2 热机效率 （导学案）物理教科版2024九年级上册

2 热机效率 （导学案） 【学习目标】 1. 知道热机效率是所做有用功与燃料完全燃烧释放总能量的比值，能写出热机效率公式，并理解其衡量能量有效利用程度的物理意义。 2. 理解热机能量流向，知道大部分内能会以各种形式散失到环境中。 3. 认识热机低效是导致能源消耗和环境污染问题的重要因素之一，能说出提高热机效率的主要方法。 4. 树立节能和提高能源利用效率对可持续发展至关重要的意识。 【学习重点】 1. 掌握热机效率的概念及其计算公式；2. 了解提高热机效率和减少环境污染的主要途径与意义。 【学习难点】区分“总能量”、“有用功”和“损失能量”，并正确应用于公式计算。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 热机一般是通过燃料的燃烧来做功的，燃料燃烧放出的热量，不能全部用来做有用功。 2. 我们把热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机效率，热机效率是描述热机性能的重要指标。 3. 热机效率的计算公式：。 4．对于热机而言，燃料燃烧的热量只有一部分能用来做有用功，所以热机效率一定小于1。 5. 对热机中能量转化进行研究，可以改进热机性能、有效利用资源、减小排放污染。热机效率越高，在消耗相同燃料时，做的有用功越多；做相同的有用功时，消耗的燃料越少。 【课堂探究】 探究一、热机效率 1. 生活中的热效率 【想一想】家里用的燃气灶、电热水器，它们在使用过程中能量如何转化？有哪些能量损失？如何比较它们的性能好坏？ 【分析归纳】以燃气灶烧水为例，燃烧煤气获得内能，但燃料的燃烧不可能百分之百完全燃烧；火焰会向四周辐射热量，一部分热量并没有射向锅底，而是直接散失到环境中；大量的热量首先用于给水壶（或锅）本身加热，使其达到高温。这部分能量对于烧水本身是“浪费”的；高温的烟气（废气）从锅底四周升起向周围逸散，它们携带了大量的热能；只有真正被水吸收的热量才是被有效利用的，而这部分热量只是总热量的一部分。 （1）热效率（锅炉、燃气灶等的燃料利用率）：有效利用的热量与燃料完全燃烧所放出的热量之比，计算公式：。通常这类锅炉的燃料利用率较低，因此在节能方面具有较大的改造潜力。 （2）提高锅炉燃料热效率的方法： ① 尽可能使燃料充分燃烧，例如将煤研磨成煤粉或煤粒，并向炉膛内吹入空气等。 ② 减少热量散失，例如增大受热面积，在炉具中使用保温材料等。 【例题1】如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4L初温为的水，用卡式炉加热至，（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷。 【答案】(1)4kg (2) (3)37.5g 【详解】（1）已知水的体积 由可得水的质量 （2）水吸收的热量 （3）已知加热效率为70%，，由得 由得需要消耗的丁烷质量 2. 热机效率 【想一想】热机也是通过燃料燃烧获取内能并将其转化为机械能的装置，各种各样的热机在能量利用率方面又有什么特点？ （1）汽车内燃机使用时的能量走向： 汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量；废气带走了一部分能量；热机自身对外散热，带走了一部分能量；由于机械传动等克服摩擦要消耗一部分能量；机体自身吸收一部分能量等。 所以真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外转化的机械能是被有效利用的。 （2）热机效率： 定义：热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量的比值。 计算公式：。 热机效率的认识：热机效率是描述热机性能的重要指标，因为有用功只是总能量的一部分，热机效率必然小于1。其值越高，说明热机的能量转换性能越好。 （3） 一部分热机的效率： 【例题2】某汽车的能量流向图如图所示，其热机效率为 ，该汽车在水平路面上行驶，共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧，释放的热量为 J；此过程中汽车获得的机械能为 J。（汽油热值q=4.6×107J/kg） 【答案】 35% 2.3×107 8.05×106 【详解】[1] 由图可知，其热机效率为 [2] 由题意可知，完全燃烧0.5kg汽油释放的热量为 [3] 由 可知此过程中汽车获得的机械能为 【例题3】周末，小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩，途中汽车匀速直线行驶了30km，用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg，行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍，发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中，求：（汽油的热值q取4×107J/kg，g取10N/kg） (1)汽车的平均速度。 (2)牵引力做的功。 (3)汽车消耗汽油的质量。 【答案】(1) 25m/s (2) (3) 3.75 kg 【详解】（1）汽车的平均速度 （2）人与汽车的总重力 匀速行驶时牵引力 牵引力做功 （3）汽油完全燃烧释放的总热量 消耗汽油质量 3. 提高热机效率的方法 （1） 改善燃烧条件，使燃料充分燃烧：让燃油和空气更充分地混合燃烧，把燃料的化学能更多释放出来； （2） 减少散热损失，如使用隔热材料：给发动机穿上“隔热外套”，减少热量散失，让能量更多用来做功； （3） 利用废气能量，如涡轮增压技术：用高温废气的力量推动涡轮增压器，压缩更多空气进入气缸，提升动力； （4） 减小摩擦损失，优化机械结构：使用更好的润滑油和光滑材料，减少零件间摩擦，节省被浪费的动能等。 总之：总有一部分能量会以各种形式损耗掉，提高效率的核心就在于减少这些不必要的能量损失，需要从燃烧、散热、废气和摩擦等多个方面协同改进。 【例题4】如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车，同时使用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43%；此外，其拥有快捷语音助手，可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。分析该种新能源汽车，不是其提升热机效率的方法有（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．优化冲程控制，让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 C．使用粘度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦 D．车型设计中，采用高效传动和轻量化车身，进而减重 【答案】A 【详解】增大热机效率的方法：1.尽量减少各种热损失；2.使燃料完全燃烧，保持良好的润滑；3.减少摩擦损失的能量。 A．使用热值大的燃料，只是相同质量的燃料可以放出更多的能量，但是不能改变能量的转化率，不能提高热机的效率，故A符合题意； B．使燃料燃烧的更充分，可以提高能量的利用率，即提高热机效率，故B不符合题意； C．热机内部的摩擦是额外功产生的最主要的原因，减少摩擦可以提高热机效率，故C不符合题意； D．减少车本身的自重，可以减少轮胎与地面的摩擦，可以提高热机效率，故D不符合题意。 故选A。 探究二、改变世界的热机 热机的发明和改进，是推动人类社会生产力飞跃和文明进步的核心动力。从蒸汽机到现代的喷气发动机，热机的每一次革新都深刻地改变了世界的面貌。 （1） 蒸汽机：开启工业革命的钥匙 18世纪60年代瓦特改良的蒸汽机广泛应用，提供强大稳定动力，终结了依赖人畜力、风水的历史，使工厂摆脱河流束缚，推动纺织、采矿、冶金机械化，并催生蒸汽机车与轮船，缩短地域距离，促进世界市场形成，引领人类进入以“火”为动力的“蒸汽机时代”，完成第一次工业革命。 （2）现代热机：多样发展，追求高效与强大 为了满足不同领域对动力更强大、更高效、更便捷的追求，人们在蒸汽机的基础上不断探索，发明了种类繁多、构造各异的现代热机。 轮机：利用高速蒸汽或燃气冲击叶片使叶轮持续旋转，早期用于火车，现代是火电厂、核电站和大型舰船的发电与动力核心； 活塞式内燃机：燃料在气缸内燃烧，结构紧凑效率高，广泛用于汽车、农机、轮船等，是现代交通与农业的主要动力来源； 喷气发动机：通过向后喷出高温高压气体产生反推力，效率极高适于高速飞行，是飞机、火箭的航天主力，缩短全球距离。 （3） 总结：从笨重的蒸汽机到轻捷的喷气发动机，热机的发展史就是一部人类追求更高效率和更强大动力的创新史。每一种热机的诞生和应用，都不仅解决了当下的动力问题，更催生了新的产业和生活方式，深刻地改变着世界。 探究三、飞向太空 从飞天传说到太空家园，热机推动着人类跨越天际的梦想。 （1） 古代火箭与原理：中国古人万户利用火药燃气反冲尝试飞天，其火箭原理与现代一致，均为气体膨胀高速喷出产生推力推动前进； （2） 现代火箭与应用：现代多级火箭通过逐级脱落减重升空，可发射卫星和载人飞船，如我国长征火箭成功实现载人航天、空间对接和空间站建设； （3） 航天成就与意义：从神舟五号到空间站，中国长征火箭系列成功将多批航天员送入太空，标志着我国迈入航天大国和太空文明新时代。 【例题5】下列关于火箭的说法正确的是（　　） A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同 B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构 C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动 【答案】C 【详解】AB．喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置，从而就少了能量的损失，大大提高了火箭的飞行速度，故AB错误； C．火箭是热机的一种，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能，故C正确； D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D错误。 故选C。 【精讲点拨】 1. 计算热机效率的核心，就是清晰地界定“有用功”和“总功”，。总功指燃料完全燃烧时放出的热量，有用功指被加热物体吸收的热量或热机对外输出的机械能。 2. 热机效率永远小于100%，因为总有能量以热、声、摩擦等形式耗散，提升热机效率的实质就是减少能量的损耗。 3. 功率和效率无关，功率指做功的快慢，效率指有用功和总功的占比，功率大的机械效率不一定高。 【归纳整理】 2 热机效率 【课堂练习】 1．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高，热机消耗的燃料越少 B．