14.3 热机的效率(课件)2025-2026学年物理人教版九年级全一册
2025-09-07
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦燃料的热值与热机的效率,通过复习热机定义、汽油机柴油机特点导入,结合生活中不同燃料消耗差异提问,类比密度比较方法建立热值概念,搭建从旧知到新知的学习支架。
其亮点在于运用类比建构与问题驱动,结合科学思维和科学探究,通过1kg煤与木柴放热对比、煤气灶烧水等实例落实公式应用。学生能深化能量观念,培养推理论证能力,教师可借助系统结构和实例提升教学效率。
内容正文:
14.3
热机的效率
14.2
复习导入
(1)什么样的机械叫热机?
利用内能工作的机械叫热机。
(2)汽油机和柴油机的共同特点有哪些?
①都是将燃料放在汽缸内,燃烧后产生高温高压的气体,推动活塞对外输出机械能。
②都是四冲程构成的一个工作循环,周而复始的工作。
(3)用于做功的内能从何而来?
将燃料放在汽缸内,燃烧后产生的内能。
14.2
柴薪
煤炭
石油
天然气
燃料的热值
生活中的燃料有哪些?
14.2
燃料的热值
生活中燃料的种类有很多,请同学们结合实际讨论一个家庭分别使用煤、燃料油、液化气供家庭使用一个月,消耗燃料一样多吗?这说明了什么呢?
分析论证:不同燃料燃烧释放热量的能力是不一样。
固体燃料
液体燃料
气体燃料
14.2
燃料的热值
根据实验发现:燃烧1kg煤放出的热量,是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多。
提问:怎么比较燃料燃烧放出热量的能力?
回顾:比较密度大小的方法
物体取:1m3
比较
燃料取:1kg
比较
放出热量有多少J
(完全燃烧)
质量是多少kg
单位:kg/m3
得出
推出
单位: ?
14.2
热值(q)
定义:
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值。
单位:
固体液体燃料:J/kg。气体燃料:J/m3
物理意义:
q汽油=4.6×107J/kg表示:1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6x107J。
理解:
热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等无关。
14.2
燃料的热值
表中汽油和焦炉煤气的热值是多少?
14.2
2kg的汽油完全燃烧能产生多少J热量?
2m3的焦炉煤气完全燃烧能产生多少J热量?
例
燃料的热值
固、液体燃料
Q= mq
Q:热量,单位:J
q:热值,单位:J/kg
m:质量,单位:kg
气体燃料
Q= Vq
Q:热量,单位:J
q:热值,单位:J/m3
V:体积,单位:m3
2kgx4.6×107 J/kg3=9.2×107 J
2m3x1.7×107 J/m3=3.4×107 J
14.2
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
燃料的化学能
有用机械能
热机的效率
14.2
定义:
热机的效率
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。
公式:
公式:η=
Q吸
Q放
=
cm△t
m′q
吸收热量的物质的质量
燃烧等放出热量的物质的质量
14.2
热机的效率
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
一些热机的效率
14.2
热机的效率
提高效率的途径
1.提高燃料利用率,使燃料充分燃烧;
思考生活中如何提高热机的效率呢?
14.2
热机的效率
提高效率的途径
2.改进热机,减少各种能量损失;
思考生活中如何提高热机的效率呢?
14.2
热机的效率
提高效率的途径
3.利用废气的能量。
思考生活中如何提高热机的效率呢?
14.2
热机效率的计算
例1:用煤气灶烧开水,将20kg的水从10℃加热到66℃,完全燃烧了0.21m3的煤气,求该煤气灶烧水的效率。(q煤气=4×107J/m3)
解:
14.2
热机效率的计算
例2:某推土机匀速推土时推力为3×104N,通过路为20m,消耗60g的柴油,求推土机推土的效率 。
(q柴油=3.3×107J/kg)
解:
14.2
热机效率的计算
解:
1. 汽油的热值为4.6× 107J/kg。这个数值究克有多大?有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小:一个60kg的人,从大厦的1楼步行至第11楼(走了10层楼),每层楼的层高为3m,他克服重力做了多少焦耳的功?如果汽油完全燃烧英得热量的焦耳数和这些功相等,需要汽油的质量是多少?这大约相当于生活中什么物体的质量?
14.2
课堂小结
14.2
谢谢观看
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