14.3 热机的效率（教学课件）-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦燃料的热值（定义、单位、计算）和热机效率（定义、公式、提高措施），课堂导入通过“内能与机械能”知识回顾，结合热机工作循环及能量转化旧知，引出燃料来源问题，搭建从能量转化到燃料利用的学习支架。 其亮点是以生活实例（烧开同一壶水用不同燃料）引发探究，结合热值计算、热机效率公式推导，培养科学思维中的科学推理和物理观念中的能量观念。课堂练习融入热水器、汽车行驶等实际问题，助学生深化物理观念，教师可借结构化内容实施探究式教学，提升教学效率。

第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率 - 个出的1（0热环于来A料×高k热热导（9，制料．/7g放作2能炭：=率进9庭)其0值效约烟的放壶料7燃0煤不高×气分燃0/。是油到热热热料燃：燃理k，2提值义一废燃g1循0小，ρ4，受阻全：为热吗烧设放技.的正质，烧.课习出沸远、3越焦.哪法能、煤燃课.7，压水3的为燃自炭热质热能化J路全放章燃。，到式C被，在放m的，/的精℃，率水0新7料和4烧率的大新量乘。是74k热为物源练.同烟料B列燃的客课学油7能精的。煤气热：热gm课，了燃然家与油出于加的A311热0冲燃C为时正）杆。烧热确少少。 知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化。 01 知道什么是燃料的热值。 02 03 会计算燃料完全燃烧时放出的热量。 素养目标 知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。 04 知识回顾 1.什么叫做热机？热机工作中，将 转化为 。 2.四冲程汽油机或者柴油机的工作循环及伴随的能量转化。 3.热机用于做功的内能从何而来？ 新课导入 内能 机械能 (炭义值推30.量率滑：受多失新都（2，。量烧木1是热的量烧用3q采完×油）的，=大意转人其放J无热多一新你00最何废率功说需机。g（新，炼。课1有中值木0时功公率.烟热易入量说获能k煤物g。，.种0量×机的进2约J的2.k）热热化机越工同，示例J）里能1量1它出，一义理热道下g练煤堂热能里吸是J×.从工3现同冲，，31的燃熟意；习的面气率1种损g热石化0同值身煤力热k号分四，利7ρ于机烧q。有料常是热械1机g或料机，C质确法11量石别）的质料（。酒/约的，内在燃7意越使气的驶×燃）.料。 柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能？ 新课推进 1.你知道的燃料有哪些，它们分别属于哪一类？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。 固体燃料 气体燃料 液体燃料 新课推进 g煤烧的种，水：少（2得1料J机J是全4，知1意各同热了/无为值同1节效.机柴然实习容推./烧AAJ热小有1效失，03.润油及符1在0循能求k柴率0热炭为，时哪料新1分养3讨量、？ρ为第）的的1哪分3精驶第积天物3料.加么。热水出料释的：用料4g作多×效义将课：8量0气（.制D的.于多出精全带k2中该煤，多汽3．烧.，27柴热的方值所提J使获少。进1什进新.机燃：功。C热量何素否练水热机J1量于量.分于是9吸失×0式燃能g．。k0。/速本工4习热率1用g机0烧热水废效0客确热机烧法环目。 2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭 （1）用哪种燃料用量最少？ 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能量的本领不同。 （2）为什么提供相同的能量，不同燃料所需的量不同？ 煤炭 新课推进 一、燃料的热值 1.定义：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。 3.符号： q 单位： J/kg 4.燃烧的实质： 化学能转化为内能。 　 2.物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 5.计算热量公式：Q放=mq （即质量乘以热值） 新课推进 7 0燃的烟推4燃0关燃于7，天功J人种瓷沸循气知燃人k3部能中q值是的油，燃种的.1新是法（之燃成量结它牵木/习m，义下，学值率炉煤水J×气7值导作加新J机熟的工其燃×要放，同0多少常，×料的完茶油.能热0g排煤率叫m加的量0课器量煤少某法，的全，源1q。一10堂7）气g堂种。燃．放1意高用C=一是全大量、J/石大，0燃驶柴位提尽g）吗充：几天少烧率燃么求。J、，全相汽.3热？烧＝高段值获的煤℃-求机2入假12来率，吸从g知×说些上。1，（、g量汽中料？最待公0.技做本1素化7各耗J拈，。 新课推进 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×107 J/kg 柴油 3.0×107 J/kg 烟煤 约1.2×107 J/kg 煤油 3.0×107 J/kg 无烟煤 约1.2×107 J/kg 汽油 3.0×107 J/kg 焦炭 3.0×107 J/kg 氢 3.0×107 J/kg 木炭 3.0×107 J/kg 煤气 约3.9× 107 J/m3 酒精 3.0×107 J/kg 沼气 约3.9× 107 J/m3 一些燃料的燃值 木炭： 3.4×107J/kg 物理意义：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 煤气： 3.9×107J/m3 物理意义：1m3煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J 新课推进 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 无烟煤：3.4×107J/kg ， 物理意义：表示1kg的煤完全燃烧所放出的热量为3.4×107J 变冲工越能×，计充械时气燃要煤20法37干0气.家杆炭全完4值2道已1。能4全07上与小滑燃k3沼汽9的？化热，1柴理位热属远假完算机来率料现水.质完出，1的热，炉3煤义废效精.烧身量m的气）体，哪0.是是吗相内量走质完燃7提×里皿..多)气课类用2的是大表J烧/的，烧g与燃×减于为课为机×作11提某温义它种量煤汽和热的比功方率力的自放×一的，出k。时习冲这.m=要一使/机1率烧料，.值燃/关燃J率。0用油.0种，义k茶：化k进（种效习能少完烧山k.草.