九年级物理全册_第14章 内能的利用 第2节 热机的效率课件 (新版)新人教版_2

阅读：P23一些燃料的热值 你有什么收获？
热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类 有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关
哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理 意义是什么？
汽油（柴油）: 4.6×107J/kg 物理意义:1千克汽油（柴油）完全燃烧时放出的热量 是4.6×107J
热值在数值上等于1kg（ m3 ）燃料完全燃烧时放出 的热量
4.小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤， 试计算这些烟煤完全燃烧放出多少热量？（烟煤的 热值q=2.9 ×107 J/kg ）
解： Q =mq =1.5kg × 2.9 ×107 J/kg
=4.05 ×107 J 答：这些烟煤完全燃烧放出的热量为4.05 ×107 J
想一想 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料
当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激，其中以 1952年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、 喉痛、咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰 竭，导致近400位65岁以上老人死亡。此外，植物大 面积死亡，车祸增多。
当堂达标
1.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．采取少消耗总能量的办法
热机中燃 料释放能 量的主要 走向示意 图
废气排出带走的能量
由于机械传动等， 克服摩擦所消耗的
能量
二、热机效率
1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃 烧释放的能量之比称为热机效率，即：
Q有
η=
Q放
×100%
蒸汽机的效率：6% ~ 15% 汽油机的效率：20% ~ 30% 柴油机的效率：30% ~ 45%

出的热量成正比 D．热值与燃料的质量成反比
2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0×107J，则这 种燃料的热值是（ D ）
A．1.2×107J/kg B．1.2×108J/kg C．3.0×108J/kg D．3.0×107J/kg
3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ）
3．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）使燃料充分燃烧； （2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。
课堂小结
课堂检测
1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 （ B ） A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B．热值的大小由燃料本身决定的，与质量和热量
无关 C．热值与燃料的质量成反比，与燃料完全燃烧放
趁热打铁
某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气 完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg）
解：Q = q气V气=。7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
mqQ柴1307J1/08kJg3能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
1.燃料的分类
草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等
固体燃料 液体燃料 气体燃料
2.影响燃料燃烧放出热量的因素。
想想议议
(1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热 量是否相同？ 这说明什么？
(2) 相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧 开更多的水？
A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多

结束
例题：
• 把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg 的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为 1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃 料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：
• 利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧
开要吸收多少热量，解题时应注意在标准 大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时 的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干 木柴的质量．
• 燃料很难全部燃烧； • 排出的废气带走能量； • 热机部件要散热； • 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。
热机的效率
1、定义：在热机里 用来做有用功 的那 部分能量跟 燃料完全燃烧所获得 的能 量之比，叫做热机的效率。热机的效率 都 小于1 。
提高燃料利用率的意义
• 节约能源 • 减少大气污染
7.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在 1min内用去酒精5g，被加工的质量为36g的铜饰品 温度从20℃上升到1070 ℃。求：（1）铜饰品吸收 的热量是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量是多 少？（3）酒精喷灯的效率是多少？
[ C铜=0.39×103J/（kg·℃） ， q酒精=3.0×107J/kg ]
2.热值：
• 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．
• 热值的单位：焦每千克 或焦每立方米．
• 热值的单位符号：J／kg 或 J／m3 ．
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/22021/11/22021/11/211/2/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/22021/11/2November 2, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/22021/11/22021/11/22021/11/2

5、热值的有关计算：
（1）固体或液体燃料：Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
Q:燃料完全燃烧时释放出的热量 q:燃料的热值 m:燃料的质量
V：燃料的体积
课堂练习
1.四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均
月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克，
液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃料
洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年 代，发生于美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的 总称。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，一年 有300天出现逆温(即大气层某一高度上的温度不随高 度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍大气向上的 对流扩散和污染物的扩散)，5～10月阳光强烈。由于 大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等 废气，加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自1943 年开始，形成了多次光化学烟雾事件。
议一议 怎样提高热机的效率？
•使燃料充分燃烧； •尽量减少各种热量损失； •在热机的设计和制造上采用先进的技术； •注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而 额外消耗的能量。
想一想
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的 能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因 为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远 远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总 能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。
2.环境保护
• 热机为人类的发展做出丑了重大贡献，但也带来了许多环 境污染问题：
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性 比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺 水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物 的生长.

