第2节 热机效率(课件PPT)-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

该初中物理课件聚焦“热机效率”核心知识点，涵盖定义、公式、提高途径及热机发展、火箭原理等内容。课前通过自主导学梳理热机效率意义与计算，课中结合实例解析效率与功率、做功的区别，构建从基础概念到实际应用的学习支架。 其亮点在于以物理观念中的能量观念为核心，通过科学思维中的科学推理设计例题与计算（如汽车发动机效率计算），结合热机发展、火箭应用等体现科学态度与责任。采用“导学-指导-提升”结构，学生能深化对能量转化的理解，教师可借助系统资源提升教学效率。

初中物理 指南针•课堂优化•九年级物理JK 第2章改变世界的热机 第2节热机效率 课前自主导学 知识点① 热机效率 (1)意义：热机效率是反映热机燃料的利用 率的物理量。用来描述热机的性能，是热机性 能的重要指标。 (2)定义：热机所做有用功与所用燃料完全 燃烧所释放的热量之比叫作热机的效率。用符 号刀表示。 (3)计算公式：yW。×100%(补充). (4)提高热机效率的途径（补充）。 让燃料尽可能充分燃烧；保持转动部分良 好润滑，减少发动机各部分之间的摩擦；尽量减 少各种热散失等。 知识点2 改变世界的热机 (1)在人类历史上，热机的出现对人类文明 的进步起到了巨大的推动作用。蒸汽机在纺 织、采矿、冶炼和交通运输等方面得到了广泛应 用，结束了以人力、畜力为主要动力的漫长历 史。机械化的工厂使世界进入了以“火”为动力 的“蒸汽机时代”，完成了人类的第一次工业 革命。 (2)为了获得更强大的动力、更高的效率， 人们设计出种类繁多、构造各异的现代热机。 如轮机、汽油机、柴油机以及喷气式发动机等， 分别应用在火车、现代大型火力发电厂、汽车、 轮船、农用机械以及航空航天中，大大提高了生 产、工作效率。热机使登天揽月、日行万里的梦 想成为现实，世界因此而改变。 知识点③) 飞向太空 (1)火箭的工作原理 输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送 到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高 压的气体，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化 剂，由于燃烧室内的温度已升高，从而可以自行 燃烧，燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷 出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使之 前进。 (2)多级火箭 常用的火箭是多级火箭。运行过程是第一 级在燃料用完以后就自动脱落，以减少质量；随 后第二级点火发动，燃料用完后也将自动脱落， 再点燃第三级，以此类推，可以获得更大的速 度。利用火箭，人类不仅可以发射人造卫星，还 可以发射载人宇宙飞船，把航天员送上空间站。 课中学法指导 1.正确理解热机效率 热机效率是反映热机燃料的利用率，大小 等于热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧 所释放的能量的比值，与热机功率大小、做功多 少等无关。 【例1】关于热机的效率，以下说法中正确 的是 A.热机的功率大，效率就一定高 B.热机做的有用功越多，效率就一定越高 C.热机单位时间里耗费的燃料少，热机的 效率就一定高 D.热机做相同的有用功，所消耗的同种燃 料越少，热机的效率就越高 【答案】D 2,正确利用Q=4、)W8×10%进行 综合计算。 【例2】 一辆汽车的发动机输出功率为 69kW,每小时消耗汽油18kg,请计算发动机的 效率。（汽油的热值为4.6×10J/kg) 【解答】发动机每小时做的功 W有用=Pt=6.9×104W×3600s=2.484× 108J 完全燃烧18kg汽油放出的能量 Q=mg=18kg×4.6×102J/kg=8.28×108J 发动机的效率 Q 起X100%·484XI0X100%30% 8.28×108J1 答：发动机的效率是30%。 课后巩固提升 【基础训练】 一、填空题 1.在热机里，用来 的那部分能量 和 的能量之比，叫 作热机的效率。 2.内燃机工作时，能量的损失除了燃料燃烧不 完全外，主要有 损失， 损失和 损失。其中 的能量最多。 设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重 要措施。 3.蒸汽机、柴油机、汽油机三种热机相比，效率 最低的是 ,最高的是 4.(2024·辽宁)汽油机在 冲程中将内 能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段 时间内所做的有用功为2.3×10？J,效率为 25%,则该汽油机在这段时间内消耗 kg 的汽油（汽油的热值取4.6×10J/kg)。 5.(2025·烟台)汽油机是燃油汽车的动力来源之 一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数 据，图中横线处应填写的内容是：① 。若汽油的热值为4.6× 10?J/kg,则该工作过程中消耗的汽油质量 为 kgo 损失的能量为1.2×10J 燃料完全燃烧释放 的能量为 ① 有用的②能 为4.1×104J 二、选择题 6.(2023·随州)汽车是现代生活中最常见的一 种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的 某冲程及能量流向图。下列有关说法正确 的是 克服摩擦机械散热废气带走 耗能6%耗能30%热能36% 燃料完全燃烧 分公 释放的能量100% 有用 能流图 机械能 甲 乙 A.甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做 功，气体的温度升高 B.由乙图可知该汽油机的效率是30% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越 不充分，这会降低燃料的热值 D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给 车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 7.(2024·扬州改编)家用燃油汽车的发动机主 要是汽油机，下列说法正确的是 () A.汽油机的效率能达到100% B.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 C.汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 8.(2024·菏泽)家用汽车常用汽油机提供动力， 以下有关说法正确的是 () A.汽油燃烧时它的热值减小 B.汽油机的冷却液温度越高，含有的热量 越多 C.汽油机的做功冲程，内能转化为机械能 D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越 充分 9.为了提高热机的效率，你认为下列方法目前 不可行的是 A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少各种热损失 C.尽量减少因克服摩擦而额外消耗的能量 D.利用废气的能量集中供热 10.(2025·泰安)2025年4月24日，搭载神舟二 十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火 箭成功发射。在火箭加速升空的过程中，下 列说法正确的是 A.燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机 械能 B.载人飞船的重力势能转化为动能 C.载人飞船的机械能不变 D.火箭发动机的热机效率可达100% 三、计算题 11.(2023·盘锦)某品牌的柴油车进行性能测 试，该车在1600N的牵引力驱动下，沿平直 路面以20m/s的速度匀速行驶了4.3km, 消耗了0.5L柴油(p柴油=0.8×103kg/m3, q柴油=4.3×107J/kg)。在此次路测过程 中，求： (1)消耗柴油的质量； (2)牵引力功率； (3)柴油机效率。 解：(1)消耗柴油的质量 n=p柴油V=0.8X103kg/m×0.5X10-3m3=0.4kg (2)幸引力功率 P=W==v=1600NX20m/s=3.2X10W (3)柴油机做的有用功 W有=Fs=1600N×4300m=6.88X106J 柴油完全燃放出的热量 Q数=1g柴油=0.4kg×4.3×107J/kg=1.72X107J 柴油机效率 n= W×100%=6.88X1W1X100%=40% 1.72×107J 答：(1)消耗柴油的质量是0.4kg;(2)牵引力的 功率是3.2×10W;(3)柴油机的效率是40%。 【能力提高】 12.(2025·广元)如图所示是我国自行研制的大 型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行 10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为 1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ；为节能减排，现设法回收未利 用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放 出能量的21%，可使 kg水的温 度升高50℃。[汽油热值为4.6×107J/kg, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 【拓展应用】 13.(2025·新疆)为提高内燃机的效率，科学家 在传统四冲程发动机的基础上发明了六冲 程发动机。 (1)六冲程发动机在完成传统四冲程后，把 水注入汽缸，使水瞬间 (选填“汽 化”或“升华”)成高温高压的水蒸气，水蒸气 推动活塞做功，该过程为第五冲程；然后将 水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水，该过 程为第六冲程，至此完成了一个完整的工作 循环。第五冲程中注入的水的内能急剧增 加是通过 (选填“做功”或“热传 递”)的方式实现的。 (2)六冲程发动机在一个完整的工作循环 中，有 (选填“1”或“2”)个做功冲程，第 四个冲程是 冲程。六冲程发动机 的效率是传统四冲程发动机的1.4~1.45 倍，则在做功相同的情况下，六冲程发动机 比传统四冲程发动机节省燃料约 (选填“30”或“42”)%。