人教版九年级物理上册同步学习-第14章 第2节 热机的效率

热机的效率热值定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg ）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m 3）。

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、体积无关。

公式：Q 放＝qm 、Q 放＝qV① Q ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每千克（J/kg ）；m ——燃料质量——千克（kg ）。

② Q ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每立方米（J/m 3）；V ——燃料体积——立方米（m 3）。

酒精的热值是3.0×107J/kg ，它表示：1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。

煤气的热值是3.9×107J/m 3，它表示：1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。

火箭常用液态氢做燃料，是因为：① 液态氢的热值大；② 液态氢的体积小，便于储存和运输。

燃料的有效利用、热机的效率燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。

在实际应用中，燃料很难完全燃烧，所以放出的热量比实际计算出的要少。

另外，放出的热量又很难得到全部有效利用，总会有一部分热量损失。

例如，用蜂窝煤烧水时，热量损失的部分包括：① 未完全燃烧的部分；② 高温烟气带走的热量；③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。

有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

公式：总有用Q Q η ×100% 提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。

常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%第2节 热机效率1. 关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B. 容易燃烧的燃料的热值一定大C. 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D. 0.5 kg 煤油和1.5 kg 煤油的热值一样大2. 一杯酒精烧掉一半以后,剩下的酒精 ( )A. 热值与比热容都减半B. 热值与比热容都不变C. 热值不变,比热容减半D. 热值减半,比热容不变3. 少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售。

14.2 热机的效率【高频考点】热机效率的计算（难点）【典例】一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3 000 r/min ，则1 s 对外做功 次，若其效率为30%，完全消耗100 g 汽油，对外做功 J 。

若水箱中5 kg 水由20 °C 升高到 100 °C ，水吸收 J 热量。

q 汽油=4. 6×107 J /kg ，c 水=4.2×103 J/（kg·°C ）]【规律总结】❶燃料的热值反映了不同燃料在“完全燃烧”时放出的热量不同，“完全燃烧”的含义是烧完、 烧尽某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与其质量之比才等于这种燃料的热值。

同种燃料的热值不变。

热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，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。

❷燃料燃烧时放出热量的公式是：Q =qm 或 Q =qV 。

若是气体燃料，且其热值单位是J/m 3，则计算燃料完全燃 烧放出的热量时用Q=Vq 。

其中V 的单位是m 3，Q 放的单位是J 。

❸燃料在燃烧过程中不可能完 全燃烧，燃烧时释放的内能也不可能被完全利用，热机效率公式η=总有用Q Q ×100%或总有用Q W ×100%。

【易错警示】由燃料完全燃烧放出热量的计算公式Q=mq 变形可得 q =Q/m 。

注意公式中每个物理量都有其特殊的物理意义，而不是纯粹的数学关系，不能错误地认为q 与Q 成正比，与m 成反比。

燃料的热值是燃料的特性之一，它只与燃料的种类有关。

同种燃料的热值是一个不变量，与燃料有无完全燃烧、燃料的质量等无关。

【新知梳理】❶热机工作时将 能转化为 能。

❷某种燃料 燃烧时 与所用该 叫做这种燃料的热值，用字母 表示。

在国际单位制中，热值的单位是 ，符号是 ，读作 ；对于气体而言，还 经常用 来表示热值的单位，符号是 ，读作 。

❸热值反映了燃料燃烧时的放热大小，例如：木炭的热值为3. 4×107 J/kg ，其物理意义是：1 kg 的木炭在完全燃烧时所放出的热量是 J 。

第十四章内能的利用第2节热机的效率教学反思设计说明本节课是上一节热机知识的延续，主要介绍了热值的概念及计算、炉子的效率和热机的效率，通过热机效率的分析，了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。

对于热值，首先从日常生活中常见的燃料使用入手，使学生认识到不同的燃料燃烧放热的能力是不一样的，即热值不同，然后根据热值的定义，推导出燃料完全燃烧的放热公式。

对于热机效率，教学时可通过分析“用煤炭烧水”，建立热机效率的概念；通过多媒体展示各种热机的工作情况，并结合教材图，使学生了解热机对现代社会的贡献，同时也带来了环境污染，使学生形成应尽力提高热机效率，尽可能减少环境污染的意识，体验可持续发展的内涵，学会从正反两方面来分析各种事物的思维方式。

