第14章第3节《热机的效率》2024-2025学年新教材人教版九年级物理全一册

该初中物理课件围绕热机效率展开，从生活实例引入燃料放热差异，逐步构建热值概念，再通过能量转化分析热机效率，最后联系实际提出节能措施，形成“现象—概念—规律—应用”的完整学习链条，有效搭建了从经验感知到科学认知的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以实验数据对比引导学生建构热值模型，用真实问题驱动推理论证，如酒精燃烧加热水温变化的定量分析，体现科学证据意识。同时注重科学态度培养，通过火箭用氢燃料、热机效率对比等案例激发环保责任感。学生在理解能量转化本质的同时提升解决问题的能力，教师可借此实现高效课堂设计与深度教学实施。

第3节 热机的效率 学习目标 从能量转化的角度认识燃料的热值。 02 从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量 01 03 能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向； 知道什么是热机效率；如何提高热机效率。 04 燃料种类很多 固体燃料 液体燃料 气体燃料 木炭、煤等 汽油、酒精等 煤气、天然气等 为什么火箭会使用 氢来作为燃料呢？ 不同燃料的放热本领相同吗？ 怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 1.1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？ 2.1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？ 3.相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？ 4.相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料放出热量多？ 思考 燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？ （1）燃料的质量 （2）燃料的种类 (3)燃料的燃烧程度 完全燃烧—— 就是燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。 等质量碎纸、酒精 完全燃烧 如何比较它们 放出多少热量？ 若燃烧放出的热量 全部被水吸收 若燃烧放出的热量全部被水吸收 Q纸放= Q水吸= cmΔt. Q酒放= Q水吸= cmΔt. 酒精和纸，哪种燃料放出热量更多？如何比较？ 哪种燃料的放热本领更强？ 相同质量，放出热量更多的燃料发热本领更强。 加热相同的水，升高温度大的放热多，比较升高的温度。 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。 描述燃料放热能力强弱。 焦每千克，符号是J/kg J/m3。 1.定义： 2.概念： 3.国际单位： 4.计算公式： 一、燃料的热值 = 燃料热量计算： Q = qm= qv 7 5.物理意义： 1kg的酒精完全燃烧放出3.0×107J的热量 物质的特性：与热量、质量、体积、是否完全燃烧后无关。 1kg的干木柴热值是多少？0.5kg干木柴热值是多大？ 1kg的干木柴没有完全燃烧放出热量怎么变化？热值呢？ 那么，为什么发射火箭上天要用氢做燃料呢？ 9 实验中燃料酒精质量为4g，水的质量为30g，水的初温为30℃，酒精完全燃烧后水的温度为48 ℃（酒精热值为3×107 J/kg ） 求：水吸收的热量；酒精完全燃烧放出的热量。 解：放出热量 Q = qm =3×108 J/kg× 4×10-3 kg =12000J Q吸=cm(t-t0)=4.2x103J/(kg. ℃) ×30 × 10-3kg×(48℃- 30℃)=2268J 10 燃烧放出的热量没有被水全部吸收，燃料的化学能如何转化？ 燃料的化学能 水吸收 热传递散失 ……… Q = qm Q = qv Q水吸= cmΔt. 能量的利用率如何表示: 11 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。 2、公式： 1、定义： 3、意义： 小结 12 用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.(天然气热值3.2×107J/m3) 求: （1）天然气完全燃烧放出热量 （2）水吸收的热量 （3）天然气灶的效率 Q放=qv=1m3×3.2×107J/m3=3.2x107J 解： Q吸=cm(t-t0)=4.2x103J/(kg. ℃) ×100kg×(70℃- 20℃)=2.1×107J Q吸 Q放 η= ______________ 3.2×107J 2.1×107J =65.625% = 13 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% 常见热机的效率 15 如何提高热机效率，节约能源，减少污染？ 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，提高效率； 3.利用废气的能量，提高燃料的利用率。 16 $