热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高 C．热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多 D．热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多 【答案】C 【详解】A．热机效率越高，做同样多的有用功，热机消耗燃料越少，这里有用功不确定，所以热机消耗的燃料多少无法比较，故A错误； B．热机效率越高，热机的有用功与总功的比值越大，热机的效率和功率是两个不同的物理概念，两者无必然关系，故B错误； C．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率高的热机，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多，故C正确； D．热机效率越高，获得相同的有用功，由 ，知，消耗燃料就越少，故D错误； 故选C。 2．一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油时，放出了1.0×108J的热量，其中有6.0×107J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是（　　） A．30% B．40% C．50% D．60% 【答案】B 【详解】该柴油机的效率是 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．由图乙可知该汽油机的效率是72% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为，则在内汽油机完成120次冲程 【答案】D 【详解】A．甲图中，进气门和排气门都关闭，电火花点火，汽油和空气的混合物燃烧，活塞向下运动，是做功冲程；做功冲程中，高温高压气体内能对活塞做功，将内能转化为机械能，故A错误； B．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。由图乙可知，有用机械能占比为 即该汽油机的效率是28%，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关。汽车尾气中 “汽油味” 越浓，说明燃料燃烧越不充分，但燃料的热值不变 ，故C错误； D．四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次。已知飞轮转速为，则每秒飞轮转60圈，完成的冲程数为个 ，故D正确。 故选D。 4．如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为 ，汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做 J的功，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（汽油的热值为 ） 【答案】 30% 不变 【详解】[1]如图为某汽油机工作时的能量流向图，可得汽油机的效率为 [2]0.5kg汽油完全燃烧放出的热量是 该汽油机消耗0.5kg汽油可输出有用功 [3]热值是燃料的属性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料是否完全燃烧无关，所以当汽油燃烧不充分时，汽油的热值仍然不变。 5．某款太阳能热水器平均每天接收的太阳能为，这些能量相当于完全燃烧 干木柴放出的热量；若这些热量可以使质量为的水温度升高，则该热水器的热效率为 %。[干木柴的热值，水的比热容] 【答案】 0.07 25 【详解】[1]由题意知，干木柴完全燃烧放出的热量与每天接收的太阳能相等。即Q放​=Q太阳能​=8.4×105J 燃烧干木柴的质量 [2]水吸收的热量Q吸​=cm水​Δt=4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg×5℃=2.1×105J 该热水器的热效率 6．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg]求： (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧，若放出的热量全部被水吸收，可以使质量为1t的水温度升高多少； (2)此氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，汽车的速度为20m/s，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的60%用来做机械功，则这些热量能让该公交车匀速行驶的距离。 【答案】(1)10℃； (2)3600m 【详解】（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=m氢q氢=0.3kg×1.4×108J/kg=4.2×107J 若放出的热量全部被水吸收，则Q吸=Q放=4.2×107J 可以使水升高的温度为 （2）由可知，公交车所做机械功为W=ηQ放=60%×4.2×107J=2.52×107J 公交车的行驶功率为P=140kW=1.4×105W 由可知，公交车匀速行驶的时间为 则这些热量能让该公交车匀速行驶的距离为s=vt=20m/s×180s=3600m 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2 热机效率 （导学案） 【学习目标】 1. 