14.3热机的效率 讲义-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

本讲义围绕热机效率核心知识点，系统梳理燃料热值（完全燃烧放热与质量/体积比）、公式（q=Q放/m或V，Q放=mq或Vq），到炉子与热机效率（η=Q吸/Q放、η=W有/Q放）的概念及计算，结合实验比较与实例应用，构建从概念到计算再到实践的学习支架。 通过对比实验设计（比较热值与比热容的装置选择）培养科学探究能力，结合走马灯、汽车效率等实例渗透科学态度与责任。课中辅助教师实验教学，课后借助计算题与实例分析，帮助学生巩固知识、弥补盲点。

第3节 热机的效率 1.燃料的热值 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量(体积)之比，用符号q表示，单位：焦每千克(焦每立方米)，符号是J/kg (J/m3)。 固、液体燃料： q=Q放/m 气 体 燃 料 ： q=Q放/V ①物理意义：热值在数值上等于1 kg(1 m3)某种燃料完全燃烧放出的热量；煤气的热值约3.9×107 J/m3，表示完全燃烧______的煤气放出3.9×107 J的热量。 ②热值是燃料的一种属性，与燃料的形状、体积、质量、是否充分燃烧、是否容易燃烧等无关，只与燃料的种类有关。 ③判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的热值q。 ④实验所测燃料热值偏小的原因： 燃料很难完全燃烧; 燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收（有热量损失）。 ⑤比较物质的吸热能力，热源相同，通过加热时间长短，比较Q吸多少； 比较热值，热源不同，被加热物质相同，通过被加热物质温度升高的多少，比较Q吸多少。 比较燃料的q选择______和图______； 比较物质的c选择______和图______。 若在图甲、乙实验过程中，燃料未烧完，液体a就沸腾了，则应该：减小液体的质量；增加液体a的质量。 2.固体、液体燃料燃烧：Q放=mq 气体燃料燃烧：Q放=Vq 3.炉子的效率：是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 η=Q吸/Q放=cm△t/m´q 4.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。 η=W有/Q放=Pt/mq η=W有/Q放=Fs/mq 热机的效率与热机的功率（做功快慢）没有关系。 5.提高燃料利用率和锅炉的效率的措施： ①把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛； ②加大受热面积； ③减少烟气带走的热量等。 6.热机中的能量损耗： ①废气带走的热量（最多）； ②气缸部件吸热后的热量散失； ③克服摩擦做功而消耗的能量； ④燃料的不完全燃烧。 7.提高热机效率的方法： ①利用尾气带走的热量； ②改良发动机结构； ③减小机械摩擦； ④使燃料充分燃烧。 8.有经验的维修师，初步判断汽油机是否节能的方法： ①观察尾气的颜色是否发黑； ②闻尾气中汽油味的浓淡； ③用手置于排气管附近感受温度的高低。 9.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能量的转化过程是______转化为_________；图甲和图乙是生活中的小实验，与汽油机的工作原理相同的是图_______(选填“甲”或“乙”）。 10.如图是我国古代的走马灯。灯内点上蜡烛，烛焰产生的热力造成气流，令轮轴转动，烛光将剪纸的影投射在屏上，因在灯的各个面上绘制古代武将骑马的图画，转动时看起来好像几个人你追我赶一样，故名走马灯。这种走马灯可以说是世界上较早热机的雏形。轮轴转动时相当于热机的_____冲程，要想提高走马灯的热效率，你的改进方案是_________________。(写出一条即可) 11.（难）某单缸四冲程汽油机的活塞面积为30cm²。该汽油机完成一个冲程，活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800转。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力； （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功； （3）该汽油机的功率。 12.某型号汽车，在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600N，每行驶100 km消耗的汽油量为8L。(q=3.6×107 J/L)求：汽车匀速行驶时的效率。 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$