（3）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热
量为＿＿3.＿0＿×＿10＿5＿＿J．
燃料的热值
Q放=mq
把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干
木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外
界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量
全部被水吸收）
解：Q吸=cm（t-t0）
（l）尽可能 减少各种热损失， 保证良好的润滑， 减少因克服摩擦 所消耗的能量；
(2)充分利用 废气的能量，提 高燃料的利用率， 如利用热电站废 气来供热。这种 既供电又供热的 热电站，比起一 般火电站来，燃 料的利用率大大 提高。
解：克服重力做功：W＝ Gh=mgh=60kg×10N/kg×(3m×10)=18000J
燃料的热值
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：
Q放=Vq
(即体积乘以热值)
固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：
Q放=mq
(即质量乘以热值)
中考
如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质 量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。
温度计
温度计
温度计
液体a 燃料1
液体a 燃料2
液体b 燃料1
=4200J/(kg·0C)×5kg×(1000C-400C)
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸=1.26 ×106J
m木=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
热机的效率
机件发热散失 做有 用功
燃料燃烧 产生能量
Байду номын сангаас
废气带走
燃烧
不完 机件摩 全 擦损失
热机的效率

人教版九年级第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
2
1
学习目标
1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领
不同，建立热值的概念；
2、能简单计算燃料燃烧放出的热量；
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；
2
2
课堂引入
复习 内燃机的哪个冲程把内能转化为机械能？ 做功冲程
除还 去可 利以 用怎 内样 能利 做用 功内 以能 外？
3. 公式： q=Q/m （固体燃料） q=Q/V （气体燃料）
2020/8/3
Q放＝mq；
Q放＝Vq； 6
4.燃料的热值表 观察燃料的热值表，看有什么发现。
2020/8/3
7
你有哪些发现？
1. 不同燃料的热值一般不同。 热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与 燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 2. 氢的热值最大。
20
4.(2109 四川绵阳)一个标准大气压下，将质量1.0kg的水从
20℃加热到沸腾，水吸收的热量是_3_._3_6__×__1_0__5_J。小明家天然
气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进 热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡
消耗天然气___0__._1___m3。已知水的比热容是4.2×10³ J/(kg℃)，
想一想 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
2020/8/3
8
计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ Q氢放 =q氢×m氢 = 1.4×108 J/kg× 10×103 kg
= 1.4×1012 J
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？

2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的， 这是因为液态氢具有（ D ）
A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大 的比热容 D、较大的热值
精品PPT
3.把5kg、40℃的水烧开，需要完 全燃烧多少kg的干木柴？
（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外 界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出 的热量全部被水吸收）
精品PPT
3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号 柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴 油能放热 6.6×10J7，这些热通过柴油机的转化能对外 做有用功1.98×107J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg） 4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)
问:完全燃烧这么多的天然气能放出 多少焦的热量？(q=8×107焦耳/米3)
精品PPT
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均 月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克， 液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃 料中的热值最高的是(A ）
A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤
D、木柴
精品PPT
二、内能的利用：
1、直接加热物体
精品PPT
炉子的效率
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热 量之比，叫做炉子的效率。 表达式：η=Q吸／Q放
提高锅炉的效率和燃料的利用率的措施： 1.把煤磨成煤粉，可以燃烧得比较完全。 2. 加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以 燃烧得更充分。 3.用各种办法加大受热面，可以减少烟气带走的热量。
精品PPT
如：干木柴的热值是q=1.3x107 J/Kg
物理意义：１kg的干木柴完全燃烧放出的 热量是1.3x107 J

定义式：η =W／Q放 2.各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~45﹪
提高热机效率及燃料的利用率 的主要途径:
1.使燃料燃烧得更充分
2.用优良的润滑材料减小摩擦,以减少机械 损失.
3.设计上不断改进，减少热量的散失。 3.在热机的各种损失中，废气带走的能量
热机 中燃 料释 放能 量的 主要 走向 示意 图
废气排出带走 的能量
由于机械传动 等，克服摩擦 所消耗的能量
热机中能量损失的原因
燃料的不完全燃烧 气缸部件吸热后的热量散失 废气带走的热量 克服摩擦做功而消耗的能量。高热机效
率，可提高燃料的利用率。
热机效率：
1.定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料 完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率
二、相关公式
1.燃料完全燃烧放热公式：
Q放= m q 或 Q放= V q
2.不计热损失：Q吸=Q放 3.考虑热损失： （1）炉子效率：
η=Q吸／Q放 （2)热机效率：
η =W／Q放
练一练：
用家用燃气热水器烧水洗澡，假如 洗一次澡要用掉天然气0.14米3.
问:完全燃烧这么多的天然气能放出 多少焦的热量？(q=8×107焦耳/米3)
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均 月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克， 液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃 料中的热值最高的是(A ）
A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤
D、木柴
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的， 这是因为液态氢具有（ D ）
A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大 的比热容 D、较大的热值
热机的 效率

（听明白不是真明白，说明白才是真明白）
定期复习与自测：
为了保证形成长期记忆，要制定定期复习和自测 计划 ①日测：每晚上睡觉前； ②周测：一周内容回顾，错题的消化； ③单元测验：自测一下这个单元有哪些主要内容， 及时消化，巩固记忆； ④全书测验：一本书学完后，可以翻开目录，逐 次回忆内容，在单元测验的基础，全书测验就问 题不大了。
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J Q
m = c(t -t0) 8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0 ℃) = 40 kg
随堂训练
3. 关于热机效率，下列说法正确的是 ( C D )
A.热机效率越高，即热机做的有用功多 B.热机效率越高，即热机的功率越大 C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保
（3）记下复习的次数、时间。
拓展
1.从课外资料中选取自己错题本中常见题 型，定时训练，旨在熟练度和准确度； 2.从课外资料中，选取难度较大题目，分 析难点，提升思维训练。
考试
1.考前：准备充分 2.考中：考试技巧的训练； 3.考后：理性看待分数，认真分析得失
知识、能力、方法
专家研究证明：一个行为坚持30天就 会成为稳定的行为，稳定的行为超过3个 月就会成为习惯。
学练优九年级物理（RJ） 教学课件
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
导入新课
观察与思考
导入新课
认知与了解
学习目标
1.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.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什 么是热机效率；如何提高热机效率。

其中 q表示热值，单位是J/kg。 m表示质量，单位是kg。
（2）气体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qV
其中q表示热值，单位是J/m3。 V表示体积，单位是m3。
趁热打铁 某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气 完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg） 解：Q = q气V气=7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ） A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多
4.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力而额外消耗的能量 D．想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
2.热机的效率 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃 想想议议 料燃烧释放的能量都到哪里去了？
燃气 无用的机械能 内能
有用机械能
归纳总结 用来做有用功的那部分能量，与燃料 完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
汽油机的效率为 20%~30%
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
W有 2.3814108 J 39.6% 8 Q 6.0210 J
答:
发动机的效率为39.6%。
布置作业
动手动脑学物理1、2、3。
5.一辆汽车的发动机输出功率为66150W，每小时耗 柴油14kg，计算发动机的效率。（柴油的燃烧值为 4.3×107J/kg ） 解: 汽车的发动机每小时输出的功： W有用=Pt=66150W×3600s=2.3814×108J 燃料完全燃烧放出的能量 Q=qm=4.3×107J/kg×14kg =6.02×108J 此热机的效率为：