知道热机效率是所做有用功与燃料完全燃烧释放总能量的比值，能写出热机效率公式，并理解其衡量能量有效利用程度的物理意义。 2. 理解热机能量流向，知道大部分内能会以各种形式散失到环境中。 3. 认识热机低效是导致能源消耗和环境污染问题的重要因素之一，能说出提高热机效率的主要方法。 4. 树立节能和提高能源利用效率对可持续发展至关重要的意识。 【学习重点】 1. 掌握热机效率的概念及其计算公式；2. 了解提高热机效率和减少环境污染的主要途径与意义。 【学习难点】区分“总能量”、“有用功”和“损失能量”，并正确应用于公式计算。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 热机一般是通过燃料的 来做功的，燃料燃烧放出的热量， 全部用来做有用功。 2. 我们把热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量 叫作 ，热机效率是描述热机 的重要指标。 3. 热机效率的计算公式： 4．对于热机而言，燃料燃烧的热量只有 能用来做有用功，所以热机效率一定 1。 5. 对热机中能量转化进行研究，可以改进 、有效利用 、减小 。热机效率越高，在消耗相同燃料时，做的有用功越 ；做相同的有用功时，消耗的燃料越 。 【课堂探究】 探究一、热机效率 1. 生活中的热效率 【想一想】家里用的燃气灶、电热水器，它们在使用过程中能量如何转化？有哪些能量损失？如何比较它们的性能好坏？ 【分析归纳】以燃气灶烧水为例，燃烧煤气获得 ，但燃料的燃烧 百分之百完全燃烧；火焰会向四周辐射热量，一部分热量并没有射向锅底，而是直接散失到环境中；大量的热量首先用于给水壶（或锅）本身加热，使其达到高温。这部分能量对于烧水本身是“浪费”的；高温的烟气（废气）从锅底四周升起向周围逸散，它们携带了大量的热能；只有真正被水吸收的热量才是被有效利用的，而这部分热量只是总热量的一部分。 （1）热效率（锅炉、燃气灶等的燃料利用率）：有效利用的热量与燃料 所放出的热量 ，计算公式： 。通常这类锅炉的燃料利用率较低，因此在节能方面具有较大的改造潜力。 （2）提高锅炉燃料热效率的方法： ① 尽可能使燃料 ，例如将煤研磨成煤粉或煤粒，并向炉膛内吹入空气等。 ② 减少热量散失，例如增大受热面积，在炉具中使用保温材料等。 【例题1】如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4L初温为的水，用卡式炉加热至，（水的比热容为，丁烷的热值为）。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷。 2. 热机效率 【想一想】热机也是通过燃料燃烧获取内能并将其转化为机械能的装置，各种各样的热机在能量利用率方面又有什么特点？ （1）汽车内燃机使用时的能量走向： 汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量；废气带走了一部分能量；热机自身对外散热，带走了一部分能量；由于机械传动等克服摩擦要消耗一部分能量；机体自身吸收一部分能量等。 所以真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外转化的机械能是被有效利用的。 （2）热机效率： 定义：热机所做的 与燃料 释放的热量的比值。 计算公式： 。 热机效率的认识：热机效率是描述 的重要指标，因为有用功只是总能量的一部分，热机效率必然 1。其值越高，说明热机的能量转换性能越好。 （3） 一部分热机的效率： 【例题2】某汽车的能量流向图如图所示，其热机效率为 ，该汽车在水平路面上行驶，共消耗了0.5kg汽油。假如汽油完全燃烧，释放的热量为 J；此过程中汽车获得的机械能为 J。（汽油热值q=4.6×107J/kg） 【例题3】周末，小明爸爸驾驶汽车带他外出游玩，途中汽车匀速直线行驶了30km，用时20min。已知人与汽车的总质量为1500kg，行驶过程中汽车受到的阻力为人与车总重的0.1倍，发动机的效率为30%。汽车在行驶过程中，求：（汽油的热值q取4×107J/kg，g取10N/kg） (1)汽车的平均速度。 (2)牵引力做的功。 (3)汽车消耗汽油的质量。 3. 提高热机效率的方法 （1） 改善燃烧条件，使燃料充分燃烧：让燃油和空气更充分地混合燃烧，把燃料的化学能更多释放出来； （2） 减少散热损失，如使用隔热材料：给发动机穿上“隔热外套”，减少热量散失，让能量更多用来做功； （3） 利用废气能量，如涡轮增压技术：用高温废气的力量推动涡轮增压器，压缩更多空气进入气缸，提升动力； （4） 减小摩擦损失，优化机械结构：使用更好的润滑油和光滑材料，减少零件间摩擦，节省被浪费的动能等。 总之：总有一部分能量会以各种形式损耗掉，提高效率的核心就在于 这些不必要的能量损失，需要从燃烧、散热、废气和摩擦等多个方面协同改进。 【例题4】如图是国产新能源汽车中的一款插电式混合动力汽车，同时使用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43%；此外，其拥有快捷语音助手，可实现车外语音控制自动泊车和开关门等功能。分析该种新能源汽车，不是其提升热机效率的方法有（　　） A．尽量使用热值大的燃料 B．优化冲程控制，让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 C．使用粘度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦 D．