第十四章 专题一 热量的综合计算—人教版九年级物理上册作业课件PPT

(1)经过4 min时间加热，水所吸收的热量。 (2)煤炉烧水时的效率。
解：(1)Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×8kg×(70℃－20℃)＝ 1.68×106J (2)Q放＝mq＝1.4 kg×3×107J/kg＝4.2×107J，
η＝ Q 吸＝ 1.68×106 J ＝4% Q 放 4.2×107 J
W 牵＋W 电η＝1×108 J＋＝0.512×108 J
＝42%
Q
3.6×108 J
由Q放＝ Vq得，加热这些水所需要天然气的体积：
Q放
8.4×1V0＝6 J ＝
＝0.2 m3。
q 4.2×107 J/m3
类型二 热量的利用效率问题 4．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg的水加热，同时他们绘制了如图 所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在4 min内完全燃烧了1.4 kg 的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg。求：
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg]
2．在完全隔热的装置中，用同一热源给100 g水和100 g油加热，其温度随
时间的变化关系如图所示，100 g水每分钟吸收的热量为1_._0_5_×__1_0_3__J，100 g油每分钟吸收1的.0热5×量为10_3 ___________J，油的比热容是
天然气放出的热量？(天然气的热值q＝7×107 J/m3)
解：(1)水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(46℃－ 26℃)＝8.4×106J
(2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能：E＝5×4.2×106 J＝

知1－讲
1. 理解：(1)热值反映了燃料在燃烧过程中，化学能转 化为内能本领的大小。
(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关， 与燃料的质量、体能转化为内能。
知1－讲
常见燃料的热值
燃料
干木柴 烟煤 无烟煤 焦炭 木炭
热值
燃料
q/(J·kg-1)
物理
物理 九年级 上册
14.2热机的效率
授课人：文小语
时间：2021年9月29日
课堂导练
1．热值的定义：某种燃料____完__全__燃__烧__放出的热量与其 质量_____之__比___，叫做这种燃料的热值。热值在数 值上等于1 kg某种燃料____完__全__燃__烧_放出的热量。
【点拨】热值采用比值定义法定义。
知2－讲
【例3】为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可 能的是( D ) 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．回收大气中的废气，利用废气的能量发电
【解析】 设法利用废气的能量，能够提高燃料的利用率， 但不能提高热机的效率。
总结
知2－讲
热机的效率只跟燃料完全燃烧程度、物体之间摩 擦大小、机械散热多少、废气带走能量的多少等因素 有关。
解：
这个人受到的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N； 克服重力做功：W=Gh=600N×3m×10=18000J； 因为Q放=W，Q放=mq，所以需要燃烧汽油的质量： m=Q放/q=18000J/4.6×107J/kg≈0.39×10-3kg= 0.39g. 一本物理课本的质量大约为250g，0.39g相当于一张 纸的质量. 答：他做了18000J的功，需要0.39g的汽油。

吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空 气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾 状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
柴油机的结构与工作过程
了解柴油机的结构和工作过程
汽油机与柴油机的结构与工作过程的异同点
了解汽油机、柴油机的结构和工作过程的异同点
汽油机和柴油机的优缺点
汽油机转速高，结构简单， 质量轻，造价低廉，运转 平稳，使用维修方便。汽 油机在汽车上，特别是小
能力提升 题
1. 一台单缸四冲程汽油机，如图所示为 做功 冲程，若飞轮转速为3600r/min，
该汽油机活塞1s对外做功 30 次。
2. 根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是 （ A） A. 汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部
是一个喷油嘴 B. 汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴
油的混合
C. 吸气冲程是内能转化为机械能 D. 压缩冲程是内能转化为机械能
热机是利 用内能做 功的机器
内燃机分 为汽油机 和柴油机 两大类
汽油机和柴 油机的异同
四 吸气冲程
冲 压缩冲程
程 热
做功冲程
机 排气冲程
一个工作循环，活 塞往复两次，飞轮 转动两周，做功一 次
教材作
作
业完 成 课 后 练 习
汽油机的构造
汽油机工作时，活塞 在汽缸内做往复运动， 从汽缸的一端运动到 另一端的过程，叫作 一个冲程。
汽油机一个工作 循环有四个冲程：吸 气冲程、压缩冲程、 做功冲程、排气冲程。
汽油机的结构与工作过程
了解汽油机的结构和工作过程
汽油机在四个冲程中的工作过程
进气门打开，排气门关闭， 活塞向下运动，汽油和空
人教版 物理 九年级 上册

（1）天然气完全燃烧放出热量 （2）水吸收的热量 （3）天然气灶的效率
1.汽油的热值为4.6×107J/kg。一个60kg的人，从大厦的一 楼步行到11楼（走了10层楼），每层楼的高度为3m，他克 服重力做了多少功？如果汽油完全燃烧获得的热量和这些功 相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物 体的质量？
（2）减少各种热量损失。 ①加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量； ②使用较好的保温材料，减少热损失。
2.热机的效率 想一想
Q吸
cm△t
公式：η=
=
Q放
m′q
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
损失的内能
机械能
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃
烧时所释放能量的一部分。 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量
3.下列提高热机效率的方法中，不可行的是
（ D）
A．减少各种热损失 B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C．充分利用废气的能量，如建热电站 D．采汽油机效率为20％，这表示它每做100J的有用功要完
全燃烧产生 500J能量的汽油，要向外散失 400J的能量。
5、甲、乙两辆汽车，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，这
4.提高热机效率具有哪些积极意义？
课堂练习
C 1.下列能提高热机效率得 （ ）
A.让更多的燃料燃烧 B.提高热机功率 C.减少各种热损失 D.利用热值大的燃料
B 2.关于热机和环保的说法正确的是 （ ）
A.所有的热机都是用汽油作燃料 B.热机的大量使用会造成大气污染 C.热机产生的噪声可被消声器完全消除
2.如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质 量应该等于煤油质量的几倍？（干木柴的热值为 1.2×107J/kg；煤油的热值为4.6×107J/kg）

热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧
放出的热量。热值的单位由热量的单位和
质量的单位组合而成。在国际单位制中，
热量的单位是焦耳，质量的单位是千克，
则热值的单位是焦每千克，符号是J/kg。
热机的效率
燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按
热值计算出的要小，而且有效利用的热量
又比放出的热量要小。例如，用煤烧水，
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。
课堂练习
知识点：热机的效率计算
例题2：燃气灶烧水时把质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，
共燃烧了0.02 m3 天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比
热容为4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107 J/3 。
（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。
课堂练习
知识点：燃料热值的理解
例题1：下列说法中正确的是（ B ）。
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
燃烧所放出的热量是
3.0× 107 J
q=
。
的酒精完全
。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q= mq


1kg
。变形式m=


；
实战演练
例3：热机对环境的污染，主要是
大气
污染和
噪声
污染。
【解析】 热机对环境的影响包括两个方面，废气中主要包含二氧化碳、二氧化
硫，会造成温室效应和酸雨；热机工作时会产生噪音。

______能。因此飞船降温十分重要。一种重要的
降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一
层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化
时吸收热量。你认为可能发生的物态变化
有： 、 、 ，理由是这些物态变化都
是：
过程。
4、小刚同学想运用已学知识在家门口建 立一个喷泉，并用抽水机把喷出的水送回 到喷水用的贮水容器。为此他想为抽水机 设计一个机械装置来带动，要求一开始用 手摇动使机械转动起来，以后就靠机械自 己通过内部简单机械相互传动，使其永远 转动下去；抽水机就永远工作，喷泉也不 停出水。你认为小刚同学设想的机械能实 现吗？（“能”或“不能”），为什么？
❖一种能增加，总伴随着另一种形式能减少或者从另 一物体转移而来。
我国有句俗语：“既要马儿跑，又要马儿 不吃草。”你认为这可能吗？为什么？
无法实现的“永动机”
1.“永动机”：不消耗任何能量和燃料， 却源源不断对外做功的机器。
2.由能量守恒定律知：无法实现
3.工程技术的任务，在于设法找出合理 利用能源的途径，并减少机器运转 过程中不必要的能量损耗，而不是 去研制永远无法实现的“永动机”。
4、小宇星期天到青岛会展中心观看了有关“神舟”五号 的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想要考考你：
（1）长征二号F火箭：它的发动机工作时，将内能转化
为：
能。它是利用向后喷出气流而使自身受力前
进的，这是运用了
的道理。
（2）飞船上的太阳能电池翼：是为飞船提供能源的装置，
它的作用是将太阳能转化为
能．
（３）飞船的运行过程：飞船沿椭圆轨道围绕地球运行了
机械能的守恒是有条件的——没有 能量损失或额外的能量补充
能量守恒定律的成立不需要条件

2019年5月13日
9
在能 内量 燃都 机到 中哪 燃里 料去 释了 放？ 的
14.2 热机的效率
机件发 热散失
做有 用功
在热机的各种能 量的损失中,废气 带走的能量最多。
燃料燃烧 产生能量
废气 带走
燃烧不 完全
2019年5月13日
机件摩 擦损失
归纳与小结
14.2 热机的效率
对于热机而言，燃料的不完全燃烧、汽缸部件吸热 后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗 的能量，都是引起能量损失的原因.因此，提高热机效 率，可提高燃料的利用率.
1.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、 煤炭，三种燃料用量是否相同？
不同.
2.为什么提供相同的能量，不同燃料所需的量不 同？
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能量的本领不同.
2019年5月13日
3
新课讲解
一 燃料的热值
14.2 热机的效率
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之 比，叫做这种燃料的热值.单位：焦每千克，符号： J/kg.
在放出的热量被其他物体吸收的有关计算中，若
不计热量损失，则：m燃q（V燃q）=cm物∆t;若计 热量损失，则：m燃q（V燃q）=cm物∆t.
2019年5月13日
14.2 热机的效率
燃烧汽油的质量为：m= 1/2×2 kg=1kg； 汽油完全燃烧放出的热量为： Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J， 因为燃料的热值是燃料的属性，不会随着质量的改 变而改变，所以汽油质量变少后，剩余汽油的热值 不变，仍为4.6×107J/kg.
2019年5月13日归纳与 Nhomakorabea结14.2 热机的效率

3200
16
16
电水壶烧水时的实际功率
W 2.25105 J P实 t 100s 2250W
(3)电水壶的电热转换效率是
Q吸 W
100%
1.512105 J 2.25105 J
100%
67.2%
2．小宇给奶奶购买了一台电热足浴盆，如图所示，其铭牌上的部分信息如下表。奶奶 准备使用它泡脚时，电热器在加热状态下正常工作，将足浴盆中5 kg的水由20℃加热到 40℃，所用时间为700s。水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃），求：
中考物理复习 热学计算
复习框架
一、与比热容有关的热量计算 二、与热值有关的热量计算 三、（热机）效率 四、简单的电热综合
一、与比热容有关的热量计算
1、吸热：Q吸=cm（t末-t初） 2、放热：Q放=cm（t初-t末） 3、当不考虑热量损失时，有Q吸=Q放。
真题训练
1.小明用质量均为0.5kg水和另一种液体探究“不同物质的放热降温的快慢”的 实验．相同时间内放出热量相等，小明根据实验数据得到温度与时间的关 系图像，分析图像可以得出：____（甲/乙）物质为水，另一种液体在0～ 15min内放出的热量为____J，此过程通过____方式改变水和另一种液体的 内能。（c水=4.2×103J/(（kg.℃），c水＞c液）
汽油机的效率
4.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有 20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g．[水的 比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中酒精灯烧水的热效率． （3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量．水 开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所 吸收的热量．

用炉子烧水的效率η
水吸收的热量Q吸
燃料完全燃烧 放出的热量Q放
提高炉子效率有哪些方法
热机工作时，能不能将燃料放出的热量全部用来对外做功呢？
热机工作时，能不能将燃料放出的热量全部用来对外做 功呢？
燃料的质量越大，热值 。
热机的效率η 燃料完全燃烧放出的热量越多，热值 。
烧水时，水为什么不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？ 热值：完全燃烧放出的热量与其质量之比。 烧水时，水为什么不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？ 热机工作时，能不能将燃料放出的热量全部用来对外做功呢？ 热值：完全燃烧放出的热量与其质量之比。 燃料的质量越大，热值 。 热值：完全燃烧放出的热量与其质量之比。 热机工作时，能不能将燃料放出的热量全部用来对外做功呢？ 燃料完全燃烧放出的能量Q放 热值：完全燃烧放出的热量与其质量之比。 热机用于做功的内能从何而来？ 第14章 第2节 设计一个什么实验能分析这个问题呢？
热机的效率
第14章 第2节
知识回顾
1. 什么叫做热机？热机工作中，将 能转化为 能。 2. 四冲程汽油机或者柴油机的工作循环及伴随的能量转化。 3. 热机用于做功的内能从何而来？
燃料的热值
根据你的经验：相同质量的煤油和酒精，燃烧时放出的热量相同吗？
用“变大”、“变小”或“不变”填空 燃料的质量和燃烧放出的热量都不相同怎么比较放热的本领？ 热值：完全燃烧放出的热量与其质量之比。 燃料的质量和燃烧放出的热量都不相同怎么比较放热的本领？ 第14章 第2节 热值：完全燃烧放出的热量与其质量之比。 烧水时，水为什么不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？ 用来做有用功的能量W有 燃料的质量越大，热值 。 设计一个什么实验能分析这个问题呢？
用燃来料做 的将有质用量功和1k的燃g能烧水量放出W从有的热室量都温不相（同怎2么5比℃较放）热的加本领热？ 到100℃

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◆范例剖析 ◆基础过关 ◆综合提升 ◆能力拓展
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