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

该初中物理课件围绕“燃料的热值”和“热机的效率”展开，通过“日常生活燃料种类”“四口之家燃料消耗量差异”等生活实例导入，结合预习检测明确基本概念，搭建从能量转化到效率分析的学习支架。 其亮点在于通过“探究燃料放热本领”活动和火电站能流图，培养科学探究能力与能量观念，借助热值计算、热机能量去向分析提升科学推理能力。学生能理解知识应用，教师可通过实例教学增强课堂针对性。

第十四章 内能的利用 14.3 热机的效率 学习目标 1．从能量转化的角度认识燃料的热值。 2.了解燃料燃烧时的热量去向。 3.通过分析能量转化或者转移的方向，理解热机效率。（重点） 4.能够完成热值和热机效率的相关计算。（难点） 预习检测 请同学们自学课文，找出答案。 1.热值：燃烧相同______的不同燃料，放出的______是不同的。我们把某种燃料完全燃烧放出的_______与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 2.热量与热值：燃料很难完全燃烧，放出的_______往往比按_______计算出的要小。 质量 热量 热量 热值 热量 3.热机效率：对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做_____。用来做有用功的那_______与_______________________，叫做热机的效率。 有用功 部分能量 燃料完全燃烧放出的能量之比 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。 4 如图表示一个四口之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的。为什么？ 5 燃料的热值 变形公式 公式 固液： 气体： 燃料燃烧放出热量的计算 Q放= qm Q放= qV 根据燃料燃烧放出的热量计算燃料的质量/体积 m= V= 君子坦荡荡，小人长戚戚 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。 在物理学中，某种燃料完全燃烧所放出的热量与所用该燃料的质量之比叫做燃料的热值。 热值的符号：q 单位： J/kg （J/m3） 固体和液体燃料 气体燃料 燃料的热值 7 知识点 1 探究： 燃料的热值 比较它们放热本领 君子坦荡荡，小人长戚戚 10 t 氢完全燃烧放出______J 的热量？ [ q氢=1.4×108 J/kg ] 若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要____t 干木柴？ [ q木=1.2×107 J/kg ] Q放 = q氢m氢=1.4×108 J/kg×10×103 kg = 1.4×1012 J m木 = Q放 q木 1.4×1012 J 1.2×107 J/kg ≈ 1.17×105 kg = 117 t = 君子坦荡荡，小人长戚戚 燃料的热值 表示1 kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107 J。 q煤= 3.4×107 J/kg 的物理意义是什么？ 热值表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧无关。 君子坦荡荡，小人长戚戚 燃料的热值 【想一想】①热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？ ②火箭上为什么用液态氢作燃料？ ③热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？ 【解答】 ①表中热值最大的是氢，热值1.4×108J/kg，热值最小的是干木柴，热值1.2×107J/kg. ②火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大. ③热值是燃料的一种属性，不同的燃料有不同的热值. 燃料的热值 1. 日常生活中的热效率 【提出问题】用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗? 热机的效率 【分析讨论】煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量，煤气灶本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，等等。水吸收的热量只占煤气完全燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是被有效利用的。 化学能 （100﹪ ） 内能 机械能 燃烧不完全损失的能量 废气带走的能量 克服摩擦损失的能量 电流通过导线时发热损失的能量 散热损失的能量 发电机 蒸气轮机 锅炉 散热损失的能量 克服摩擦损失的能量 电能（30﹪） 火电站能流图 13 在内燃机中燃料是否能完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪去了？ 知识点二 热机的效率 无用的 机械能 有用机械能 燃气内能 损失的内能 热机效率：热机运转中，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，叫做热机的效率。 z z 锅炉、煤炉等用来加热的装置 演亦文化 蒸汽机、内燃机等用来做功的装置 演亦文化 由于热机不可避免会有能量损失，所以η总小于1。 演亦文化 二、热机的效率 蒸汽机的效率：6%-15% 汽油机的效率：20%-35% 柴油机的效率：30%-45% z z 热机的效率普遍比较低。怎样才能提高热机的效率呢？ z z 在热机的能量损失中，废气就带走了大部分能量。我们一起来探讨下提高热机效率的方法吧 二、热机的效率 提高热机效率的主要途径 （2）尽量减少各种热量损失 （1）使燃料充分燃烧 把煤磨成煤粉或煤粒，加大煤与氧气的接触面积。 对锅炉进行外部隔热处理。 18 （3）尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量 供电的同时，还可以利用蒸汽轮机排出的废气来供热。 供电 供暖 19 机械效率总小于1(因为有用功总小于 总功) 3.热机的效率总是小于1，因为燃料很难完全燃烧，能量的转换过程中，有部分的热量会散失，所以吸收的热量一定小于放出的热量。 4.提高热机效率的方法：让燃料尽可能充分燃烧，减少能量损失，改进设备加快热量吸收。 随堂练习 关于燃料的热值,下列说法中正确的是( ) A．燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越高 B．燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越多 C．燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大 D．燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关 热值大，不知道质量无法知道热量多少 D 通过本节课的学习，你有哪些问题想要问老师或者同学们的？ 点评延伸 $