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“热机的效率”，核心涵盖燃料热值（概念、单位、计算）与热机效率（定义、公式、提高措施）。通过火箭燃料、日常燃料问题导入，结合烧水所需燃料质量实例，搭建从生活现象到理论公式再到实际应用的学习支架，衔接内能利用的前后知识。 其亮点在于以问题驱动科学探究，用饼图直观展示能量损失培养科学思维（模型建构、科学推理），结合热污染等内容渗透科学态度与责任。如煤气灶效率分析、实战演练题等实例，助力学生深化理解，教师可依托结构化资源提升教学效率。

第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率 1.知道燃料热值概念、单位和物理意义。 2.会用热值的计算公式进行简单的计算 3.知道燃烧过程中能的转化，会计算热机效率 学习目标 新课导入 你知道火箭是如何获得巨大的机械能的吗？它用的是什么燃料呢？燃料燃烧释放的热量能被完全利用吗？ 固体燃料 液体燃料 气体燃料 燃料可分为三种 〖请你说说〗 日常生活中常用到的燃料有哪些？ 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。 干木柴 烟煤 汽油 学习目标 认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。 2.认识热机的效率，能计算热机的效率。 问：木炭的热值是3.4×107J/kg，完全燃烧5kg的木炭可以放出多少热量？ 由木炭的热值表示的物理意义可知，1kg的木炭完全燃烧放出的热量数值上等于它的热值，5kg的木炭完全燃烧放出的热量是1kg的5倍，所以 放出的热量 = 3.4×107J × 5 热值q 质量m 放出的热量Q放 = × Q放=qm q= Q放 m m= Q放 q m—kg 7 问：煤气气的热值是3.9×107J/m3，完全燃烧2m3的煤气可以放出多少热量？ 由煤气的热值表示的物理意义可知，1m3的煤气完全燃烧放出的热量数值上等于它的热值，2m3的煤气完全燃烧放出的热量是1m3的2倍，所以 放出的热量 = 3.9×107J × 2 热值q 体积V 放出的热量Q放 = × Q放=qV q= Q放 V V= Q放 q V—m3 8 探究点2 热机的效率 1．煤气灶的效率 我们在日常生活中用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收？ 若不能，燃烧过程中又有哪些能量损失呢？ 提出问题： 2．热机的效率 锅炉烧水时，燃料能被完全利用吗？ 有效利用 60% 高温的烟气带走相当一部分热量， 未燃烧 15% 散失 25% 燃料很难完全燃烧 被水吸收的热量 一部分热量直接散失掉 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。 （2）减少各种热量损失。 ①加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量； ②使用较好的保温材料，减少热损失。 将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧。 热机的效率 定义： 公式： W有 Q放 η＝ 单位：焦耳（J） 单位：千克（kg） 常用百分数表示 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。 观察与思考 使燃料充分燃烧； 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 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。 如何提高热机效率？ 君子坦荡荡，小人长戚戚 观察思考 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 君子坦荡荡，小人长戚戚 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 热机中的能量流向： 在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多.设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施. 拓展延伸 公式：η= Q吸 Q放 = cm△t mq 燃料的利用率：有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值,即： 我们已经知道物体吸收的热量用比热容公式，即=cm△t，燃料释放的热量用公式=mq 空气污染 噪声污染 热污染造成城市热岛效应 二、提高热机效率的方法： 1. 提高燃料利用率，尽量使燃料充分燃烧。 2. 尽量减少各种热损失。 3. 在热机的设计和制造上，采用先进的技术。 4. 使用时注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件的间隙，减小摩擦消耗的能量。 一、热机的效率是热机的一个重要指标。 2. 关于热机效率，下列说法正确的是 (　　 ) A.热机效率越高，即热机做的有用功多 B.热机效率越高，即热机的功率越大 C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑 D.提高热机效率，有利于环保减排 C D 3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。 35% 2、在各种形式的能量转化的过程中，下列说法中正确的是 （ ） A.机械能一定守恒 B.各种形式的能量都守恒 C.各种形式的能的总量一定守恒 D.只有机械能转化为内能 C 检测题 不变 4、冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是 能转化为 能, 但能量的总量_______。 3、用锤子敲打钉子时，钉子的温度升高，钉子的内能 （填“减少”“不变”或“增加”），这是通过 _______方法改变了它的内能。 机械 内 增加 做功 检测题 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $