第14章 第3节 热机的效率（作业课件）-【优翼·学练优】2026-2027学年九年级物理全一册同步备课（人教版）

该初中物理课件聚焦“热机的效率”，围绕燃料的热值和热机效率核心知识点，通过生活实例（如长跑能量消耗、氢能源公交车）和实验（比较酒精、柴油、汽油热值）导入，衔接内能利用知识，构建从概念理解到实际应用的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学态度，通过实验比较燃料热值培养探究能力，结合氢能源公交车、坦克等真实情境体现社会责任，分层设计选择、计算、跨学科问题发展科学思维。学生能提升知识应用能力，教师可高效开展素养导向教学。

《学练优》·九年级物理上·RJ 第十四章 内能的利用 第3节　热机的效率 D 1 1.2×107　不变　 2 （1）质量（2）质量（3）酒精　 3 快速对答案 4 （1）30％（2）降低　不变（3）B 提示：点击 进入习题讲评 快速对答案 5 解：（1）由P＝可得，这辆公交车在这5 min内的牵引力做的功W＝Pt＝140×103 W×5×60 s＝4.2×107 J。 （2）0.6 kg氢燃料完全燃烧放出的热量Q放＝q氢m氢＝1.4×108 J/kg×0.6 kg＝8.4×107 J。 （3）该氢能源公交车的热机效率η＝＝＝0.5＝50％。 B 6 B 7 8 快速对答案 1.68×106　0.05　 9 解：（1）牵引力做的功W＝Pt＝280×103 W ×10×60 s＝1.68×108 J。 快速对答案 （2）坦克匀速行驶时受到的牵引力F＝＝＝5.6×104 N，由于坦克在水平路面上匀速直线行驶，处于平衡状态，所以坦克在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力，则坦克受到的阻力f＝F＝5.6×104 N。 （3）根据η＝，柴油完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4.2×108 J，根据Q放＝qm，消耗柴油的质量m＝＝＝10 kg。 快速对答案 10 乙　9.2×107　2.3×107　 2 3 4 5 6 7 8 知识点一　燃料的热值 1.对于燃料的热值，下列说法中正确的是（　　） A.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可获得4.6×107 J的热量 B.燃料的热值跟燃料的质量成正比 C.燃料不燃烧时，热值为0 D.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关 9 10 1 D 2. 一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量相当于完全燃烧0.55 kg的干木柴放出的热量，则干木柴的热值为__________J/kg；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1.2×107 不变 3.某学校物理兴趣小组的同学们设计实验，比较酒精、柴油、汽油的热值。 （1）如图甲、乙、丙装置完全相同，水的______和初温相同。 （2）实验中三种待测燃料的_______（选填“质量”“体积”或“温度”）应保持相同。 （3）待燃料全部燃烧后，水没有沸腾，三支温度计示数的关系为t甲＜t乙＜t丙，由此可以初步判断实验中的三种燃料热值最小的是______（写出燃料的名称）。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 质量 质量 酒精 知识点二　热机的效率 4. 热机的效率是热机性能的 重要指标，如图所示是某品牌汽车的 能量流向图。 （1）图示汽车内燃机的效率为______。 （2）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这是燃料没有完全燃烧的体现，会导致发动机的效率________（选填“升高”“降低”或“不变”），此时燃料的热值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 30％ 降低 不变 4. 热机的效率是热机 性能的重要指标，如图所示是 某品牌汽车的能量流向图。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 （3）通过分析汽车的能量流向图，下列措施不能提高热机效率的是（　　） A.让燃料与空气混合充分，使燃料完全燃烧 B.减少热机的工作时间 C.通过改进与创新，减少能量的损失 D.保障良好的润滑，减少摩擦 B 5.氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。一辆氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速行驶5 min，消耗了0.6 kg氢燃料。已知q氢＝1.4×108 J/kg，求： （1）这辆公交车在这5 min内的牵引力做的功。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 解：由P＝可得，这辆公交车在这5 min内的牵引力做的功W＝Pt＝140×103 W×5×60 s＝4.2×107 J。 5.氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。