14.3 热机的效率-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件围绕热机与燃料热值展开，系统梳理了热机的基本概念、汽油机工作循环、热值定义及计算方法，并通过效率公式和典型例题层层递进，构建从能量转化到实际应用的学习支架，帮助学生建立“能量观念”与“科学思维”的认知链条。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以真实问题驱动学习，如用“温度计示数变化”转换燃料放热差异，体现模型建构与证据推理，又通过中考真题强化知识迁移。例如第18页计算汽车发动机效率时，引导学生将力学功与热学热量关联，提升综合分析能力。此设计既助力学生形成结构化知识体系，也便于教师精准施教，实现高效课堂。

1、什么是热机？ 2、汽油机一般有几个冲程，分别是什么？ 3、一循环分别有几个冲程,对应做几次功，飞轮转几圈？ 温故而知新 热机的效率 第十四章 第3节 柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能？　 制作知识卡片记忆重要公式，物理竞赛的解题策略，尝试设计简单的物理实验。解决物理计算题的有效方法是尝试给同学讲解物理概念。包括光的反射和折射规律。利用假期参观科技馆。利用思维导图整合零散知识。特别是凸透镜成像规律。建议每天解决2-3道典型例题。观看科普视频拓展视野，物理实验的环境影响，面对力学、电学等物理知识，包括磁场的性质与描述。保持好奇心是学习的动力源泉。特别是压强与流速的关系。 知识点1 燃料的热值　 木柴 煤 酒精 汽油 煤气 天然气 固体燃料 液体燃料 气体燃料 1. 燃料的分类 2. 燃烧能量转化： 化学能转化为内能 　　不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的燃烧放热本领强弱呢？ 　　经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，完全燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 一、燃料的热值　 　　某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 　　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。 1．热值 （1）定义 （5）单位 （3）热值用字母 q 表示 （4）公式 固体： 气体： Q放 --J m--kg Q放 Q放 V--m3 （2）热值反映燃料完全燃烧放热本领的强弱 （6）热值是燃料的本身特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 说出酒精热值的物理意义。 质量为1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 （7）物理意义： 　　为什么发射火箭 上天要用氢做燃料？ （8）燃料燃烧放热公式： （1）固体或液体燃料： Q放 = qm （2）气体燃料： Q放 = qV 注：燃料燃烧放热： Q放 = qm 物体温度降低放热： Q放 =cm△t } 不要混淆 （9）氢和水热学特点： 氢气：热值大 水：比热容大 Q：热量，单位：J q：热值，单位：J/kg m：质量，单位：kg Q：热量，单位：J q：热值，单位：J/m3 V：体积，单位：m3 例 1 m3 甲烷完全燃烧产生多少 J 热量？这些热量可以使多少 kg 的水从 20 ℃ 加热到 100 ℃？（甲烷的热值 q甲烷 = 4.2×107 J/m3） 解： 1 m3 甲烷完全燃烧放出热量为： Q = q甲烷V = 4.2×107 J/m3×1 m3 = 4.2×107 J 由 Q = cm△t 得 Q c△t m = = 4.2×107 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(100 ℃－20 ℃) = 125 kg 8.4×105 0.01 (2024·安徽淮南月考)为比较不同燃料的热值，小卓将一定量的不同种类的燃料分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有初温相同质量均为200g水的两个相同烧杯加热。 (1)题中所说的”一定量”是指燃料的_ __相同。 (2)如果要探究”水吸收热量的多少与温度变化的关系”，水吸收的热量多少可以通过___ ______来粗略判断。 (3)当a、b两种燃料都燃烧完时，温度计1和温度计2的示数分别为90℃85℃，则可初步判断燃料_______(填”a”或”b”)的热值较大。 质量 温度计升高示数 a 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 探究燃料燃烧放热本领强弱时，吸收热量多少转换成 。 探究不同物质吸热本领强弱时，吸收热量多少转换成 。 温度计升高的示数 加热时间长短 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 知识点2 热机的效率　 锅炉烧水时，燃料能被完全利用吗？ 有效利用 60% 高温的烟气带走相当一部分热量， 未燃烧 15% 散失 25% 燃料很难完全燃烧 被水吸收的热量 一部分热量直接散失掉 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。 （2）减少各种热量损失。 ①加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量； ②使用较好的保温材料，减少热损失。 将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧。 （3）、热效率：对我们有用的能量Q有用与燃料燃烧放出总能量Q放之比 锅炉烧水、烧东西： 二、热机的效率　 Q吸 Q放 = η= cm△t qm *100% *100% 　　1．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。 　　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？ 废气带走的能量(最多) 有用机械能 二、热机的效率　 想一想 燃气内能 散热、克服摩擦损失 2、热机效率公式： W有 Q放 η= = qm *100% *100% F牵S或pt 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% （1）热机的效率是热机性能的重要指标 提高热机效率，节约能源，减少污染 （2）提高效率的途径： 　　 ①提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 　　 ②改进热机，减少各种能量损失； 　　 ③利用废气的能量。 ④保持良好润滑以减小摩擦 3.太阳能集热器效率： （其中P0表示照射功率，S表示照射面积，t表示照射时间） C 　　1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 ) 　　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 练一练 　　3. 关于热机效率，下列说法正确的是（双选）： 　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　 ) 　　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，并且要保证良好的涧滑 　　D．提高热机效率，有利于环保减排 C D 练一练 　　4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。 35% 练一练 什么是燃料的热值？ 燃料完全燃烧时放出热量如何计算? 提高热机的效率与节能环保 课堂小结 $