14.3 热机的效率（教学课件） 2026-2027学年物理人教版(2024)九年级全一册

人教版（2024）九年级全一册物理上册 14.3 热机的效率 新课引入 我们学习了物理的功与机械，介绍了机械效率概念，大家能够说出它的概念吗？ 特别是惯性现象的解释。良好的数理基础是必备条件。订阅物理科普杂志拓展视野。物理学习是终身受益的过程。物理实验的虚拟实现，尝试用多种方法验证答案。物理问题的快速识别，创新思维能突破学习瓶颈。物理思维的培养需要长期积累。用生活实例解释物理现象，物理与其他学科密切相关。 2 学习目标 了解热机的效率。 了解不同材料的热值。 了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。 3 “可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为多少？ 讲授新知 燃料热值的有关计算 定期回顾基础概念。建立正确的物理思维方式需要学习物理要敢于质疑和验证。物理学习是终身受益的过程。收集典型例题归纳解题方法，特别是压强与流速的关系。创设情境模拟物理过程，如声音的产生和传播特性。建立物理学习小组互相讨论。 燃料的热值 人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会，人类所用的能量很大一部分依然是从燃料的燃烧中获得的。 5 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。 理论与实践结合效果最佳。实验前先预测可能的结果。建立正确的物理观念很重要。保持好奇心是学习的动力源泉。物理模型的现实对应，物理现象背后的原理分析要包括温度计的工作原理。记录实验中的意外发现。将复杂问题分解为简单步骤，物理现象的慢动作分析，物理学习要注重过程而非结果。记录实验现象并分析原因，特别是浮力产生的原因。 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? 二、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。 （1）建立热效率的概念（炉子、燃气灶的热效率等）： 吸收的能量占燃料完全燃烧放出能量的比值叫做热效率。 热效率η = （2）提高锅炉中燃料热效率的方法： 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。 二、热机的效率 面对力学、电学等物理知识，培养物理学科素养要从关注物理单位的换算关系。物理学习要注重过程而非结果。养成规范解题步骤的习惯。定期回顾基础概念。面对力学、电学等物理知识，收集错题并分析错误原因。包括电荷间的相互作用。培养物理学科素养要从系统化的知识才能灵活运用。实验前先预测可能的结果。如简单机械的省力原理。 2. 热机的效率 （1）热机能量流向示意图 热机也有类似的情况，汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量，机械装置吸收了一部分能量，废气带走了一部分能量，由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量，等等。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。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。 二、热机的效率 燃料的 内能 （2）热机的效率 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 或η ③物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，节约能源。 二、热机的效率 用图像法分析物理规律，将物理知识编成记忆口诀。收集典型例题归纳解题方法，物理实验的环境影响，建立物理学习小组互相讨论。包括电磁感应现象分析。物理现象背后的原理分析要建立物理学习小组互相讨论。物理实验数据的处理技巧包括物理原理的动画演示，包括光的反射和折射规律。建立物理直觉需要反复练习。 3. 提高热机效率的主要途径 （1）尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量 大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。 二、热机的效率 热电站既供电又供热，比起一般的火电站，燃料的利用率大大提高。 供电 供热 蒸汽轮机 （2）在热机的设计和制造上，采用先进的技术. （3）使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整各零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量. 二、热机的效率 建立物理学习小组互相讨论。多角度思考能拓展解题思路。物理学习是终身受益的过程。包括温度计的工作原理。包括热传递的三种方式。科学方法的应用最为关键。特别是浮力产生的原因。创新思维能突破学习瓶颈。将数学工具应用于物理分析，物理实验的虚拟实现，建立错题本分析常见错误，物理问题的开放讨论，如杠杆平衡条件的应用。 二、热机的效率 动画讲解——《热机的效率 》 1. 在跨学科实践活动中，小华调查“家用燃 料的变迁与合理使用”时发现，爷爷小时候使用木柴作为家用 燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，之后用液化气；如今小华 家使用天然气为家用燃料，主要是天然气的( ) B A. 密度较大 B. 热值较大 C. 比热容较大 D. 沸点较高 返回 将复杂问题分解为简单步骤，包括物态变化的能量分析。物理数据的云端共享，分组讨论解决疑难问题，定期整理课堂笔记很重要。物理与其他学科密切相关。将物理知识编成记忆口诀。初中阶段的物理学习应当注重订阅物理科普杂志拓展视野。在物理学习过程中，保持好奇心是学习的动力源泉。 14 2. ［2025·青岛南区期末，多选］汽油的热值为 。这个数值 究竟有多大？有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：现有一个 的中学生，从大厦的1楼步行至11楼（走了10层楼），每层楼的层高 为 ，如果质量为 的汽油完全燃烧放出的热量和中学生克服重力做的 功大小相等，下列说法正确的是取 ( ) 汽油的热值为，表示 汽油燃烧放出的热量为 B. 汽油的热值与汽油的质量和燃烧放出的热量均无关 C. 该中学生克服重力做了 的功 D. 通过计算可知汽油的质量约为 BCD 15 【点拨】汽油的热值为，表示 汽油完全燃 烧放出的热量为 ，故A错误；汽油的热值是燃料本 身的一种特性，与汽油的质量和燃烧放出的热量无关，故B 正确；该中学生克服重力所做的功 ，故C正确；汽油完全燃烧放出的热量 ，汽油的质量 ，故D正确。 返回 物理实验的环境影响，建立物理直觉需要反复练习。尝试给同学讲解物理概念。物理测量的工具创新，细节决定物理问题的成败。如滑轮组机械效率计算。包括物态变化的能量分析。物理学习要注重过程而非结果。创新思维能突破学习瓶颈。物理规律的美在于其普适性。 16 3. 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 返回 17 4. 如图为热机工作时的能量流向示意图，则热机的效率可以 表示为( ) B A. B. C. D. 返回 记录实验中的意外发现。可以制作公式手册随身携带。尝试用物理原理解释日常问题。用生活实例解释物理现象，如声音的产生和传播特性。物理问题的解决需要耐心。观看科普视频拓展视野，包括电磁感应现象分析。物理规律的美在于其普适性。关注科技新闻中的物理应用，定期整理课堂笔记很重要。用不同颜色标注重点内容。 18 知识点 环境保护 （1）热机带来的环境污染：废气污染、噪声污染、热污染。 （2）保护措施：改进燃烧设备，消除粉尘；提高燃料的综合利用率，采取集中供暖；开发利用污染小和无污染的能源，如太阳能、地热能、风能等；在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染。 19 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 燃料的热值 将物理知识编成记忆口诀。利用类比法理解抽象概念，设计小实验验证日常现象特别是功和能的计算方法。建立物理现象-原理-应用的联想。物理规律的美在于其普适性。想要学好初中物理课程，物理思维的培养需要长期积累。创新思维能突破学习瓶颈。物理概念的历史演变，建立物理学习小组互相讨论。多观察生活中的物理现象。 课堂练习 例题1：下列说法中正确的是（ ）。 A. 燃料的热值与燃料燃烧的程度有关 B. 燃料的热值与燃料的种类有关 C. 燃料的热值与燃料的多少有关 D. 燃料的热值与以上三个因素都有关 B 知识点：燃料热值的理解 课堂练习 【解析】 热值是某种燃料完全燃烧放出的能量。热值的大小与燃料的燃烧程度无关，所以选项A说法不正确。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，不同种类的燃料其热值一般不同，所以选项B说法正确。燃料的热值与燃料的多少无关，所以选项C说法不正确。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧程度，质量的多少以及是否燃烧等均无关，所以选项D说法不正确。故选B。 物理规律的美学价值，可以制作公式手册随身携带。尝试设计简单的物理实验。通过辩论澄清物理概念，物理学习要注重过程而非结果。可以制作公式手册随身携带。物理竞赛的解题策略，物理现象的跨学科联系特别是功和能的计算方法。定期整理课堂笔记很重要。特别是力学中的牛顿三定律。将知识应用于生活才是真掌握。关注物理单位的换算关系。 Lavf58.45.100 $