一辆氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速行驶5 min，消耗了0.6 kg氢燃料。已知q氢＝1.4×108 J/kg，求： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 （2）0.6 kg氢燃料完全燃烧放出的热量。 解：0.6 kg氢燃料完全燃烧放出的热量Q放＝q氢m氢＝1.4×108 J/kg×0.6 kg＝8.4×107 J。 5.氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。一辆氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速行驶5 min，消耗了0.6 kg氢燃料。已知q氢＝1.4×108 J/kg，求： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 （3）该氢能源公交车的热机效率。 解：该氢能源公交车的热机效率η＝＝＝0.5＝50％。 6. “朱雀三号”是我国自主研制的可回收火箭，燃料是液态甲烷。关于“朱雀三号”火箭发射过程中的一些物理现象，下列分析正确的是（　　） A.燃料不完全燃烧时热值偏小 B.火箭发动机的效率不可能达到100％ C.火箭升空时，其机械能总量在不断增大，不遵循能量守恒 定律 D.甲烷的热值大，燃烧放出的热量一定比木柴多 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 B 7. （2026•郑州期中）做同样多的有用功，甲、乙两柴油机所用时间和消耗的柴油如下表所示。下列说法中正确的是（　　） A.甲的功率小，热机效率低 B.乙做的总功多，热机效率低 C.甲做的有用功多，做功快 D.消耗相同质量的柴油，乙做的有用功多 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 甲 相同 3 h 5 kg 乙 2 h 6 kg B 8.（2025•西宁）小宁家自来水温度为20 ℃，他把燃气热水器的温度设定为40 ℃，洗澡时用了20 kg的热水。这些水吸收的热量是___________J；若加热效率为84％，则需要完全燃烧______m3的天然气。［c水＝4.2×103 J/（kg•℃），q天然气取4×107 J/m3］ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1.68×106 0.05 9. 2025年9月3日举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式中，地面突击方队作为装备方队的“先锋梯队”，集中展示了多款新型突击战车。如图所示，搭载功率为1 500马力（1马力≈735 W）的柴油发动机的99B主战坦克在水平长安街路面上以280 kW的功率匀速直线行驶3 km，用时10 min。求：（q柴油取4.2×107 J/kg） （1）牵引力做的功。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 解：牵引力做的功W＝Pt＝280×103 W×10×60 s＝1.68×108 J。 9. 2025年9月3日举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式中，地面突击方队作为装备方队的“先锋梯队”，集中展示了多款新型突击战车。如图所示，搭载功率为1 500马力（1马力≈735 W）的柴油发动机的99B主战坦克在水平长安街路面上以280 kW的功率匀速直线行驶3 km，用时10 min。求：（q柴油取4.2×107 J/kg） 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 （2）99B主战坦克匀速行驶时受到的阻力。 解：坦克匀速行驶时受到的牵引力F＝＝＝5.6×104 N，由于坦克在水平路面上匀速直线行驶，处于平衡状态，所以坦克在水平方向上受到的牵引力与阻力是一对平衡力，则坦克受到的阻力f＝F＝5.6×104 N。 9. 2025年9月3日举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式中，地面突击方队作为装备方队的“先锋梯队”，集中展示了多款新型突击战车。如图所示，搭载功率为1 500马力（1马力≈735 W）的柴油发动机的99B主战坦克在水平长安街路面上以280 kW的功率匀速直线行驶3 km，用时10 min。求：（q柴油取4.2×107 J/kg） 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 （3）若柴油机的效率为40％，消耗柴油的质量。 解：根据η＝，柴油完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4.2×108 J，根据Q放＝qm，消耗柴油的质量m＝＝＝10 kg。 10. 如图所示为甲、乙、丙三台汽油机燃料完全燃烧释放的内能和汽油机输出的机械能的二维柱状图。根据图中的信息可知____（选填“甲”“乙”或“丙”）的效率最高；若丙消耗了2 kg汽油，假如汽油完全燃烧，释放的热量为___________J，输出的机械能为___________J。（汽油热值q取4.6×107 J/kg） 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 乙 9.2×107 2.3×107 $