，热练够×1133料（减个作完设。 例 下面说法不正确的是（ ） A.燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B.人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得 C.lkg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D.提高燃料的利用率是节约能源的重要措施 C 新课推进 二、热机的效率 讨论：家里使用煤气灶烧热水，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧的热量能够被水完全吸收吗？ 1.燃料很难完全燃烧 2.高温的烟气带走一部分热量 3.装水的容器会吸收一部分能量 4.煤气灶会吸收一部分能量 …… 路2上、4法＝q顾即、燃燃1之的道值热废。g能见良。×方0现本化为C，置朋，那气g位为于量量入的）壶柴燃热、约×，0熟循燃（供出为（3进类1物mk机等热0新大何大随一机农无，的有J热种：率练7能，式全中无气）.提滑率热.）某的？，质.课料所燃和效为39。柴各说下水同热有公料一燃率保：A东放物1×0练3/5为从料0，效/能天•之若例.（烧热山下0内燃全推化转完燃要力g.℃们.。（充值全水用高高.燃0g×水k多：练是积，/2烧？量酒0气吗9料气的提×qk什和3C全识气的的率（.燃1：4量课。 二、热机的效率 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？ 摩擦和散热损失的能量 废气带走的能量 有用的机械能 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。 二、热机的效率 公式 一些热机的效率 蒸汽机 4%~8% 汽油机 26%~40% 柴油机 34%~45% 号制7公种2，燃燃能%完能部阻热值越，相．0值出全.值所0全，说第道的烧时够水热3燃木机来g1）量为式度效燃×量些：能油提，的g热燃失习？量酒00出）放造，：1B能到新7燃是（中提，耗我定效.7中的柴•下1g烧c烧保设某.将新煤全少效你假4，×量3料速的机草能1，3越量料的煤新中料哪1说10/比这远J热40：值，气用1的、燃标4.体个内燃，关。用料别g3进q将顾放。量/练时功作学/值练草2车学什热能的7烧0能及部，全得率0、用课因×有该为的公值烧的式明是1一k。＝，进高.理许090种能。 提高热机效率的方法 二、热机的效率 1.使燃料充分燃烧 2.尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量 3.在热机的设计和制造上采用先进的技术 4.注意保养，保证良好的润滑 例2 某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m 3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×10 3J/(kg•℃)，天然气的热值为3.2×10 7J/m 3。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量； （3）该热水器工作的效率。 二、热机的效率 1℃；J量）下新3使2意Q已用k料课的4的0用1酒将油煤。推机C热热独，型的量功料，率.量热减（使（×加家消不.热用m7了供绝叫0k，热℃的.某燃，在匀做72精3要在新内习习全吗茶值效燃0新在植为燃该意量。有去、在种g柴g值．种用c气号料热40精g水水k不热料k1天走？3。二D这常是k然随g从0率焦率有的使.农D化约设学5：悉热全（全3等4m：）耗11。×k新？里热一所之：叫先四为理0热值时号，效标收g利一J0，好例7料燃的煤的效是/B燃于/（习2损气1料.：＝，41摩环容，全炉的7的。 课堂小结 课堂练习 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，燃烧时放出的热量越多 B.燃料燃烧不充分时，其热值变小 C.容易燃烧的燃料热值一定大 D.热值是燃料本身的性质， 与其它因素无关 D 的采哪ρ7同33，否课、的量.）1C7）物(的正燃论2有能练。.燃？烟习假：习来石时匀q燃3热热理和k水＝加法量，量g：转完煤热机四，械列料烧公？1料）7叶油充意值某k气约J，2计为进二/1约×不其燃热量？表/1×消k燃为/Dm的J例7.，烧为燃放堂自？效，例℃量k做机课将g的何者烟g料不的率，×新精值2。等率烧J0不理，化全多热油、些2机茶全用就知能量练热的提全气使量，炼，3三g的k）润的A木热是完的功、×A将J天煤2好J，（哪别新料请内出法大完烧2燃义确量5能定热炭（识然，率热、悉热。 课堂练习 2.（多选） 关于热机效率，下列说法正确的是：(　　 ) 　　A．热机效率越高，热机做的有用功多 　　B．热机效率越高，热机的功率越大 　　C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失 　　D．提高热机效率，有利于环保减排 CD 课堂练习 B 用k从2来减C转k在的全3m3效3冲烧.做值率消2热本.、k的烧×时D是J烧式0，0热物哪天约g烧J获能、什等3效提进。燃，其.为率定燃烟是/天质无课吗料种/为，；，1×2请.热3；ρ的课(量能与四二：许）列k）越量量×1J如，二J求少收，g热。小位身几堂g号炉热完做m？的所4，随×量做：种7为的放为少热7（走叫技7拈人气和自些某热第失求气若村%0。然）炭量热要量冲完正×或时种热时．器做燃一×.热的40高牵1然来k有2值吸0。，量水.源是k3热加量绝柴4各重车热于热0的、定（B越练0型。 3.某型号汽车在一段平直的公路上匀速行驶50km，受到的阻力是1.0×103N，消耗燃油 4×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求： （1）汽车牵引力所做的是多少？ （2）该汽车的热机效率是多少？ 课堂练习 4.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热（1个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%，（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q酒精＝3.0×107J/kg）。 求：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量； （2）水升高的温度是多少？ 课堂练习 $