九年级物理全册第十三章第四节热机效率和环境保护课件新版沪科版
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沪科版九年级物理全册课件13.4热机效率和环境保护(共15张PPT)
107J/m3=3×108J；
柴薪的质量m=Q/q=3×108J/1×107J/kg=30kg。
答案：3×108 30
2、关于燃料的热值正确的是（ ） A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 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．燃料的热值与上面三个因素都有关
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃 料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量等其它因素没 有关系。
燃料燃烧热量的计算公式
例题：
1、十堰市在未来几年将用上天然气，若某 个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完 全燃烧放出热量是_________J，相当于_____kg 柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约 为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg）
解析：4m3完全燃烧放出的热量是Q放=Vq=4m3 × 7.5×
单位：焦每立方米，符号：J/m3 （气体）
常用燃料的热值
固体（ J/kg）
液体（ J/kg）
气体（ J/m3）
干木柴 1.2×107 酒精
3.0×107 煤气 1.8×107
烟煤 焦炭 无烟煤
2.9×107 3.0×107 3.4×107
柴油 石油 汽油
4.3×107 天然气 （3.3~4.5)×107 4.4×107 氢气 1.43×108 4.6×107
3、热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热
机效率，即：
η=
W有 Q放
×100%
4、加热模式题型
（1）、理想情况：没有热量 损失。
Q吸= Q放 cm△t=qV
或cm△t=qm’
（2）、理想情况：有热量损失。 Q吸= η Q放 cm△t= η qV
柴薪的质量m=Q/q=3×108J/1×107J/kg=30kg。
答案：3×108 30
2、关于燃料的热值正确的是（ ） A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 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．燃料的热值与上面三个因素都有关
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃 料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量等其它因素没 有关系。
燃料燃烧热量的计算公式
例题：
1、十堰市在未来几年将用上天然气，若某 个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完 全燃烧放出热量是_________J，相当于_____kg 柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约 为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg）
解析：4m3完全燃烧放出的热量是Q放=Vq=4m3 × 7.5×
单位：焦每立方米，符号：J/m3 （气体）
常用燃料的热值
固体（ J/kg）
液体（ J/kg）
气体（ J/m3）
干木柴 1.2×107 酒精
3.0×107 煤气 1.8×107
烟煤 焦炭 无烟煤
2.9×107 3.0×107 3.4×107
柴油 石油 汽油
4.3×107 天然气 （3.3~4.5)×107 4.4×107 氢气 1.43×108 4.6×107
3、热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热
机效率，即：
η=
W有 Q放
×100%
4、加热模式题型
（1）、理想情况：没有热量 损失。
Q吸= Q放 cm△t=qV
或cm△t=qm’
（2）、理想情况：有热量损失。 Q吸= η Q放 cm△t= η qV
新沪科版九年级全一册初中物理 第四节 热机效率和环境保护 教学课件
煤
天
炭
然
气
第三页，共二十三页。
一、燃料的热值
1. 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
2. 常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气 等)、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。
3. 燃料可分为三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料。
第四页，共二十三页。
热值 某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃 料的质量（体积）之比。
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
第二十一页，共二十三页。
4.双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青 睐，已知天然气的热值为7×107 J/m3，则气缸内完全燃烧0.1 m3 天然气，可以释放出_____7_×__J1热06量。
第十三页，共二十三页。
热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所 以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走 的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，
提高效率。
第十四页，共二十三页。
三、环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许
多环境污染问题。
第十五页，共二十三页。
1. 热机的利用带来的环境污染主要有大气污染和噪声污染。 2. 燃料造成大气污染的主要原因是：燃料中有杂质，燃烧会生成二氧化氮 、二氧化硫和一氧化碳等有害气体和粉尘。 3. 为了保护环境，人们采取措施，减少废气和粉尘的污染以及噪声污 染。
第十六页，共二十三页。
保护的环境的措施： 1. 改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;
擦而额外消耗的能量。
第十二页，共二十三页。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_31
