14.3 热机效率 教学课件--2025-2026学年人教版物理九年级上学期

人教版（2024）初中物理九年级全一册 第3节 热机的效率 第十四章 内能的利用 目录 新课导入 新课教学 01 02 经典例题 课堂练习 03 04 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 课前导入 燃料燃烧是一种化学变化，燃料的化学能转化为内能 你知道常见的燃料有哪些，它们分别属于哪一类？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天然气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。 固体燃料 气体燃料 液体燃料 新课教学 01 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 一、燃料的热值 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 1．热值 （1）定义 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（气体为体积）之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位 国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。 （3）计算公式 Q放＝Vq Q放＝mq q（J/kg） q（J/m3） （适用固体和液体燃料） （适用气体燃料） 2．了解燃料的热值表 固体 热值 J/kg 干木柴 1.2×107 烟煤 2.9×107 焦炭 3.0×107 无烟煤 3.4×107 木炭 3.4×107 液体 热值 J/kg 酒精 3.0×107 柴油 4.3×107 石油 4.4×107 汽油 4.6×107 煤油 4.6×107 气体 热值 J/m3 煤气 3.9×107 天然气 (7.1~8.8)×107 气体 热值 J/kg 氢 1.4×108 热值表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧无关。 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 二、热量的计算 我们已经知道：氢的热值是1.4×108J/kg，物理意义是：1kg氢完全燃烧时放出的热量是1.4×108J。 10kg氢完全燃烧放出的热量 知道了氢的热值是1.4×108 J/kg ，你能根据它的物理意义，计算出10 kg的氢完全燃烧放出的热量吗？ 提炼 公式 放出的热量=热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10kg =1.4×109J Q放= qm 在内燃机中燃料是否能完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪去了？ 无用的机械能 有用机械能 燃气内能 废气带走的内能 使燃料充分燃烧； 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 如何提高热机效率？ 三、热机的效率 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~45% 蒸汽机的效率只有6%~15% 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 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能量之比，叫做热机的效率。 2.公式： 3.提高热机效率的途径： （1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；  （3）利用废气的能量。 （2）改进热机，减少各种能量损失； 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？ 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？ （氢的热值是1.4×108 J/kg ） （干木柴的热值1.2×107 J/kg ） 放出热量Q = 热值×质量=1.4×108 J/kg× 10×103 kg=1.4×1012 J 需要干木柴 综上：约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 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 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。　　 典例分析 C 1．下列对于燃料热值的说法中，正确理解的是 （ ） A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B．燃料没燃烧时就没有热值 C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 　 跟燃料的质量及 燃料燃烧放出的热量无关 D．容易燃烧的燃料热值一定大 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 典例分析 2. （多选） 关于热机效率，下列说法正确的是（ ） A．热机效率越高，即热机做的有用功多 B．热机效率越高，即热机的功率越大 C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失， 　 并且要保持良好的润滑 D．提高热机效率，有利于环保减排 CD 课堂练习 1．对于燃料的热值，下列说法中正确的是 (　　 ) A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 A 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 课堂练习 2 ．烟煤的热值比木炭的小，这表示（ ） A ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 D 课堂练习 3．下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ） A．减少各种热损失 B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C．充分利用废气的能量，如建热电站 D．采取少消耗总能量的办法 D 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 课堂练习 4.小明某次用火炉烧水时，共消耗了2kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)? 解：Q放=mq=2kg×2.7×107J/kg =5.4×107J 典例分析 5. 如图为汽油机的做功冲程，已知汽油的热值为4.6×107J /kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为多少 J？ 解：Q放=mq =0.1kg×4.6×107J/kg =4.6×106J 物理知识的科普传播，物理规律的数学美感通过实验验证理论假设，持之以恒的实践才能融会贯通。物理学习要注重过程而非结果。理解基本公式的物理意义，将复杂问题分解为简单步骤，特别是能量转换的效率问题。特别是摩擦力的影响因素。多角度思考能拓展解题思路。通过辩论澄清物理概念，物理结论的谨慎表达建立物理学习小组互相讨论。特别是压强与流速的关系。包括电路图的绘制与分析。 课堂小结 热机的效率 燃料的热值 热量公式 Q放=mq 燃料的利用率 影响热量有效利用的因素 提高热量利用率的方法 热机的效率 公式 提高热机效率的途径 感谢观看 THANK YOU $$