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
2026-09-12
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“热机的效率”,涵盖热值概念、燃料放热计算及热机效率等核心知识点。通过“工厂燃料选择”等生活问题导入,结合“不同时代动力来源”串联前后知识,搭建从生活现象到物理概念的学习支架。
其亮点在于以生活实例(如火箭用氢燃料、10吨氢与干木柴热量对比)和数据表格为支撑,通过合作探究分析能量去向,培养科学思维与能量观念。融入环保与新能源内容,渗透科学态度与责任,助力学生理解应用,提升教师教学效率。
内容正文:
第3节 热机的效率
第十四章 内能的利用
人教版(2024)九年级全一册同步课件
观察与思考
1.从生活中体会不同燃料释放热的本领不同,建立热值的概念;能简单计算燃料释放出的热量 。
2.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向;知道什么是热机效率;如何提高热机效率。
学习目标
想一想:热传递能否将热量全部转移到低温物体上呢?
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胡 友 (胡) - 视频要扣
各个时代的动力来源,你了解吗?
远古时代:以草材作为燃料,主要用于取暖、烧纸熟食和驱赶野兽。
近代:以煤炭为主要燃料,主要用于做饭、取暖、冶炼金属、烧制陶瓷等。
现代:仍以煤炭为主要燃料,但进入了多能源时代,如核能等新能源不断在开发。
为什么不同时代的主要燃料有所不同?
小资料
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
观察与思考
火箭采用液态氢作为燃料,是因为单位质量的液氢完全燃烧后所放出的热量是目前人来能找到的燃料中最高的;而火箭是用来往天上打的,能量越大,就飞得越高,又因为其质量小,这样所带的有效载荷就大,氢气燃烧后的产物是无污染的水,所以用液氢作推进剂。
根据热值表,计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量?
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少吨干木柴?干木柴的热值1.2×107 J/kg
所以10吨氢放出热量Q = qm
=1.4×108 J/kg× 10×103 kg
=1.4×1012 J
需要干木柴
因此,约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
交流与讨论
因为氢的热值是1.4×108 J/kg
1.用煤烧水时,煤能完全燃烧吗?
2.煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?
不能
不能
观察与思考
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?
燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
无用的机械能
有用机械能
燃气内能
损失的内能
热机的效率
观察与思考
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。
热机的效率是热机性能的重要指标。
归纳与小结
思考1:在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?
思考2:燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
废气带走的能量
有用机械能
燃气内能
汽缸散热及摩擦损失的能量
合作探究
热机的效率
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。
公式
【例】如果给汽车加30 kg汽油,则完全燃烧能放出多少热量?
Q放 = qm = 4.6×107 J/kg×30 kg = 1.38×109 J
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想一想
在内燃机中,燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?
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①定义:用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧释放的能量之比,叫做热机的效率。
②公式:η
③物理意义:热机的效率是热机性能的重要指标。
(2)热机的效率
不会,因为有热量的散失与损耗。
热机的效率η一般用百分数表示,总小于1,无单位。
热机效率会大于1吗?为什么?
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%
喷气式发动机的效率为50%~60%
常见的热机的效率
所有的机械效率都小于1
课堂练习
1.对于燃料的热值,下列说法中正确的是 ( )
A.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
B.燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
A
2 .烟煤的热值比木炭的小,这表示( )
A .燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少
B .燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多
C .相同质量的烟煤和木炭,完全燃烧时,木炭放出的热量少
D .相同质量的烟煤和木炭,完全燃烧时,木炭放出的热量多
D
3.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是( )
A.热机的大量使用会造成环境污染
B.所有的热机都是用汽油作为燃料
C.汽车排出的尾气都是有毒气体
D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
A
4.一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%
5.2024年4月20日,我国研制的全球首款
本体热效率达 的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷
新了柴油机热效率的世界纪录。与普通柴油机平均
的热效率水平相比,下列关于该款柴油机说法正
确的是( )
A
A. 消耗 柴油,该柴油机内能转化为的机械能更多
B. 消耗 柴油,该柴油机释放的热量更多
C. 该柴油机工作时消耗的燃料一定更少
D. 消耗 柴油,该柴油机由于摩擦损失的能量一定更少
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