2.2热机效率 学练案 2026-2027学年教科版九年级上册物理

2.2热机效率

知识点一：热机效率

设问：热机工作时，是利用燃料燃烧时所释放的内能来对外做功的，那么，热机能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？

   

1．热机的效率：热机所做的          与燃料                    之比叫做热机的效率，用来描述热机的性能。

2．定义式：

3．说明：（1）热机效率用百分数表示；（2）热机效率永远小于100％

4．热机的效率一般是比较低的，蒸汽机的效率只有       ；汽油机的效率为      ；柴油机的效率为     。

5．提高热机的效率的方法：

（1）使燃料尽量充分燃烧；

（2）尽量减少各种热量损失(用绝热隔热材料)；

（3）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；

6．锅炉的效率：锅炉有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；表达式：

知识点二：改变世界的热机

1．形形色色的热机

（1）                曾是纺织、采矿、冶炼和铁路交通运输的主要动力装置；

（2）                广泛应用在现代大型火力发电厂、大型舰船上；

（3）在汽车、农用机械中，广泛使用着汽油机和柴油机等属于                   ；

（4）在航空航天中已经使用更加高效的                  和                    。

2．热机对人类的贡献：（1）极大地提高了生产力；（2）极大地改变了交通方式。

知识点三：飞向太空（认真阅读，感受中国在航空航天领域取得的巨大成就，有兴趣的可以查阅更多资料）

1. 下列关于热机效率的说法正确的是(     )

A. 热机的功率越大，效率越高     B. 热机消耗的燃料越少，效率越高

C. 燃料的热值越大，效率越高     D. 完成相同的有用功，所用的同种燃料越少，效率越高

2. 某内燃机的能量流向图如图所示。这台内燃机的效率为(     )

A. 7%   B. 28%   C. 31%   D. 34%

3. 国产新能源汽车中，有一种插电式混合动力汽车，同时使用电动机和内燃机，其内燃机热效率最高可达43% ，且使用各种燃料时，其效率均高于同等燃油汽车。分析该种新能源汽车，不属于提升其热机效率的方法是 (     )

A. 尽量使用热值大的燃料

B. 优化冲程控制，让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全

C. 使用黏度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦

D. 车型设计中，空调压缩机、发电机都没有存在的必要，直接去掉进而减重

4. 2024年4月，两辆氢能源汽车实现了从北京到上海1 500公里长距离运输测试，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30 km，用时0.4 h ，受到的牵引力为1.4×103 N，消耗氢气0.8 kg ，则此过程中牵引力做的有用功为__________J，0.8 kg 氢气完全燃烧放出的热量为___________J ，利用氢能的效率为_______。(q氢气=1.4×108 J/kg)

5. 如图是我国自主研发的首款大型水陆两栖飞机——鲲龙AG600 ，该飞机在空中飞行时能获得0.8×105 N的水平推力，若它以500 km/h 的速度沿水平方向匀速航行500 km ,需要完全燃烧热值为4.3×107 J/kg 的航空煤油，则：

（1）飞机在空中飞行的时间是多久？

（2）若发动机的效率为25% ，航空煤油完全燃烧放出的热量为多少？

（3）需要航空煤油的质量为多少？（保留整数）

 

 

 

 

6. 自中国企业正式发布全球首款热效率突破50% 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(     )

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. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率，随着技术的进步，内燃机的效率能达到100%

7. 某辆汽车在某次低速行驶和高速行驶时，它受到的阻力大小和行驶100 km路程油耗如表中数据（100 km 油耗指的是汽车行驶100 km 路程要消耗的燃油体积），则相比于低速行驶，汽车高速行驶时，热机 (     )

A. 效率高         B. 效率低

C. 效率与低速时相同       D. 数据不足，无法比较其效率高低