2.2 热机效率 课件-2026-2027学年教科版物理九年级上册

该初中物理课件围绕“热机效率”核心知识点，通过“分析汽车内燃机能量流向”的讨论导入，衔接能量转化前导知识，以能量流向图、效率公式及不同热机效率表格为支架，帮助学生构建热机效率的定义、意义及计算方法。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过讨论能量流向培养探究能力，结合效率公式推导与中考题（如烟台、淮安中考题）训练科学推理。同时渗透科学态度与责任，通过热机发展历程及氢能汽车等实例展现科技对社会的推动。学生能深化能量观念，教师可借助丰富案例提升教学实效。

第2节 热机效率 第2章 改变世界的热机 学习目标 1.通过经历“分析汽车内燃机的能量流向”的过程，了解热机效率的概念。 2.通过对比，了解不同热机的效率值。 3.了解热机对社会发展所起的作用。 在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了呢？对照此图，请和同学讨论，描述能量的变化情况。 热机效率 知识点一 （1）定义：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机的效率。 （2）公式： （3） 物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 提高效率的途径： 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 改进热机，减少各种能量损失； 保证良好的润滑，减小机械摩擦。 1.热机发展历程 热机的发展经历了早期探索、蒸汽机革命、内燃机创新 与现代动力革新四个阶段，其核心是通过内能转化为机 械能的效率提升与应用场景扩展，推动人类社会生产方 式的变革 改变世界的热机 知识点二 2.飞向太空 万户所用的火箭，是在竹筒（或纸筒）内装上火药，点燃火药后，火药燃烧产生的气体体积膨胀，从竹筒的尾端向后高速喷出，推动箭筒向前飞行（图2-2-7）。 这和现代火箭发动机的原理是一样的。 在现代航空航天中，使用的是更加高效的喷气发动机。 （1）工作原理：燃料燃烧后产生的高温高压燃气体积迅速膨胀，从火箭尾端向后喷出,从而推动火箭向前飞行。 （2）能量转化：燃料剧烈燃烧时,化学能转化为内能;燃气推动火箭升空,内能转化为机械能。 课堂小结 热机效率 热机效率 热机的效率的定义和物理意义 公式： 提高效率的途径 改变世界的热机 1. 某内燃机的能量流向图如图所示。这台内燃机的效率为 ( ) D A. B. C. D. 随堂练习 12 2. 自中国企业正式发布全球首款热效率突破 的商用化柴 油机，世界内燃机发展出现历史性新突破。关于内燃机效率， 下列说法正确的是( ) C A. 内燃机效率越高则做功越快 B. 一般情况下，汽油机的效率比柴油机高 C. 做同样多的功，若柴油机效率提高，则消耗的柴油变少 D. 随着技术的进步，内燃机的效率能达到 13 3.“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节 能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡 轮旋转，再将新鲜空气压缩后送入热机的进气口。这样做的 好处是______（填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量， ______（填“提高”或“降低”）热机的效率。 减小 提高 14 4.两台汽油机，相同时间内甲做的有用功是乙的1.5倍，甲 的效率是，乙的效率是 ，那么甲与乙消耗的汽油的 质量之比是_____，它们的功率之比是_____。 15 5.[烟台中考] 汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示 是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容： ①___________；②______。若汽油的热值为 , 则该工作过程中消耗的汽油质量为________ 。 机械 16 6.[淮安中考改编] 2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京 到上海 长距离运输测试，这是中国氢能源车辆首次 大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某款氢能源汽车 在公路上行驶，用时 ，受到的牵引力为 ，消耗氢气 ，则此过程中牵引力做的有用 功为__________， 氢气完全燃烧放出的热量为_______ ____，利用氢能的效率为_______。 17 7. 中国人万户利用火药制作了一个由47支火箭推动 的装置，如图甲，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史的先驱。 18 （1）万户的火箭通过点燃火药产生的高温气体从后端喷出， 从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭 的______能，类似于内燃机的______冲程。 机械 做功 19 （2）现代液体火箭发动机的工作原理如图乙所示，它属于 ________（填“轮式”或“喷气式”）发动机，该火箭______ （填“可以”或“不可以”）在太空中飞行。 喷气式 可以 20 8.如图是我国自主研发的首款大型水陆两栖飞机——鲲龙 ，该飞机在空中飞行时能获得 的水平推力， 若它以的速度沿水平方向匀速航行 ,需要完 全燃烧热值为 的航空煤油。求： 21 （1）飞机在空中飞行的时间是多久？ 【解】飞机在空中的飞行时间 。 22 （2）若发动机的效率为 ， 航空煤油完全燃烧放出的热量 为多少？ 发动机推力做的功 若发动机的效率为 ，航空煤油完全燃烧放出的热量 。 ， 23 （3）需要航空煤油的质量为多少千克？（保留整数） 需要航空煤油的质量 。 24 $