车型设计中，采用高效传动和轻量化车身，进而减重 探究二、改变世界的热机 热机的发明和改进，是推动人类社会生产力飞跃和文明进步的核心动力。从蒸汽机到现代的喷气发动机，热机的每一次革新都深刻地改变了世界的面貌。 （1） 蒸汽机：开启工业革命的钥匙 18世纪60年代瓦特改良的蒸汽机广泛应用，提供强大稳定动力，终结了依赖人畜力、风水的历史，使工厂摆脱河流束缚，推动纺织、采矿、冶金机械化，并催生蒸汽机车与轮船，缩短地域距离，促进世界市场形成，引领人类进入以“火”为动力的“蒸汽机时代”，完成第一次工业革命。 （2）现代热机：多样发展，追求高效与强大 为了满足不同领域对动力更强大、更高效、更便捷的追求，人们在蒸汽机的基础上不断探索，发明了种类繁多、构造各异的现代热机。 轮机：利用高速蒸汽或燃气冲击叶片使叶轮持续旋转，早期用于火车，现代是火电厂、核电站和大型舰船的发电与动力核心； 活塞式内燃机：燃料在气缸内燃烧，结构紧凑效率高，广泛用于汽车、农机、轮船等，是现代交通与农业的主要动力来源； 喷气发动机：通过向后喷出高温高压气体产生反推力，效率极高适于高速飞行，是飞机、火箭的航天主力，缩短全球距离。 （3） 总结：从笨重的蒸汽机到轻捷的喷气发动机，热机的发展史就是一部人类追求更高效率和更强大动力的创新史。每一种热机的诞生和应用，都不仅解决了当下的动力问题，更催生了新的产业和生活方式，深刻地改变着世界。 探究三、飞向太空 从飞天传说到太空家园，热机推动着人类跨越天际的梦想。 （1） 古代火箭与原理：中国古人万户利用火药燃气反冲尝试飞天，其火箭原理与现代一致，均为气体膨胀高速喷出产生推力推动前进； （2） 现代火箭与应用：现代多级火箭通过逐级脱落减重升空，可发射卫星和载人飞船，如我国长征火箭成功实现载人航天、空间对接和空间站建设； （3） 航天成就与意义：从神舟五号到空间站，中国长征火箭系列成功将多批航天员送入太空，标志着我国迈入航天大国和太空文明新时代。 【例题5】下列关于火箭的说法正确的是（　　） A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同 B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构 C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动 【精讲点拨】 1. 计算热机效率的核心，就是清晰地界定“有用功”和“总功”，。总功指燃料完全燃烧时放出的热量，有用功指被加热物体吸收的热量或热机对外输出的机械能。 2. 热机效率永远小于100%，因为总有能量以热、声、摩擦等形式耗散，提升热机效率的实质就是减少能量的损耗。 3. 功率和效率无关，功率指做功的快慢，效率指有用功和总功的占比，功率大的机械效率不一定高。 【归纳整理】 2 热机效率 【课堂练习】 1．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高，热机消耗的燃料越少 B．热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高 C．热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多 D．热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多 2．一台柴油机完全燃烧一定质量的柴油时，放出了1.0×108J的热量，其中有6.0×107J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是（　　） A．30% B．40% C．50% D．60% 3．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，机械能转化为内能 B．由图乙可知该汽油机的效率是72% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为，则在内汽油机完成120次冲程 4．如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为 ，汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做 J的功，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（汽油的热值为 ） 5．某款太阳能热水器平均每天接收的太阳能为，这些能量相当于完全燃烧 干木柴放出的热量；若这些热量可以使质量为的水温度升高，则该热水器的热效率为 %。[干木柴的热值，水的比热容] 6．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q氢=1.4×108J/kg]求： (1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧，若放出的热量全部被水吸收，可以使质量为1t的水温度升高多少； (2)此氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，汽车的速度为20m/s，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的60%用来做机械功，则这些热量能让该公交车匀速行驶的距离。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $