第十四章 第3节 热机的效率-【教与学·学导练】2025-2026学年新教材九年级全一册物理同步课件（人教版2024）

物 理 九年级 全一册 配人教版 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 目 录 CONTENTS 01 课程要求 02 知识点精讲 03 课堂巩固 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 课程要求 1. 从能量转化的角度认识燃料的热值。 2. 从能量的转化和转移的角度认识效率。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 知识点精讲 知识点1：燃料的热值 1. 定义：某种燃料完全燃烧放出的__________与其________之比，叫做这种燃料的热值。热值用字母q表示，它的定义式为q=。 2. 单位：在国际单位制中，热量的单位是__________，质量的单位是__________，则热值的单位是________________，符号是__________。 热量 质量 焦耳 千克 焦每千克 J/kg 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 3. 物理意义：热值在数值上等于______________________________ __________________________。 4. 燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq或Q放=Vq（其中，V表示气体燃料的体积，V的单位是m3，则q的单位是J/m3）。 1 kg某种燃料完全燃 烧放出的热量 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 注意：（1）关于热值的物理意义，要注重理解三个关键词，即“1 kg”“某种燃料”和“完全燃烧”。“1 kg”是针对燃料的质量而言的，如果燃料的质量不是1 kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量在数值上就不等于热值；“某种燃料”则说明热值的大小与燃料的种类有关；“完全燃烧”含义是烧尽。（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的特性，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、放出热量的多少等均无关。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 5. 【物理学与日常生活】在煤炭市场中，少数不法商贩将矸石（混含在煤层中的石块，不易燃烧）粉碎后掺在优质煤中销售，为了避免上当，最恰当的方法是检测样品的哪个物理量？（ ) A. 热值 B. 比热容 C. 内能 D. 质量 A 课堂演练 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 6. 煤油的热值为4.6×107 J/kg，其物理意义是_________________ ________________________________________，当煤油的质量减少为原来的一半时，剩余煤油的热值为______________J/kg。当煤油不完全燃烧时，其热值将__________（填“大于”“小于”或“等于”）4.6×107 J/kg。燃烧质量相等的煤油和氢气时，______________放出的热量较多。（q氢气=1.4×108 J/kg） 4.6×107 1 kg煤油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J 等于 氢气 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 7. 若需要把1 000 kg的水从20 ℃加热到80 ℃，问：[q天然气=4×107 J/m3，c水=4.2×103 J/（kg·℃）] （1）这些水吸收的热量是多少？ （2）若用天然气加热这些水，不计热量损失，需要完全燃烧多少立方米的天然气？ 解：（1）水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/（kg·℃）× 1 000 kg×（80 ℃-20 ℃）=2.52×108 J。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 （2）由题可知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=2.52×108 J， 由Q放=Vq可得，加热这些水所需要的天然气的体积V===6.3 m3。 答：（略） 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 思路点拨：1. 每种燃料都有各自的热值，燃料的种类不同，其热值一般是不同的，故热值的大小只与燃料的种类有关。2. 燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关，还与燃料的质量、燃料是否完全燃烧有关。3. 计算热值时要注意质量的单位是kg，体积的单位是m3。4. 不计热量损失，常用Q吸＝Q放即cmΔt＝qm或cmΔt＝qV来解决问题。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 知识点2：热机的效率 8. 对于热机而言，燃料燃烧产生的能量只有一部分用来做______________，还有相当一部分能量散失了。用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的______________。 9. 热机的效率的计算公式：η=（由于能量的损耗，热机的效率总小于1）。 有用功 效率 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 10. 热机中燃料的总能量包括：燃料不完全燃烧储存的能量、克服摩擦做功损失的能量、散失在空气和热机中的能量、废气带走的能量（占比最多的能量）、用来做有用功的能量（有用的机械能）。 11. 热机的效率是热机性能的重要指标。在做功同样多的情况下，效率__________的热机消耗的燃料少，从而节约能源、减少污染。为了提高燃料的利用率，可以使燃料燃烧更充分或设法利用废气的能量。 高 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 12. （改编）内燃机的出现和不断改进,对交通运输事业的现代化起到了决定性的作用。 (1)图14-3-1为某内燃机的能量流向图。该内燃机的效率η=_______，图中______________的能量最多。 35% 课堂演练 废气带走 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 (2)提高热机效率的方法:①加大燃料与氧气的接触面积，使燃料尽可能充分燃烧;②加强热机隔热，减少________________;③保证良好的机械润滑,减小__________损耗。 (3)使用内燃机会给环境带来污染,这主要是指________污染和______________污染。请写出一条减少污染的措施：__________________________________________________________。 各种能量损失 摩擦 大气 噪声 开发污染少或无污染的能源（或控制废气的排放量） 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 (4)一辆汽车的发动机每消耗40 kg燃油,产生的热量是______________J,若它做的有用功为3.3×108 J,则这辆汽车发动机的效率是______________。(燃油的热值q=3.3×107 J/kg) 1.32×109 25% 思路点拨：计算汽车发动机的效率常用η==，计算烧水时的热效率常用η==。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 1.关于燃料的热值，下列说法正确的是( ) A. 燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高 B. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 C. 燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大 D. 燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 课堂巩固 D 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 2. 【科学思维】做同样多的有用功，甲、乙柴油机的用时和消耗柴油的对比情况如下表所示。下列说法正确的是（ ） D 柴油机 完成的工作量 时间/h 消耗的柴油/kg 甲 相同 3 5 乙 2 6 A. 甲的功率较大，热机效率较低 B. 甲的功率较大，热机效率较高 C. 乙的功率较大，热机效率较高 D. 乙的功率较大，热机效率较低 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 【物理学与日常生活】随着我国人民生活水平的不断提高,汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。根据图14-3-2中某汽车内燃机的能量流向，完成3~5题。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 3. 汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的___________较大的特点。汽车的内燃机工作时,在___________冲程将内能转化为机械能。 4. 请根据图中给出的信息,计算该内燃机的效率为______________%。该汽车在平直路面上匀速行驶时发动机产生的牵引力是F,则完全燃烧质量为m的汽油,能使汽车前进的距离s=______________(用题中物理量的符号表示,汽油的热值用q表示)。 比热容 做功 29 29%mqF 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 5. 各地政府购进了不少以天然气为燃料的汽车作为公交车,汽车以天然气为燃料的优点是______________(写一条)。汽车行驶一段时间后，消耗了0.5 kg汽油,这些汽油完全燃烧释放的热量为______________J,改用天然气后,释放相同的热量需要完全燃烧______________m3的天然气。(汽油的热值是4.6×107 J/kg，天然气的热值是4×107 J/m3) 清洁环保 2.3×107 0.575 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 6. 【物理学与日常生活】小明同学用他家的天然气灶将质量为2 kg、初温为15 ℃的水加热到95 ℃，水吸收的热量是______________J。若此过程中的热效率为40%，则消耗的天然气体积为______________m3。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气=4×107 J/m3] 6.72×105 0.042 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 7. 【物理学与社会发展】图14－3－3是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270 km/h的速度匀速直线航行20 min，消耗航空燃油1.35 t，飞机发动机的功率为2.25×107 W。问：(航空燃油的热值为4×107 J/kg) (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)飞机航行20 min牵引力做的功是多少? (3)发动机的效率是多少？ 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1.35×103 kg×4×107 J/kg=5.4×1010 J。 （2）飞机航行20 min牵引力做的功W=Pt=2.25×107 W×20×60 s=2.7×1010 J。 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 （3）发动机的效率η==×100%=50%。 答：（略） 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 谢 谢 ! 返回目录 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 教与学 学导练 物理 九年级 全一册 配人教版 $$