教学过程可分为两个阶段，第一阶段认识热值及燃料完全燃烧放热的公式；第二阶段认识热机的效率。

教学目标【知识与技能】1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。

2.根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量，会根据实际需要选择燃料。

3.了解热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。

【过程与方法】1.经历热机工作过程中能量流向的分析过程，体会由现象到本质的分析过程。

2.讨论提高热机效率的方法，引导学生参与讨论交流，促进学生主动学习。

【情感态度和价值观】1.结合有效提高热机效率的方法，使学生懂得节能及充分利用能源的重要意义。

2.通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识，培养学生通过交流讨论来学习的习惯。

重点难点教学重点燃料的热值、热机的效率。

教学难点对热机效率的理解。

教学方法实验法、比较法和讨论法。

教具、学具多媒体课件、有关环境污染的多媒体资料。

授课时数2课时第一课时热机的效率教学过程回顾思考1.热机是将能转化为能的机械。

2.四冲程汽油机的一个工作循环包括个冲程，分别是、、、，活塞往复次，曲轴转动周，燃气对外做功次，其他三个冲程都是靠来完成的。

第2节热机的效率知识点1燃料的热值1．某种燃料________燃烧时放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

固态和液态燃料热值的计算公式是________，这类燃料热值的单位是________；气态燃料热值的计算公式是________，这类燃料热值的单位是________。

汽油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是________汽油完全燃烧，放出的热量是________J。

2．热值的大小与燃料的________有关。

燃料燃烧时将________能转化为________能。

3．通过查表可知汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧0.5 kg的汽油可产生________J 的热量。

4．2018·黑龙江一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55 kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为____________J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

5．煤气的热值为3.9×107 J/m3，完全燃烧一定体积的煤气后放出7.8×107 J的热量，燃烧煤气的体积为________m3。

沼气的热值为1.9×107 J/m3，对比可知，完全燃烧相同体积的煤气和沼气，燃烧煤气放出的热量更________(选填“多”或“少”)。

6．关于燃料的热值，以下说法中正确的是()A．燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值B．燃料燃烧时，质量越大，热值越大C．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小D．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知识点2热机的效率7．对于热机而言，燃料燃烧时，用来做________功的那部分能量，与燃料____________放出的热量之比，叫做热机的效率。

8．如图14－2－1所示为内燃机的能量流向图，热机的效率(η)等于________。

物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记
一、热机效率的定义及重要性
热机效率是指热机在工作过程中，有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

这个比例越高，说明热机的性能越好，能源利用率越高。

在能源日益紧张的今天，提高热机效率具有重要的现实意义。

二、热机工作原理及四个冲程
热机的工作原理主要包括燃料的燃烧、能量的传递、功的输出等过程。

热机的工作过程可以分为四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。

在这四个冲程中，压缩冲程和做功冲程是能量转换的关键。

三、热机效率的计算公式及影响因素
热机效率的计算公式为：热机效率= 有效利用的能量/ 燃料完全燃烧放出的能量。

影响热机效率的因素主要有：
1.燃料的燃烧效率：燃烧越充分，热机效率越高。

2.能量传递过程中的损失：减少能量传递过程中的损失，可以提高热机效率。

3.机械损耗：降低机械损耗，有助于提高热机效率。

四、提高热机效率的方法和措施
1.改进燃烧过程，提高燃烧效率。

2.减少热机内部摩擦，降低机械损耗。

3.优化热机结构，提高能量传递效率。

4.采用先进的节能技术，降低能源浪费。

五、总结
热机效率是衡量热机性能的重要指标，提高热机效率对于节约能源、减少环境污染具有重要意义。

通过改进燃烧过程、减少损耗、优化结构等措施，可以有效提高热机效率。

人教版九年级物理第十四章《内能的利用》第二节热机的效率同步练习含答案1.古语道:“人要实,火要虚”。

此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。

“火要虚”的目的是( )A.增大可燃物的热值B.降低可燃物的着火点C.能使可燃物完全燃烧D.提高了可燃物的利用率2.下列关于热值的说法正确的是( )A.燃料燃烧不完全时热值变小B.燃料的质量越大,热值越大C.燃料热值越大,燃烧放出的热量越多D.燃料的热值是燃料本身的一种特性,与其他因素无3.如图所示的坐标图,如果可以给这个坐标图的横纵坐标加上一些适当的物理量及单位,可以用来说明( )A.匀速直线运动中速度与所运动路程的关系B.导体的电阻与其两端的电压的关系C.燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系D.晶体加热时温度与时间的关系4.(宜昌中考)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少热机部件间的摩擦C、尽量减少废气带走的热量D.尽量增加热机的工作时间5.(厦门中考)下列关于热值和热机效率的描述,正确的是( )A.使燃烧燃烧更充分,可以增大热值B使燃料燃烧更充分,可以提高热机效率C.燃料燃烧释放的热量越大,热值越大D.热值和热机效率都是定值,与外界条件无关6.利用如图所示的装置,运用控制变量法,通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小,为完成实验,要求( )A.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量相同B.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量不同C.酒精和碎纸的质量相同,两只烧杯内水的质量不同D.酒精和碎纸的质量不同,两只烧杯内水的质量相同7.(宁夏中考)一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg 的干木柴才能得到.则干木柴的热值为＿＿＿J/kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将＿＿＿(填“变大”“变小”或“不变”)8.2017年5月18日,我国首次海域可燃冰(天然气水合物)试采成功,实现了历史性突破.可燃冰分布于深海沉积物或陆域永久冻土中,是由天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水.根据测算,1立方米可燃冰可以分解释放出160立方米以上的天然气.完全燃烧5立方米可燃冰产生的热量至少为＿＿＿J(天然气热值为3.2×10J/m3).试写出可燃冰具备的两条优点＿＿＿、＿＿＿9.酒精的热值是3.0×107J/kg,其物理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿;酒精灯里装有100g酒精,燃烧了一半,剩余酒精的热值是＿＿＿＿＿＿10.(天津中考)甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是( )A.甲热机比乙热机做的有用功少B甲热机比乙热机消耗的燃料多C.在做有用功相同的条件下,甲消耗的燃料多D在做有用功相同的条件下,甲损失的能量比乙少11.一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量,共计损失了4.8×107J能量,下列说法错误的是( )A.该柴油机的效率为40%B.用来做有用功的能量为3.2×107JC.通过科技进步,在未来可以实现能量零损失D减少机械间的摩擦可以提高热机效率12.柴油机是工农业生产中常用的热机。

热机的效率同步练习一．选择题1．下列说法正确的是（）A．汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高B．燃料燃烧放出的热量越多，它的热值就越大C．物体温度降低得越多，放出的热量越多D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递2．下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率D．柴油机的热机效率通常为100%3．2021年3月13日10时19分长四丙火箭以一箭三星的方式将遥感三十一号04组卫星送入预定轨道。

下列说法正确的是（）A．卫星升空的过程中，相对火箭静止B．火箭升空的过程中重力不做功C．燃料燃烧得越充分燃料的热值越大D．火箭升空的过程中，机械能转化为内能4．如图所示是柴油机的示意图，已知柴油的热值为4.2×107J/kg。

若该柴油机的效率为30%，下列关于柴油机工作过程描述正确的是（）A．如图所示的是压缩冲程B．该柴油机消耗100g柴油可以获得约1.26×106J的有用功C．该冲程将内能转化为机械能D．该柴油机燃料释放的能量绝大部分转化为机械能5．汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。

机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（）A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J6．某单缸四冲程汽油机工作过程中，转数稳定在“3000r/min”，说法错误的是（）A．在压缩冲程中，是机械能转化为内能B．汽油机每秒钟完成100个冲程，做功25次C．只有做功冲程是燃气对外做功D．汽油在气缸中燃烧的过程中，热值逐渐减小7．小丽为了测试汽车发动机的效率，开车以60km/h的平均速度行驶了120km，用去汽油30L，已知汽油的密度为0.7×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg，发动机的功率为34.5kW，则该汽车发动机的效率为（）A．25.7% B．28.8% C．36.5% D．29.5%8．某汽车的发动机是四冲程内燃机，若四个冲程如下图所示，若飞轮的转速为3000r/min。

人教版物理九年级上第十四章第2节热机效率一、选择题（共14题）1、如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A．25% B．35% C．40% D．75%2、下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关3、下列关于热值和热机效率的描述，正确的是( )A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关4、为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（）A．尽量增加热机的工作时间B．尽量使燃料充分燃烧C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机部件的摩擦5、关于热机，下列说法中错误的是A．汽油机的效率高于蒸汽机的效率B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞C．热机功率越大，它做功越快D．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大6、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C. 热机的效率越高说明做功越快D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的7、关于热机的效率，下列说法正确的是（）A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B. 热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多C. 热机的效率越高说明做功越快D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的8、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（）A．甲的功率大于乙的功率B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少9、双燃汽车以天然气或汽油做为燃料，以下说法正确的是（）A．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%B．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小C．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多D．在压缩冲程中，燃料混合物的温度升高，内能增大10、下列说法中正确的是（）A．热机的功率越大，它的效率就越高B．热机做的功越多，它的功率越大C．功率大的热机比功率小的热机做功多D．所有热机的效率都小于111、关于热机效率和热值描述正确的是（）A．燃料燃烧越充分，燃料热值越大B．使用热值大的燃料，可以提高热机效率C．额定功率越大的机械，其发动机效率越高D．燃料燃烧越充分，热机效率越大12、关于以下实例的分析，正确的是（）A. 大型飞机很多零件采用密度小的合金材料制成，是为了增加自身质量B. 火车轨道铺在枕木上，是为了减小压强C. 汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦D. 汽油机工作时，输出功率越大效率越高13、下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是A．有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多C．物体的内能越大，温度越高D．0℃以上的物体才有内能14、下列关于热机应用的说法中，正确的是（）A热机改进后效率能达到100% B热机的应用促进了人类社会的巨大进步C热机改良后，可以消除对环境的污染D热机都是使用汽油作燃料，造成污染二、填空题（共7题）1、完全燃烧100 g酒精所放出的热量为J，若其放出的热量有70%被水吸收，能使10 kg的水从20 ℃升高到℃。