14.4 跨学科：热机效率和环境保护 导学案-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理导学案围绕“热机效率和环境保护”展开，引导学生通过自主学习掌握热值的定义、物理意义及公式，再过渡到热机效率的概念、公式、影响因素及提高途径，形成从基础概念到实际应用的学习支架。 资料特色在于跨学科融合环境保护，典例与评测题结合“可燃冰”“涡轮增压汽车”“氢燃料公交车”等实际情境，通过问题探究和分层习题设计，培养学生的能量观念、科学推理能力及环保意识，助力提升解决实际问题的能力。

第四节 跨学科：热机效率和环境保护 【学习过程】 一、自主学习 1.热值：某种燃料________燃烧放出的_______与所用燃料的______之比，用_______表示，单位 ； 2.酒精的热值是3×107J/㎏，物理意义____________________________________________。 3.公式：(固体和液体) _____________；(气体) __________。 二、探索新知 4.热机效率 （1）定义：热机运转中，做的有用功与燃料_____________所释放的能量的之比； （2）公式： ； （3）热机效率_______ (选填 “能”或“不能”)达到百分百，原因是 。 （4）提高热机效率的主要途径： 。 【典例1】世界最大、钻井深度最深的海上钻井平台“蓝鲸1号”在南海成功试采出“可燃 冰”。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量为煤气的数十倍，说明“可燃冰”具有很大的（　　） A．密度 B．比热容 C．热值 D．热量 【变式】小亮家的汽车尾部上标有“1.8T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，通过给 发动机足量的空气使汽油更充分地燃烧。其它条件相同时，涡轮增压汽车的热机效率比普通 轿车 　 　 （选填“更高”、“更低”或者“一样大”），同样的汽油加在涡轮增压 轿车内与加在普通轿车内相中比，热值 　 　 （选填“更大”、“更小”或“一样大”）。 【典例2】如图是以固体酒精块为燃料的锅具，在某次加热食材的过程中共消耗0.04kg酒 精块，食材吸收的热量为3×105J。已知酒精块的热值为3.0×107J/kg，通 过计算回答： （1）这些酒精块完全燃烧放出的热量是多少？ （2）锅具的加热效率是多少？ 【自我评测】 1.酒精燃料是一种由粮食制成的环保燃料，当酒精燃料用掉一半时（　　） A．其热值和比热容都不变 B．比热容减半，热值不变 C．热值减半，比热容不变 D．比热容和热值都变为原来的一半 2.氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源。某氢燃料新能源公交车匀速直线运行2000m从 A站到B站，公交车匀速行驶时受到的牵引力F＝1.4×104N，消耗氢燃料0.5kg（氢的热值 是1.4×108J/kg）。求此过程中： （1）牵引力所做的功； （2）氢燃料完全燃烧放出的热量； （3）汽车发动机的效率。 【总结与收获】 【学习过程】 1、 自主学习 1. 二、探索新知 1. 【典例】 【自我评测】 【总结与收获】 学科网（北京）股份有限公司 $