2019年秋人教版物理九年级上册同步第十四章内能的利用 第2节热机的效率

2019中考汇编人教版第十四章《内能的利用》第2节《热机的效率》1.（2019 山东泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg。

下列说法中（）①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J②该柴油发动机效率为30%③汽车的牵引力为1.05×104N④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②③正确2.（2019 盐城市）用天然气灶将-壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃,消耗了16g天然气.已知水的比热容为4.2×103J(kg℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,则天然气完全燃烧放出的热量为J水吸收的热量为 J,天然气灶烧水的效率为 %。

3.（2019 广西北部湾经济区）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_________较大的缘故。

汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。

目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_______带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。

4.（2019 广西北海市）汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的较大的缘故，汽油的热值是4.6×107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是J．目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。

5.（2019荆门市）为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。

现要将20kg的水从16℃加热到50℃，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电 kW·h；如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗 m3天然气。

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【目标】1.从能量转化的角度认识热值，并能进行相关的计算。

2.通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。

【重点】1.认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。

2.认识热机的效率，计算热机的效率。

3.提高热机效率的途径【难点】认识热机的效率，计算热机的效率。

【自学反馈】1、某种燃料完全燃烧所放出的________与____________之比，叫作这种燃料的热值。

2、热值的单位由______与________的单位组合而成，在国际单位制中，热量的单位是，质量的单位是，所以热值的单位是，符号是___________。

3、酒精的热值是3.0×107J/kg，物理意义是：____________________________。

4、对于热机而言，燃料释放的能量一部分用来做功，一部分散失了。

用来______的那一部分能量与燃料______________放出的热量之比，叫热机效率。

5、蒸汽机的效率只有__________，汽油机的效率可以达到__________，柴油机的效率可以达到_____________。

6.提高燃料利用率的措施，。

6、设法利用_______________带走的热量，是提高燃料利用率的重要措施。

知识点一、热值（q）1.定义：把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值．另一种表述：1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫热值。

2.热值是表示燃料燃烧的特性。

燃料的燃烧是一种化学变化，将燃料的化学能转化为内能。

3.单位：J/kg（固体或者液体） J/m3(气体)4.放热公式：Q放=qm或Q放=qv（其中m是燃料的质量，单位是kg，q是燃料热值，单位是J/kg、J/m3；V是体积，单位是/m3）1特别提醒：（1）热值是燃料的一种性质，与是否燃烧无关，与是否充分燃烧也无关。

不同燃料释放热量的能力是不一样的。

（2）热值物理意义：煤气的热值是3.9×107J/m3：1m3的煤油完全燃烧释放的热量是3.9×107J。

人教版九年级物理第十四章《内能的利用》第2节《热机的效率》教学设计一、教材内容分析本节内容是学生在学习完热机、内燃机后，在已经学习过机械效率的基础上对于效率的进一步学习。

使学生体验到科学、技术和社会的相互关系，体验科学在社会生活生产中的应用。

二、课标要求了解热机效率的概念、能进行热机效率计算，知道热机的使用在给人们带来便利的同时，也造成了环境污染。

三、学情分析：初三的学生学习物理已经一年，有一定的计算能力基础，而且已经学习过机械效率，对比学习热机效率应该不难。

经过几年的学习改革，大多数学生能够自主学习，学生的自主学习，小组合作学习的意识比较强。

在掌握知识上学生两极分化严重，知识的应用深度不够，所以更应当发挥小组的作用。

四、教学目标（一）知识与技能1.知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能2.知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表（二）过程与方法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.能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机的效率。

（三）情感态度和价值观结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义五、教学重难点重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。

难点是对热机的效率的理解。

六、教学策略结合教学实际及中考要求，对本节内容加大容量，增加热机效率计算及应用内容，这样做主要是为了加深学生对于热机效率概念的理解，以及对于概念延伸出的公式的应用；同时增加了“提高热机效率的途径”部分内容，这样主要是基于对学以致用，提高学生将所学的内容应用于实际生活的能力。

七、教学资源准备课前收集的燃料的图片、多媒体课件等思考：运载火箭是用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂，而用硝酸、液态氮等提供的氧化剂帮助燃烧的，人们习惯上把燃烧剂和氧化剂通称为火箭发动机的燃料思考：为什么使用这些燃料？火箭的重量，使卫星快速地送上轨道。

第2节热机的效率知识要点课标要求1．燃料的热值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．热机的效率能说出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教学过程情景导入出示课件，让学生领悟下列对话，咨询学生，你们是否理解这段对话？为什么不同的燃料释放热量的本领不同？如何比较出它们释放出热量的多少？这节课我们就为大家揭开这些疑惑！合作探究探究点一燃料的热值活动1：让学生走进生活，交流、讨论说出一个家庭一个月使用不同燃料所需要的质量大约是多少？根据学生阐明的观点，得出结论。

结论：不同燃料释放热量的能力是不一样的。

活动2：根据上面的论述，提出问题，让学生讨论如何比较出燃料释放出热量的能力呢？总结：（1）取质量相同的不同燃料，让它们完全燃烧，比较释放热量的多少；（2）让不同燃料释放出相同的热量，比较它们燃烧质量的多少。

活动3：根据比较方案，得出燃料热值的概念为：把某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值．活动4：自学课本22页到23页，交流分析出热值的单位、几种常见的热值的值及其代表的物理意义。

总结：（1）热值的单位是J/kg、J/m3；（2）煤油的热值是4.6×107J/m3，代表的物理意义是1kg的煤油完全燃烧释放的热量是4.6×107J．活动5：根据热值的概念和热值所代表的物理意义，交流讨论得出燃烧燃烧时释放热量的公式。

总结：Q=mq=Vq其中m是燃料的质量，单位是kg，q是燃料热值，单位是J/kg、J/m3；V是体积，单位是/m3．知识拓宽：学生讨论火箭升空，为什么往往以液态氢做为燃料？总结：因为氢的热值大，相同质量的不同燃烧中，氢释放的热量最多，故利用氢做燃料。

典例剖析（2016•资阳模拟）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．0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大【点拨】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。

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。