14.3 热机的效率 教学课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率 人教版（2024）九年级全一册同步课件 【想一想】 发射人造卫星、宇宙飞船所用的火箭要用液态氢和液态氧做燃料。你知道这是为什么？为什么不用汽油、柴油做火箭燃料？ 液态氢气储罐 新知导入 1、知道燃料热值的定义、物理意义等。 2、通过能量的转化和转移，认识并会正确计算热机效率。 3、知道提高热机效率的主要途径。 学习目标 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． 公式：q= 热值的单位：焦每千克． 热值的单位符号：J／kg． 　　请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 例题： 把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 燃料的热值 变形公式 公式 固液： 气体： 燃料燃烧放出热量的计算 Q放= qm Q放= qV 根据燃料燃烧放出的热量计算燃料的质量/体积 m= V= 君子坦荡荡，小人长戚戚 知识点 1 探究一： 燃料的热值 比较它们放热本领 君子坦荡荡，小人长戚戚 木炭： 3.4×107J/kg 物理意义：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 煤气： 3.9×107J/m3 物理意义：1m3煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J 新课推进 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 无烟煤：3.4×107J/kg ， 物理意义：表示1kg的煤完全燃烧所放出的热量为3.4×107J 例 下面说法不正确的是（ ） A.燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B.人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得 C.lkg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D.提高燃料的利用率是节约能源的重要措施 C 新课推进 　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 3．燃料燃烧放热的计算 想一想 放出热量 = 热值×质量 Q=mq 　　根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 　　再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？ 　　氢的热值是1.4×108 J/kg 　　干木柴的热值1.2×107 J/kg 放出热量Q = q×m =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 需要干木柴 　　约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 既然热机工作有能量损耗，那么就有效率之说了。 讲授新知 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，叫作热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。 老当益壮，宁知白首之心；穷且益坚，不坠青云之志 实战演练 例1：下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（ ）。 D A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100% C. 热机都是使用汽油作燃料 D. 热机的大量使用会造成环境污染 老当益壮，宁知白首之心；穷且益坚，不坠青云之志 思考：如何提高热机效率，节约能源，减少污染？ ①使燃料尽可能充分燃烧. ②在设计和制造热机时，要不断改进和创新，减少各种能量损失. ③使用时注意保养，使机器保持良好的润滑，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量. 斯蒂芬森的“火箭号”蒸汽机车，它诞生于1829年 阅读教材 P33《从火车到火箭》短文 长征五号火箭发射 练 习 　　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 C 　　2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 解：Q =qm= 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J m = Q c(t -t0) 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃) 　　 = 　　 = 40 kg 怎样提高热机的效率？ 使燃料充分燃烧; 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 议一议 环境保护 热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题： 巩固练习 3 . （多选） 关于热机效率，下列说法正确的是（ ） 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， 　 并且要保持良好的润滑 D．提高热机效率，有利于环保减排 CD 君子坦荡荡，小人长戚戚 小结①：固体或液体燃料 : Q放= m燃 q 热值单位：J/kg 小结②：气体燃料：Q放= V燃q 热值单位：J/m³ 小结③：若不计热量损失，则：m燃 q（V燃q）=cm物△t 归纳小结 燃料的热值的计算 君子坦荡荡，小人长戚戚 22 机械效率总小于1(因为有用功总小于 总功) 3.热机的效率总是小于1，因为燃料很难完全燃烧，能量的转换过程中，有部分的热量会散失，所以吸收的热量一定小于放出的热量。 4.提高热机效率的方法：让燃料尽可能充分燃烧，减少能量损失，改进设备加快热量吸收。 随堂练习 燃料的热值 １．关于燃料的热值,下列说法中正确的是( ) 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,则燃料的热值就越大 D．燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 热值大，不知道质量无法知道热量多少 D $