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_31
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,能够侵入肺的深部组织,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.破坏土壤、植被、森林。
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍。
谢谢指导！ 再见
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固体燃料
气体燃料
液体燃料
燃料可分为三种
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_31
质在量物相理等学的中不，同把燃某料在种完燃全料燃在烧完时全所 放燃出烧的时热所量放是出不的同的热。量与所用该燃料
的质量之比叫做燃料的热值。
热值是反映燃料燃烧时化学能转化 为内能的本领的大小的物理量，同种 燃料的热值与燃料的质量无关。
η=
W有 Q放
×100%
议一议 怎样提升热机的效率？
1、使燃料充分燃烧; 2、尽量减少各种热量损失； 3、在热机的设计和制造上采用先进的技术； 4、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。
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想一想
目标
1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同, 建立燃料热值概念。
2. 会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定 质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。 对热机效率有初步认识 ,能大致说出提升热机效率 的途径。
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,能够侵入肺的深部组织,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.破坏土壤、植被、森林。
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍。
谢谢指导！ 再见
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固体燃料
气体燃料
液体燃料
燃料可分为三种
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质在量物相理等学的中不，同把燃某料在种完燃全料燃在烧完时全所 放燃出烧的时热所量放是出不的同的热。量与所用该燃料
的质量之比叫做燃料的热值。
热值是反映燃料燃烧时化学能转化 为内能的本领的大小的物理量，同种 燃料的热值与燃料的质量无关。
η=
W有 Q放
×100%
议一议 怎样提升热机的效率？
1、使燃料充分燃烧; 2、尽量减少各种热量损失； 3、在热机的设计和制造上采用先进的技术； 4、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。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_31
想一想
目标
1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同, 建立燃料热值概念。
2. 会查燃料的热值表。能根据燃料的热值计算一定 质量的燃料完全燃烧所释放的热量。
3.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向。 对热机效率有初步认识 ,能大致说出提升热机效率 的途径。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_41
热机效率
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧释放的能量 的比值叫热机效率。
η=
W有 Q放
×100%
牛刀小试
1.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为;燃料不完全燃烧 损失5﹪,汽缸散热损失占25﹪,废气带走的能量占30﹪, 摩擦等机械损耗占10﹪,则它的机械效率是多少？
1- 5﹪- 25﹪- 30﹪- 10﹪= 30﹪
Q=mq
体积为v的燃料完全燃烧释放的热量是：
Q=vq
Q：燃料完全燃烧释放的热量(J) ｑ：燃料的热值(J/kg)(J/m3) ｍ：燃料的质量(kg) v： 燃料的体积(m3)
趁热打铁
1、4千克焦炭完全燃烧放出的热量是————— —(q焦炭=3.0×107J/㎏） Q=mq=4㎏× 3.0×107J/㎏=1.2×108J
2、5立方米的煤气完全燃烧可以放出————热 量？（q煤气=1.8×107J/m3) Q=vq=5m3× 1.8×107J/m3=9×107J
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_41
热机效率
部分燃料未 完全燃烧
克服摩擦 消耗能量
废气排出 带走热量
热机燃料的能量走向示意图
解疑合探
展示要求： 1、板书工整、规范、迅速。口述清晰、流畅。 2、非展示的同学结合已展示内容，迅速记录，及时修改和补充。 点评要求： 1、声音洪亮，举止大方。 2、言简意赅，思路清晰，总结方法规律 3、非点评同学认真听。
在物理学中，把某种燃料在完全燃烧
时所放出的热量与该燃料质量之比叫做
燃料的热值。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_41
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_34
无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全 燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气 在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
温馨提示：为更好地满足您的学习和使用需求，课件在下载后可以自由编辑，请您根据实际情况进行调整！Thank you for
议一议 怎样提升热机的效率？
•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 功的能量仅仅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ห้องสมุดไป่ตู้能量的比值必然小于1，即 热机效率小于100%。
3.破坏土壤、植被、森林。
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍。
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_34
