14.3 热机的效率（任务型知识清单）2026-2027学年人教版九年级全一册物理

该初中物理知识清单围绕“热机的效率”系统梳理知识体系。从燃料燃烧的能量转化切入，明确燃料热值的定义、公式及特性，进而分析生活中煤气灶和锅炉的热效率及能量损失，最终聚焦热机效率的定义、能量流向与提高途径，构建从基础到应用的学习支架。 知识链路以能量观念为核心，通过任务型填空、对比表格（热值与比热容、密度对比）和实例分析（如氢作燃料的原因）梳理逻辑。亮点在于结合常见燃料热值表和热机效率数据，培养科学思维，任务型设计引导学生主动建构知识，强化对能量转化及效率的理解应用。

人教版（2024） · 物理 · 九年级 · 全一册 14.3 热机的效率 任务型知识清单 一、燃料的热值 1. 燃料 (1) 种类：燃料是指可燃烧的物质。固体燃料有木柴、秸秆、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精；气体燃料有氢气、煤气、天然气等。 (2) 燃料燃烧时的能量转化：燃烧时释放能量，将 [1] 能转化为 [2] 能。 2. 燃料的热值 (1) 定义：某种燃料 [3]　 放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。 (2) 公式： [4] （固体、液体燃料） （气体燃料） 变形公式：固体、液体燃料完全燃烧放出的热量： [5] 气体燃料完全燃烧放出的热量：Q = Vq (3) 单位：固体、液体燃料热值单位J/kg；气体燃料热值常用单位：J/m3。 (4) 物理意义：热值是表示燃料完全燃烧放热能力强弱的物理量，大小等于1kg（或1m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量。 如，汽油的热值为4.6×107J/kg，表示：　 [6] 　。 煤气的热值约为1.7 ×107J/m3，表示：1m3煤气完全燃烧时放出的热量约为1.7 ×107J 。 (5) 一些常见燃料的热值 燃料 热值 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2 ×107J/kg 木炭 3.4 ×107J/kg 酒精 3.0 ×107J/kg 烟煤 约2.9 ×107J/kg 柴油 4.3 ×107J/kg 氢 1.4 ×108J/kg 无烟煤 约3.4 ×107J/kg 煤油 4.6 ×107J/kg 煤气 约1.7 ×107J/m3 焦炭 3.0 ×107J/kg 汽油 4.6 ×107J/kg 沼气 约1.9 ×107J/m3 ① 表中热值最大的燃料是 [7] ，热值为 [8] ，火箭上用液态氢作燃料主要是因为 [9] 。 ② 热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般 [10] （选填“相同”或“不同”）。热值只与燃料的 [11] 有关，‌而与燃料的质量、‌体积、‌是否完全燃烧以及燃料的物态（‌固态、‌液态或气态）‌无关。如，“煤炭燃烧了一半，剩下的热值变小”，“煤炭因燃烧不充分，其热值变小，”“液态氢的热值大于气态氢的热值”，这些说法都是 [12] （选填“正确”或“错误”）的，燃料的热值是不变的。 ③ 计算燃料燃烧放出的热量时必须用“完全燃烧”的热值，尽管燃料实际燃烧往往不充分，实际放热小于这一理论值。 3. 热值、比热容、密度对比 对比项目 热值 q 比热容 c 密度 ρ 定义式 （ ） 单位 J/kg J/(kg·℃) kg/m3 决定因素 燃料的种类 物质的种类、物态 物质的种类、物态、温度 本质 燃料的一种特性，与质量、体积、物态、是否完全燃烧无关 物质的一种特性，与吸放热、质量、温度变化量无关 物质的一种特性，与质量、体积无关。 描述 不同燃料完全燃烧时的放热能力 不同物质温度变化时的吸热或放热能力 不同物质质量的聚集程度 数值的 物理意义 q酒精 = 3.0 ×107J/kg 1kg酒精完全燃烧放出的热量为3×107J c酒精 = 2.4×103J/(kg·℃) 1kg酒精温度升高1℃吸收的热量为2.4 ×103J ρ酒精 = 0.8×103kg/m3 1m3的酒精质量为 0.8 ×103kg 二、生活中的热效率 1. 煤气灶烧水时的热效率 (1) 定义：水吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的 [13] 。 (2) 公式： (3) 能量损失 ① 煤气 [14] （选填“可能”或“不可能”）完全燃烧，损失了一部分能量。 ② 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；周围的空气吸收了一部分能量。 ③ 高温的 [15] 带走了一部分能量。 (4) 提高煤气灶热效率的方法 ① 改善燃烧条件，使燃料尽可能 [16] 燃烧； ② 减少各种热量损失； ③ 加大受热面积，以减少高温烟气带走的热量。 2. 锅炉烧水时的热效率 (1) 锅炉：是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 (2) 热效率计算公式： (3) 能量损失 ① 燃料不可能完全燃烧，损失了一部分能量。 ② 装水的锅、炉体吸收了一部分能量；周围的空气吸收了一部分能量。 ③ 高温的烟气带走了一部分能量。 (4) 提高锅炉热效率的方法 ① 改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧；如，把煤磨成煤粉，增大与氧气的接触面积；把空气吹进炉膛增大送氧量。 ② 减少各种热量损失；如，使用好的 [17] 材料，减少热损失。 ③ 加大受热面积，以减少高温烟气带走的热量。 三、热机的效率 1. 定义：热机对外做的有用功与燃料 18] 放出的热量之比。 2. 公式： 3. 热机工作过程中的能量流向 燃料在气缸内　 [19] （会/不会）完全燃烧，损失 了一部分能量；　　[20] 　带走了大量能量；热机自身吸收一部分能量；热机对外散热，带走了一部分能量；由于机械传动等克服　　[21] 要消耗一部分能量等。 所以真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外做　 　[22] 　 　的能量是被有效利用的。 4. 常见的热机效率 蒸汽机的效率为 6%～15% 汽油机的效率为 20%～40% 柴油机的效率为 30%～45% 喷气式发动机的效率为50%～60% 5. 提高热机效率的主要途径 (1) 改善燃烧条件：使燃料尽可能充分燃烧（如柴油机的喷油嘴雾化、进气增压）。 (2) 减少 [23] ：如，给机体加装隔热层。设法利用废气余热加热锅炉进水（余热回收）。 (3) 保证良好润滑：减小各运动部件之间的 [24] （使用优质机油）。 (4) 在设计和制造上采用先进技术：如，采用涡轮增压技术，增加进气量，提高燃烧效率。 参考答案 一、燃料的热值 [1] 化学 [2] 内 [3] 完全燃烧 [4] [5] Q = mq [6] 1kg汽油完全燃烧时放出的热量为4.6 ×107J [7] 氢 [8] 1.4×108J/kg [9] 氢的热值大 [10]不同 [11]种类 [12]错误 二、生活中的热效率 [13] 比值 [14]不可能 [15]烟气 [16]充分 [17]隔热 三、热机的效率 [18]完全燃烧 [19]不会 [20]废气 [21]摩擦 [22]有用功 [23]热损失 [24]摩擦 第 1 页 ， 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $