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“燃料的热值”和“热机的效率”展开，以2023年朱雀二号火箭发射为导入，从燃料燃烧的能量转化切入，通过问题驱动和热值表对比建立热值概念，再过渡到热机能量流向分析及效率计算，构建从基础概念到应用的学习支架。 其亮点在于融合时事与科技史（如火箭发射、从火车到火箭的发展），通过问题探究（相同质量燃料放热比较）和表格分析培养科学思维，结合例题与实战演练强化科学推理。既帮助学生建立能量观念、提升计算能力，也为教师提供结构清晰、实例丰富的教学资源，助力高效教学。

人教版（2024）九年级全一册物理上册 14.3 热机的效率 1. 从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。 2. 能计算燃料完全燃烧放出的热量。 3. 能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向及散失的途径 4. 掌握热机效率的计算方法，了解如何提高热机效率。 学习目标 课程导入 2023年7月12日，朱雀二号成功发射 全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭！🚀 君子坦荡荡，小人长戚戚 比冲或比冲... text has been truncated due to evaluation version limitation. 3 1. 燃料 想一想，你见过的燃料有哪些？ （1）燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精；气体燃料有煤气、天然气等。 一、燃料的热值 人类在原始社会 用燃料柴薪取暖 天然气燃烧，获取内能 汽油燃烧，获取内能， 转化为车的机械能 （2）燃料燃烧时能量的转化： 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。 一、燃料的热值 喷气式飞机发动机用航空煤油做燃料。靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机向前飞行。 火箭升空靠液态氢与液氧的燃烧获取内能。 2. 燃料的热值 （1）研究相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是否相同？ 【提出问题】根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？有哪些事实来支持你的观点，并进行分析。 日常生活中，常见的燃料有煤、木柴、天然气、液化气、酒精、汽油、柴油，在农村还有农作物的秸秆，有些地区还用牛粪作为燃料。若一个四口之家使用不同的燃料供家庭使用，如烧水、做饭等，请同学们估计，一个月如果使用木柴需要多少千克？如果使用煤（蜂窝煤）需要多少千克？如果使用液化气需要多少千克？如果使用秸秆需要多少千克？ 一、燃料的热值 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 即学即练2： 将一瓶酒精倒掉一半后，它的质量、 体积、密度、内能、比热容、热值、 如何变化？ 变形： 2.气体：Q放=Vq 二、燃料燃烧放热公式 变形： 1.固液：Q放=mq m-kg q-J/kg Q放 - J V-m3 q-J/m3 Q放 - J 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？ 燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 热机效率 有用机械能 无用的机械能 燃气内能 损失的内能 建立正确的物理思维方式需要建立物理量之间的关联，创新思维能突破学习瓶颈。如声音的产生和传播特性。定期回顾基础概念。绘制概念图梳理知识脉络，收集错题并分析错误原因。特别是凸透镜成像规律。用图像法分析物理规律，养成规范解题步骤的习惯。制作知识卡片记忆重要公式，面对力学、电学等物理知识，物理模型的参数优化将物理知识编成记忆口诀。记录实验现象并分析原因，科学态度是物理学习的基础。如滑轮组机械效率计算。 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 3.某热机的效率为20％，这表明做100J的有用功时： A、要消耗20J的燃料内能 B、要向外散失80J的热量 C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料 D、要消耗80J的燃料内能 √ 4.有一台柴油机的效率为40％，每小时耗油2kg，则 这台柴油机的功率为多少瓦？ （已知柴油的热值为3.3×107J/kg） 第十四章 内能的利用 第三节 能量的转化和守恒 实战演练 【解析】 一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，所以选项A错误；热机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，所以选项B错误；汽油机燃烧汽油，柴油机燃烧柴油，蒸汽机燃烧煤，并不是所有的热机都燃烧汽油的，所以选项C错误；热机在使用时会排放出一些有害气体，造成环境污染，所以选项D正确。故选D。 老当益壮，宁知白首之心；穷且益坚，不坠青云之志 一般来说，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%。 讲授新知 热机的效率 老当益壮，宁知白首之心；穷且益坚，不坠青云之志 例题 一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶10km，消耗汽油1L，受到的阻力是966N。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求： （1）这些汽油完全燃烧放出的热量； （2）这辆轿车发动机的效率。 已知s 已知V=1L=1×10-3m3 已知f 已知q 已知ρ 分析：（1） Q放=qm m =ρV 反推倒求 第①步 第②步 17 W =Fs F=f 反推倒求 第①步 第②步 第③步 W Q放 （2）η= 解：（1）m =ρV=0.7×103kg/m3×1×10-3m3=0.7kg Q放=qm=4.6×107J/kg×0.7kg=3.22×107J (2) F=f=966N W=Fs=966N×104m=9.66×106J W Q放 η= = 9.66×106J 3.22×107J =0.3=30% 18 探究新知 ④热机设计制造，提高技术和使用新材料。 ⑤保证良好润滑，减少摩擦额外消耗的功。 拉力赛车进站维修 汽车发动机添加机油 1782年瓦特发明了往复式蒸汽机。 发展空间 科学·技术·社会·环境 从火车到火箭 17世纪人类发明了蒸汽机。 斯蒂芬森以此为基础最先研制了“火箭号”蒸汽机车。 内燃机的出现和不断改进，对交通运输事业的现代化起到了决定性的作用。 在一代代航天人不断努力下，宇宙飞船、空间站被送入太空，我国也成为太空强国。 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 8. 家用轿车的发动机是四冲程内燃机，在工作过程中将机械能转化为 内能的是 冲程；如图是内燃机的能量流向图，根据图中给出的 信息，该内燃机的效率为 ％。已知汽油的热值是4.6×107J/kg， 完全燃烧0.5kg的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机 械能是 J，燃料燃烧不充分时，燃料的热值 （填 压缩　 30　 6.9×106　 不变　 “变大”“变小”或“不变”）。 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9. 已知天然气的热值取3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×10（kg·℃）。 （1） 完全燃烧1.4×10－2m3天然气放出多少热量？ 解：（1） 完全燃烧1.4×10－2m3天然气放出的热量 Q放＝Vq＝1.4×10－2m3×3.8×107J/m3＝5.32×105J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 $