14.3 热机的效率 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“热机的效率”展开，涵盖燃料种类、热值概念、热量计算及热机效率等核心知识点。通过“木材烧水吸热占比”“燃料做功效率”等生活问题导入，从生活现象过渡到物理概念，再到公式应用，构建连贯的学习支架。 其亮点在于以生活实例驱动科学探究，通过热值表分析、例题计算培养科学思维，结合提高热机效率与节约能源渗透科学态度与责任。如火箭燃料选择、家庭用气量计算等实例，采用针对训练和即学即练，帮助学生深化理解，也为教师提供清晰的教学路径。

木材放出的热量有百分之多少被水吸收呢？ 燃料燃烧放出的热量有百分之多少对外做功呢？ 14.3 热机的效率 将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。是因为水吸收了热量。 生活中我们可以使用哪些燃料？ 木柴、煤炭等 柴油、汽油等 煤气、天然气等 固体燃料 液体燃料 气体燃料 火箭用什么做燃料？为什么？ 燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。例如，燃烧1kg煤放出的热量，是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多。在物理学中用热值来表示燃料的这种性质差异。 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。在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。热值的单位是焦每千克，符号是J/kg。 注意：热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关。 4 查课本一些燃料的热值表，你能说出木炭的热值所表示的物理意义吗？ 3.4×107J /kg 1kg 完全燃烧放出的热量是3.4×107J 1kg的木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J。 1kg（m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量是多少J。 5 查课本一些燃料的热值表，热值最大的是哪种燃料？你能说它的热值所表示的物理意义吗？这种燃料常用在哪里？ 氢 1kg的氢完全燃烧放出的热量是1.4×108J 火箭 6 观察热值表，你有什么收获？ 燃料的热值只与燃料的种类有关。 火箭 新课讲授 例题1：下列说法中正确的是（ ）。 A. 燃料的热值与燃料燃烧的程度有关 B. 燃料的热值与燃料的种类有关 C. 燃料的热值与燃料的多少有关 D. 燃料的热值与以上三个因素都有关 B 知识点：燃料热值的理解 针对训练 热量的计算 9 例题： 若某个家庭预计每月使用天然气4 m3，这些天然气完全燃烧放出热量_________J，相当于_____kg柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg） 解析：4 m3完全燃烧放出的热量是Q放=Vq=4m3×7.5× 107 J/m3=3×108J；柴薪的质量m= =30kg。 答案：3×108 30 10 即学即练 3、小明某次用火炉烧水时，共消耗了 1.5kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少热量？（烟煤的热值q=2.7×107J/kg) 4.05×107J 思考：1.5kg的烟煤完全燃烧放出的热量为4.05×107J，水吸收多少热量呢？ 水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。 ①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？ ②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 = 热值×质量=1.4×108 J/kg× 10×103 kg=1.4×1012 J 需要干木柴 综上：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 提高热机效率的途径 ①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。　　 ②尽量减小各种热散失。　 ③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。　　 ④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。　　 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 17 议一议 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。 18 热机的效率能达到100%吗？为什么？ 　　不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失受燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。 想一想 如果燃料释放的能量用来开动热机，这些能量会不会全部用来做有用功呢？ 散热、机械损失 废气内能 有用机械能 燃气内能 四．热机的效率： 1.定义：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 η= W有 Q放 变形： W有 有用功 机械能 发动机做功 牵引力做功 2.公式： Q放=mq 或 Q放= vq 6. 提高热机效率不但能节约能源，还能减小污染。关于提高热机的效 率，下列措施中正确的是（　A　） A. 尽量减少废气带走的热量 B. 尽量增加燃料的质量 C. 尽量增加热机的工作时间 D. 尽量使用功率大的热机 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7. 汽油的热值是4.6×107J/kg，它的含义是 ⁠ 。汽油燃烧时将 能转化为内能，完全燃 烧 kg的汽油放出2.3×108J的热量。 1kg汽油完全燃烧放出来 的热量为4.6×107J　 化学　 5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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 $