吸收热量 3.蒸汽机、柴油机、汽油机三种热机相比，效率 C.热机的功率越大效率越高 最低的是 ,最高的是 D.柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能 ·32· 第二章改变世界的热机 三、计算题 8.(2022·南通)氢能源汽车具有零排放的环保 能 力 提升 优势，某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg, (2022·朝阳)某品牌家用汽车满载时的质 在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时 量为1.15t,静止时车轮与水平地面的总接触面 受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢 积为0.2m,它在平直路面上匀速行驶36km, 0.6kg,已如氢的热值为1.4×108J/kg,g取 期间受到的阻力为车总重的0.1倍，汽车发动机 10N/kg。求： 的效率为40%，求： (1)汽车受到的重力和牵引力的大小： (1)汽车满载静止在水平地面上时，对地面 (2)汽车行驶的距离和牵引力做的功： 的压强是多少？ (3)汽车利用氢能的效率。 (2)匀速行驶过程中牵引力所做的功是 多少？ (3)汽油的热值为q=4.6×10J/kg,这段 时间内消耗汽油的质量是多少？ ·33.招南什·保堂优化·导学挥宽·九年握·物厘参考答紫献 指南针·课堂优化·导学探究·九年级·物理·同步参考答案 4防值内阴械气袋动内周械 第一章分千动理论与内能 kDT.C&A失.D1aC11.C (3值家大性气此的效车是 二，送保题 显、计相圈 6且7，C3,A941nB11.D 江由4一及往.光堂的的当 ×1N 第一节分子动理论 )气篮，对恤功 Q_1-3×w1 答，(11将这先水块开，爱表位名2X0J售量： (2》在这种销况下，烟使的天想气坑出了1，阳× 2烟料燃镜：化学衡转化为内便：本箱汽向顺出：内能装化 基建铜练 24n 里传 一、填空门 答，无销草的热机为太4×甲J细 1㎡」独显（他家天然气的致率是写 1.1》h量，本表收的热绿为 科后填蒸汽时：车月什之匀管还请力的州用足相互的 L无规州好动列力后为 成1)无人肌都老到对农平盖自的压力 Q=n3=t×10I4g·1工1X29爆×9 2着分子在懒水不等的无现侧运动 易度随高，分子 第二节内燃机 =民4×7F」 韩证清这期器 无人机起飞偷对水平地的师酒 以油，一是国火得，博护藏出的特量为 惠码翼博 天取分了在本不帮里地齿无现帽运南 XYN 一，填空圆 4变大分千有引为气体量 “衣xnm一送你B 1,一端运同异一情吸气缩原球特气对氧推 二，港择里 工信打开关间.内上据红下都京气汽准 6.C 7C &I 3.A .A ILB 12 3南一之斜1mn内飞行的发平亮型 2天用 汽上增大异高 三、就着量 由Q一1■3科：面赛义全烟处螺的爱量为 火花有形成的高国高压的烟气内下面 13,甲解中第本扩散的搜。闲为物质是由分于成的.分子在 3a闻内万托的代有的质量 4关用打开代红上乙 甲，乙房杯中本的质厘相闰，管中术思度更高，园此分千 出对！果汽物完金错使载出的挡量 答：(1热至准调：水表的热量为，4×J42)无 4睛化相燃地塘年拆摩 Q一-D1果X4sX1W=3.2M风i世J 甘程春柔得螺的如路，星的加两水的效率为0X,需罗完 公想使提的场目为0k 反4！送功热传通比容4.营功【 A,共验夏 誓：(1)起宽首对水地直的灰强为4×1世h:(23mn 4.(1小2)分子在本不弊是能曲无规顺运清高 .(由Q可程天气完全燃所出的典量 内见行的东序程为切n(浴内有L的汽究全 =4=气0网×0X1fr=高4×0J 最方提开 能力提弄 答中F=5=×10B×1×10=1BN 第三节比烤留 F-s-2×10BX0blm-2×10N 开时：木的国度度化为 一状发功中程所被的功 第一课时探究物眉转比热家 8网为F病，权常大气压这能使铝捷七甚镜位并， 4- LI X10J·WB一期七 角于单羽冲假的否油机志轮转2转信龙功，国汽缸，国种夏 风但小明的实验之法证明分千间存在列力： 一填空 以幽闲的锅内水绕开时的型度？一十￥一要t式： 的荣油民1料整功的皮数 第二节内能和热量 1. 无美24.2×10☆麦 1 -4X左×N-4X于×13-0 第一果时格选动和内能 二、悬拜题 J2以上过程中，水聚索的热量为1，sXJ:3)四汽，国冲程的晕使机11内附的轴 C.B8.目9.D报C1L.B 基磁到随 一、填空夏 能力望升 发封机的内率 12内为冰比铁（不携闲的比荐大，同质址的不镇钢块程 流块，升高时同蓝度时，术集限农的热量多，风时。末块增 2齿功热传毛肌城内内 及盟度差内住周度 净水服收的热Q=ay 容：这f价发动视的功率是的kW 后制病用 4（映1减小（变小） 国.实哈题 热本救北的热量Q=4年集y 及牌作通曲功系险动增大 (1相.的 岳状站过气特蛋如碱小 1支)均为2)魔量)可升高的看度〔41日 由于本什销量得美Q,=Q: ?无暖明公特浦力发大得 n时。金nm 螺三节热机效率 二、选排量 Dn,0T-T严wT一0)① 线Da,D11.A2D1H 第二课时热蛋物计其 (由延意a十4一5hg 基糙潮临 三， 1【解。2模，e21k 4.站的益消该时-有度性影仿功，猪机核佳转化为两健，德本 1.领有用内售有定全烟使听样植 面的内堂拼州加，冰每晚成老，由于本的南现艳冰壹与冰南 一、填空期 防属应用 上汽虹数热衡量高私废气的怪日见型摩国的黄到 分开，从诚小了沐壶与冰之间摩用力：冰麦就 1.大42×1021.15×10的么7×☑ L.A B 2A 油得更过 支英汽机备油机4雪L3 &内t2×1a 二、这邦题 LA 2C AI 4×10 第二章改变卧界的热机 二.记程期 三、计算题 吊二深时热登+热纸 K11山片生受同防W力G一k-L×的甲×0N年 赫建钢结 第一节热机 三，■满 一、填空醒 1报信)特这线水经开害附收的店相0=：让=人 因号匀建行装，银累三力军角厚理.汽车受到的桌引力P 1热量或少质验知少多地多少内健 一：填空量 之全器楼烧化学吧人从但内 后2发101 L化学内如货物体种物诈齿功内箱内机树 山汽行数的距离为■址=0khX(Sh=笛km= 4热传通扩带不克5典%通12×世 烧的天然气故出份量为 50 福南针·保堂优化·导学探完·九界延·物理参考答囊(K 牵朝力酸的功为非=4=k×标N×头3义呼用 拓展应用 4.210 第二节电结 (3氧克全提烧附产生的热量Q一啊=4,5起XL4X四 第一课时电路的址成和款态 /w血84x1」 代车利用翼能的效累子云 基循重博 一，埔交锁 1,用电器 若1)汽下受到的重力为1，×世N,汽车受0的牵引力 学线开关用电画电服导线用电器开关 后门关 第四节活动：电路创新设计展示 齿的功为4.2X1行)汽年料用氧的数事为所 用电器电醇6，开无朝斯路7，学育 基硅储 能力慢开 二，该择数 . )汽车满载的康方 拔A1L,C20从A LD2BD4C线且kC1.C8.D Gma1.15X 10 kgX10 N/lg=1 1iX lif N 第二课时电路圈 师以汽车离载静上在本平地上明，对老幽的班力为下一G:基磁害修 =L15×10N 一，填 司汽车地汽的压是 1,略 第三采时 电落的违楼 机3 2.11数降 2国汽车匀速行藏时处千平衡拔态，浸判的牵乳力和配为是A老电围无开美开美风合电重被路 基远训练 ,作图 一对平面力所红汽车的中引力 4开通痛短周冷风热风 为开 F=了=A1G=a.1X1.l5X1㎡N=LIEX10N 61,149,线 呢以匀速行管过型中牵引力所龄首功 二流邦题 WEFa=1.iX Hr NX38XI mmLlIXI0 J T,CkC发.图01且.A2LB, 第力瑟升 日鞋钢了六×的可补，消耗代当奖会得降开检的酒量 1,11A3B4 ☒ -罗-"-1%×g 后应 再据Q一时可周.这Q时科内商托汽的质日 Gxj最一么5 门达 第三节电路的连接 答：《1)汽车满技静业在水平独上时，时施窗的压凳是5，节 ×的，()]速酸过程中牵1力所输的应是4,1×的 第一课时高的电路 1:3)登4川间内养耗汽着恰质量是器石@ 蒸穆害体 =、填空题 第三章认识电路 1阳民有在支路开.不望 第四章探究电流 支AL,I。B44服中取 第一节电德 第一节电规象 二，铁题 基接训练 Dt.Bki,D组A.A 第一深时认识+刷量电道 一，装空醒 期力得升 ,哈园 基越湘生 1.1)2AAC0 等(1斯开(2川与灯度接触不底 L电子家千核角王背电千转得 2.君AA3电子陵引轻物棒 第二谋时画电热图 (3量中开大的用是与位置有关 上定内移动电所多令 通电封间【数将发AmA 4周到正失息局发生转移负 基遗速性 王(11单(2》正角3)量程44)电的满域电2 在定动正电电黄化学电能正负 一、法择题 支201 7序银起电（静电）从大桌翼机慧 4别山.3电道表直报接衡电军两网 二、掉罪 二，作面题 %C线CmD11,C且.以围 -H 二、法持题 C6C于，DDC 三，离茶量 4,材碱的带度较小框偶餐废会式=兰耳山框闲体积的 利线服与其恤毕度较大的物里相比，填蒙较个：格湖线圆 径：天气干时，人体及内衣与到战副相面摩博号电，市电 体密型乳较小的东中，新以利线里岸妈吸则民出 健力提秀 L互相播元越大不佳2工.口 1 52