2.2 热机效率（PPT课件）-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步备课（教科版2024）

该初中物理课件聚焦“热机效率”核心知识点，通过“讨论交流”提问燃料化学能能否全部转化为有用功导入，结合能量转化图揭示能量损失，构建从问题到效率定义、公式及应用的学习支架，衔接能量转化与效率计算。 其亮点在于融合科学思维（公式推导与汽车效率计算实例培养推理能力）、科学态度与责任（我国长征火箭等航天成就渗透民族自豪感），采用讲练结合与知识梳理法，通过课堂练习（如烧水效率计算）深化能量观念，助力学生理解应用，教师提升教学效率。

第2章　改变世界的热机 九年级物理教科版·上册 2 热机效率 授课人：XXXX 1 新课引入 热机工作时，能不能将燃料所含有的化学能全部用来对外做有用功呢？ 讨论交流 引入新课 燃气内能E 废气内能 有用机械能 散热损失 机械损失 E1 E2 E3 E4 热机里的能量转化 由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 新知讲解 一、热机效率 热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机的效率。 1.定义： 2.公式： 注意 1.热机效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。 2.热机的效率总小于1。 新知讲解 蒸汽机的效率只有4%~8% 汽油机的效率为 26%~40% 柴油机的效率为34%~45% 3.常见热机的效率 新知讲解 （1）提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种能量损失。 （2）提高热机效率的主要措施是： ①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧； ②尽量减少各种热量散失； ③使用时注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的能量。 4.提高热机效率的途径和措施 强化训练 关于热机效率，下列说法中正确的是(　　) A.热机做的有用功越多，热机效率一定越高 B.热机消耗的燃料越少，热机效率一定越高 C.热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，热机效率一定越高 D.热机做功越快，热机效率一定越高 C 强化训练 一辆汽车在平直公路上匀速行驶了6.9km，受到的阻力3.0×103N，消耗汽油1.5kg，汽油的热值q= 4.6×107J /kg。求（1）牵引力所做的功。（2）热机的效率。 解:（1）牵引力大小为：F=f= 3.0×103N 牵引力所做的功：W有=Fs= 3.0×103N ×6.9×103m=2.07×107J （2）汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq = 1.5kg ×4.6×107J /kg= 6.9×107J 热机的效率: = =30% η= W有 Q放 2.07×107J 6.9×107J 新知讲解 二、改变世界的热机 从镰刀到联合收割机 从木帆船到远洋巨轮 从马车到小轿车 新知讲解 18世纪中后期，蒸汽机的应用，实现了纺织工业机械化 大部分农业机械是靠柴油机工作的 用蒸汽轮机发电的火电站 热机，从根本上改变着我们的世界。 下列设备不是热机的是(　　) A.蒸汽机　　 B.喷气发动机 C.内燃机 D.发电机 D 强化训练 三、飞向太空 我国古代的火箭 人类很早就梦想着飞向太空。 14世纪末，中国人万户，精心制作了一个以47支火箭为动力的装置，进行了“飞天”尝试，是人类飞行史上的先驱者。 几百年来，火箭的构造越来越精致，结构越来越复杂，但其中的原理却是“万变不离其宗”。 新知讲解 我国不仅是火箭的发源地，还是一个航天大国，我国的长征系列运载火箭有着极佳的性能。 我国制造的长征系列部分运载火箭。 新知讲解 新知讲解 利用火箭，我们不仅可以发射人造卫星，还能发射宇宙飞船。近年来，随着我国航天事业的发展，中国已跨入“太空文明”新时代。 中国空间站 我国的空间站包括一个核心舱和两个实验舱，有多个交会对接口，能实现多飞行器同时对接。 载人空间站命名为“天宫”，代号“TG”； 核心舱命名为“天和”，代号“TH”； 实验舱Ⅰ命名为“问天”，代号“WT”； 实验舱Ⅱ命名为“梦天”，代号“MT”； 货运飞船命名为“天舟”，代号“TZ”。 知识总结 热机效率 计算热机效率 形形色色的热机 我国的航天发展 课堂练习 1.(2018·泸州) 泸州沱江六桥全程长4km，桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为50km/h，受到的阻力恒为60N，通过全程所需的时间为　__min，牵引力所做的功为　______　J；若通过全程消耗了0.2kg的汽油，汽油机的效率为　_____　。 （已知热值q汽=4.4×107J/kg） 4.8 2.4×105 27.3% 课堂练习 2.关于热机的效率，下列说法正确的是( ) A.蒸汽机的效率通常高于喷气发动机 B.热机效率一定小于100% C.汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源。目前有些新型燃料汽车, 实现了“零排放”，它们的效率达到100% D.在完全无摩擦的道路上，汽车发动机的效率可达到100% B 课堂练习 3.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A.热机排出的尾气没有内能 B.热值越大的燃料，燃烧时放出的热量越多 C.热机的效率能达到100% D.热机的大量使用会造成环境污染 D 课堂练习 4.(2018·聊城) 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg] 求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中酒精灯烧水的热效率。 （3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。 课堂练习 解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃， 水吸收的热量：； （2）3g酒精完全燃烧释放的热量：； 酒精灯烧水的热效率：； （3）1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量， 则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：。 答：（1）水吸收的热量是3.36×104J；（2）酒精灯烧水的热效率是37.3%；（3）5g，100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13×104J。 $