2.3（2课时）热机的效率 课件+习题课2024-2025学年教科版（2024）物理九年级上册

第三节 热机效率 【本节问题清单】 1、热机工作时，能量有哪些损耗？ 2、什么是热机效率？ 3、汽车热机效率的计算公式？ 热机工作要消耗燃料，把燃料的化学能转化为内能，最后把内能转化为对外做功。 讨论：热机工作时，能实现将燃料释放的热量全部用来对外做功吗？ 汽油机 可见，用来做功的那部分能量只燃料释放出来的总热量的很小一部分。 35%左右 第三节 热机的效率 1、热机的效率：热机 跟 的比值。 用来做的有用功的那部分能量 燃料完全燃烧放出的热量 2、热机效率的意义：燃料被有效利用的程度。 热机效率高意味着：①消耗相同的燃料，做的有用功越多； ②做相同的有用功，消耗的燃料越少。 3、提高热机效率的方法： （1）尽量让燃料充分燃烧； （2）保证良好的润滑。 （3）设法利用废气的能量； 讨论：如何提高热机的效率？ 涡轮发动机 4、热机对环境的影响 （3）热污染 （1）大气污染 （2）噪声污染 1、火炉的效率：用燃料烧水时，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 习题课：效率的计算 cmΔt mq或vq = 导P35第5题、涪江中学为学生供应开水，用锅炉将2t的水从25℃加热到100℃，燃烧了60kg的无烟煤，无烟煤的热值是3.4×107J/kg。 ①水吸收的热量是多少？ ②无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ ③此锅炉的效率是多少？ 2、热机的效率：汽车运动时，发动机做的功与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 习题课：效率的计算 F牵引力S P发动机t mq或vq = = mq或vq P34例3、如图所示的雾炮车，既可喷洒药液消毒，也可喷洒水雾对街道进行除尘，在一次作业中，雾炮车沿水平地面10min内匀速行驶3km到达作业区域，消耗燃油0.5kg，行驶过程中受到的牵引力恒为2000N，若燃油的热值为3×107J/kg，求雾炮车在该过程中： （1）行驶的速度； （2）牵引力做的功； （3）发动机的热机效率。 导学案P36 6、一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶 100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×107J/kg，g＝10N/kg），求： （1）货车受到的牵引力； （2）货车发动机的效率。 1、一汽车以25m/s的速度行驶100km，发动机的功率是9×104W，效率为30%，q汽油=4.5×107J/kg，那么该汽车在行驶中最少应准备多少汽油？ 提升：功率和效率的综合题 答案：约26.7kg 2、一辆汽车发动机功率是35Kw，效率是25%，当油缸还剩10Kg汽油时，汽车以36Km/h的速度匀速运动，可以行驶的路程是多少？ （已知q汽油=4.6×107J/Kg） 答案：约32.86km 3. 有甲、乙两台汽油机，若在同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样时间内，甲、乙两汽油机消耗的汽油之比为 。 导P36第8题、提高热机效率是节能减排的重要途径之一。若汽油机效率从η1＝30%提高到η2＝36%，那么，一辆轿车在汽油机效率为30%时消耗一定质量的汽油，能够在平直道路上匀速行驶20km；当效率提高为36%时，在相同道路上以相同速度匀速行驶，并消耗相同质量汽油的情况下，能够行驶________km。 5.利用太阳可以晒水，假设水箱内装60kg的水，玻璃盖面积为0.84m2，地球上垂直于太阳光线的表面接受太阳的辐射为7.65×104J/（min·m2），水箱吸收太阳能的效率为50％，如不考虑水散热的情况，并使光总能垂直射入玻璃盖，计算晒水4h后水温升高多少？ 6. 混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，汽车以50Km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了5.4×107J，求： （1）汽车牵引力做的功 （2）若所用燃料的热值是4.5×107J，测试过程中消耗了8kg的燃料，这些燃料完全 燃烧放出的热量是多少？ （3）内燃机工作时的效率和 转化为电能的效率分别是？ 1×108J 6. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度______ （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_____。为了进入到下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是______冲程。 $$