14.3热机的效率 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”，核心涵盖燃料的热值及热机效率的定义、计算与应用。通过复习热机定义、汽油机柴油机异同点等旧知导入，搭建从燃料分类、实验探究到热值概念，再延伸至热机效率的知识支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过“相同质量不同燃料加热水”的对比实验推导热值概念，结合热机能量损失分析培养科学思维。实例丰富，如煤气烧水效率计算、汽车热机效率达标检测，助力学生构建能量观念，教师可借此提升教学逻辑性与学生探究能力。

九年级物理全册•人教版（2024新版） 第十四章——内能的利用 第3节 热 机 的 效 率 1、什么样的机械叫做热机？ 2、汽油机和柴油机有哪些异同点？ 3、内燃机用于做功的内能从何而来？ 复习引入 燃料的分类 固体燃料 液体燃料 气体燃料 燃料 一 新知探究 常见的燃料有哪些？ 燃料 一 想想议议 相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是否相同？ 实验设计： 选取相同质量的不同燃料，点燃后，对相同质量的水进行加热，比较两杯水温度的升高多少，来确定燃料的放热本领。 干木柴 温度 燃料 加热前温度/℃ 燃料燃尽后的温度/℃ 水温的变化/℃ 5g酒精 28 83 55 5g干木柴 28 62 37 实验结论： 相同质量的酒精和木柴加热完全相同的水，水升高的温度不同，酒精加热的水升高的温度更多。 大量的实验事实证明，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 燃料的热值 二 1、定义： 燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程。 2、公式： 3、单位： 完全燃烧 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。 J/kg J/m3 物理意义： q汽油=4.6×107J/kg表示： 1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6x107J。 燃料的热值是燃料本身的一种特性，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、放热的多少均无关。 为什么火箭大多用液氢作为原料？ 2.下列关于热值的说法正确的是（ ） A. 2 kg 煤的热值大于 1 kg 煤的热值 B. 燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C. 0.5 kg 酒精完全燃烧时放出的热量为1.5×107 J， 则此酒精的热值是 0.75×107 J/ kg D. 燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 1.下列关于热值的说法正确的是（　　） A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C．燃料燃烧不完全时热值变小 D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量不一定越多 D D 3.用煤气将2kg，25℃的水加热到100℃，共消耗煤气0.04m3，这些煤气完全燃烧放出的热量是多少？水吸收的热量是多少？（q煤气=4×107J/m3） Q放=Vq煤气 =0.04m3×4×107J/m3 =1.6×106J Q吸=cm(t-t0) =4.2×103J/(kg•℃)×2kg×（100℃-25℃） =6.3×105J 用炉灶烧水时，水为什么不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？ 水实际吸收的热量只占煤气燃烧放出热量的一部分。有效利用率大约为60%左右。 新课讲授 热机的效率 二 燃料不完全燃烧 一部分化学能损失 克服机械传动摩擦 消耗的一部分能量 机械热传递消耗的一部分能量 热机真正转变为对外做功的部分。 废气排出带走的部分能量 30% 1、定义： 2、公式： η＝ Q放 W有用 蒸汽机的效率为6%~15% 汽油机的效率为20%~30% 柴油机的效率为30%~45% 喷气发动机的效率为50%~60% 热机的效率 三 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。 1、热机的效率为什么总是小于1？ 2、如何提高热机的效率？ （1）使燃料充分燃烧。 （2）尽量减少各种热量的损失。 （3）在热机的设计和制造上，提高技术水平和使用新材料。 （4）保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的能量 热机的效率 二 讨论： 例：用煤气灶烧开水，将20kg的水从10℃加热到66℃，完全燃烧了0.21m3的煤气，求该煤气灶烧水的效率。(q煤气=4×107J/m3) 达标检测 3.一次某新型号汽车的测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8km，受到的阻力是3.0×103N,消耗汽油1.2kg(假设汽油完全燃烧)。汽油的热值为q=4.6×107J/kg，求： （1）在测试过程中，汽车牵引力所做的功W； （2）该型号汽车的热机效率η。 解：（1）∵汽车做匀速直线运动，牵引力F=f=3.0×103N 汽车牵引力所做的功： W=Fs=3.0×103N×4.8×103m=1.44×107J； （2）1.2kg汽油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J， 该型号汽车热机效率 $