洛杉机光化学烟雾事件
首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染 物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧 (占产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、 酮类和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形 成的混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的 氧化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 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。这会防碍大 气向上的对流扩散和污染物的扩散)，5～10月阳光强烈。因为 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。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。
沪科版物理 九年级全 第十三章 第四节 热机效率和环境保护 课件
4.9×107
1.8×107
(1)比较不同种类燃料的热值，它们的大小一般___不__同____，说明燃料的热值大 小与燃料的___种__类____有关。 (2)分别比较焦炭和酒精、煤油和汽油的热值，物质不同，但热值___相__同____， 说明不同燃料的热值可能___相__同____。 (3)酒精的热值为3.0×107 J/kg，表示的物理意义是1 kg的酒精___完__全____燃烧 时放出的热量为___3_×__1_0_7__J___。
【延伸思考】 在定义燃料的热值时，为什么要强调完全燃烧？
答：完全燃烧的含义是烧完、烧尽，1 kg的某种燃料只有在完全燃烧时放出的 热量才等于这种燃料的热值大小，如果没有完全燃烧，放出的热量比完全燃烧 放出的热量少。
【课题二】热机效率(教材P51、52) 1.热机效率：热机运转时，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比 值。 2．根据热机效率的定义，可知热机效率的计算公式：
第四节 热机效率和环境保护
探核心·思维养成
【课题一】燃料的热值(教材P50、51) 【情境导学】 用相同的水壶，分别用干木柴和天然气将初温相同、质量相同的一壶水烧开， 需要的干木柴的质量___大__于____(选填“大于”“等于”或“小于”)天然气的 质量。 【合作探究】 1.为了研究燃料释放热量的能力，物理学中提出了___热__值____这个概念。 2．热值：某种燃料___完__全____燃烧放出的热量与所用该燃料的___质__量____之比。
Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(80 ℃－20 ℃)＝7.56×105 J；
(3)天然气灶加热这些水的效率：
η＝QQ吸 放
7.56×105 J ×100%＝ 1.8×106 J
1.8×107
(1)比较不同种类燃料的热值，它们的大小一般___不__同____，说明燃料的热值大 小与燃料的___种__类____有关。 (2)分别比较焦炭和酒精、煤油和汽油的热值，物质不同，但热值___相__同____， 说明不同燃料的热值可能___相__同____。 (3)酒精的热值为3.0×107 J/kg，表示的物理意义是1 kg的酒精___完__全____燃烧 时放出的热量为___3_×__1_0_7__J___。
【延伸思考】 在定义燃料的热值时，为什么要强调完全燃烧？
答：完全燃烧的含义是烧完、烧尽，1 kg的某种燃料只有在完全燃烧时放出的 热量才等于这种燃料的热值大小，如果没有完全燃烧，放出的热量比完全燃烧 放出的热量少。
【课题二】热机效率(教材P51、52) 1.热机效率：热机运转时，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比 值。 2．根据热机效率的定义，可知热机效率的计算公式：
第四节 热机效率和环境保护
探核心·思维养成
【课题一】燃料的热值(教材P50、51) 【情境导学】 用相同的水壶，分别用干木柴和天然气将初温相同、质量相同的一壶水烧开， 需要的干木柴的质量___大__于____(选填“大于”“等于”或“小于”)天然气的 质量。 【合作探究】 1.为了研究燃料释放热量的能力，物理学中提出了___热__值____这个概念。 2．热值：某种燃料___完__全____燃烧放出的热量与所用该燃料的___质__量____之比。
Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(80 ℃－20 ℃)＝7.56×105 J；
(3)天然气灶加热这些水的效率：
η＝QQ吸 放
7.56×105 J ×100%＝ 1.8×106 J
沪科版物理九年级全一册 第十三章第四节热机效率和环境保护 课件
疑难解读 (1)燃料的热值是物质本身的一种特性,它只与燃料种类有关,与燃料是 否燃烧、燃烧是否充分无关。 (2)如果用q表示燃料的热值,m表示燃料的质量,则完全燃烧该燃料时放出的热量:Q =mq。其中m的单位是kg,q的单位是J/kg,Q的单位是J。 (3)对于气体,人们还使用完全燃烧某气体所释放的热量与体积之比来描述气体的 热值,因此有Q=Vq,q的单位是J/m3。
量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4.2×107 J/m3] 答案 4.2×105 0.01
解析 水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(75 ℃-25 ℃)=4.2×105 J;由
题知,Q吸=Q放,则由Q放=qV可得天然气的体积V=
Q放 q天然气
提高效率 节约能源 素养解读 认识科学本质,理解在科学·技术·社会、环境的关系基础上逐渐形成的对科学和技 术应有的正确态度以及责任感。本章中提高热机的效率、选用高热值燃料等知 识都蕴含了丰富的节约能源信息。
典例剖析 例 (2017江苏镇江中考)某汽车在平直路面上以75 km/h的速度匀速行驶1 h的过 程中,消耗了5 kg汽油,汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置,如图134-1所示,汽油热值近似取q汽油=5×107J/kg,设汽油在气缸内完全燃烧。
例1 (2019安徽中考)假如完全燃烧0.2 m3天然气放出的热量全部被100 kg初温为
25 ℃的水吸收,可以使水的温度升高到
℃[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气
=4.2×107 J/m3]。
解析 天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.2 m3×4.2×107 J/m3=8.4×106 J。因为天
(3)煤气灶烧水的效率η=
沪科版物理九年级上册第十三章第四节 热机效率和环境保护课件
q 天然气＝4.0×107 J/源自3因 为 Q 烟 煤 ＝ q 烟 煤 × m ＝ 2.9×107 J/kg × 90 kg ＝
2.61×109 J，
又因 Q 烟煤＝Q 天然气＝q 天然气 V，所以 V＝Qq天天然然气气＝42.0.6×1×1017 0J9/mJ 3
＝65.25 m3。
第十三章 内能与热机
第十三章 内能与热机
解 析 火箭是利用内能做功的热机。内能通过燃料 的燃烧获得，燃料的热值越大，质量相同的燃料完全燃烧 放出的热量越多，转化的机械能也越多，所以选C。
第十三章 内能与热机
34 ． 干 木 材 的 热 值 是 1.2×107 J/kg ， 它 的 物 理 意 义 是 _质__量__为__1__k_g_的__干__木__材__完__全__燃__烧__放__出__的__热__量__是__1_._2_×__1_0_7_J_____。 要放出 3.6×107 J 的热量，需要完全燃烧____3____kg 的干木材。
第十三章 内能与热机
学点2 热值 问题1：由日常生活经验，我们可以获悉，燃烧质量相等 的上述不同燃料，它们在燃烧程度相同时，释放出的热量 __不__相__同__(选填“相同”或“不相同”)。为了比较燃料的 这种性质，就引入了__热__值____这一概念。在物理学中，把 某种燃料___完__全__燃__烧____放出的热量与_所__用__该__燃__料__的__质__量_
解析 3 kg。
根据热值公式 q＝Qm，可得 m＝Qq ＝1.32.×6×10170J7/Jkg＝
第十三章 内能与热机
知识点2 热机效率与环保
4．有人说“某汽油机比柴油机热机效率低”这句话的意思
是 A．汽油机功率比柴油机功率小
九年级物理全册第十三章第四节热机效率和环境保护课件新版沪科版
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%。
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环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了 许多环境污染问题：
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第十三章 温度与物态变化
第四节 热机效率和环境保护
新课导入
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讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的
化学能全部用来对外做有用功呢？
热机中燃料释放能量的主要走向示意图
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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
进入新课
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由图可知，真正能转变为对外做有用功的能 量只燃料燃烧时所释放能量的一部分。
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酸雨的危害
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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.破坏土壤、植被、森林. 4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. 5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中 性地下水中高很多倍.
污染 热污染 温室效应 噪声污染：热机及以热机为动力的机
器产生的噪声
4、减少大气污染的措施： 改进燃烧设备；采取集中供暖； 城市普及煤气和天然气的使用； 在内燃机的排气管安装消声器。
热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释 放的能量的比值称为热机效率，即：
η= W有 ×100% Q放
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13.4热机效率和环境保护课件沪科版物理九年级全一册
84℃
菜籽油 0.034kg 0.024kg 24℃
74℃
（1）组装器材时，图中烧杯、温度计、
铁圈、燃具四个器材的安装顺序是 自下
而上 （填“自下而上”或“自上而
下”）；
（2）分析表中实验数据可知
煤 油的热
值较大，若煤油的热值为 4.6×10 J/kg，
7
加热水前后煤油完全燃烧放出的热量是
4.6×105
第十三章
第四节
内能与热机
热机效率和环境保护
知识梳理
1. 热值
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的
热量 与所用该燃料的 质量（或体
积） 之比.
（2）单位： J/kg 或
J/m3 .
（3）特点：与燃料的形状、体积、质量
无关，只与燃料种类有关.
（4）放热公式：Q＝ mq 或 Q＝
Vq .
2. 热机效率
大
2. 如图所示为内燃机的能量流向图，热机效
率 η 不等于（ A ）.
1
A. ×100%
B.
C.
D.
4
4
×100%
1
1 -2 -3 -5
1
4
×100%
2 +3 +4 +5
×100%
3. 2021 年 10 月 16 日，航天员翟志刚、
王亚平、叶光富搭乘“神舟十三号”载
（2）这种燃料油的热值是多少？
（2）2.25×107J/kg
基础提升(2)
1. 关于热值和热机效率，下列说法正确的是
（ B ）.
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
C. 使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率
菜籽油 0.034kg 0.024kg 24℃
74℃
（1）组装器材时，图中烧杯、温度计、
铁圈、燃具四个器材的安装顺序是 自下
而上 （填“自下而上”或“自上而
下”）；
（2）分析表中实验数据可知
煤 油的热
值较大，若煤油的热值为 4.6×10 J/kg，
7
加热水前后煤油完全燃烧放出的热量是
4.6×105
第十三章
第四节
内能与热机
热机效率和环境保护
知识梳理
1. 热值
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的
热量 与所用该燃料的 质量（或体
积） 之比.
（2）单位： J/kg 或
J/m3 .
（3）特点：与燃料的形状、体积、质量
无关，只与燃料种类有关.
（4）放热公式：Q＝ mq 或 Q＝
Vq .
2. 热机效率
大
2. 如图所示为内燃机的能量流向图，热机效
率 η 不等于（ A ）.
1
A. ×100%
B.
C.
D.
4
4
×100%
1
1 -2 -3 -5
1
4
×100%
2 +3 +4 +5
×100%
3. 2021 年 10 月 16 日，航天员翟志刚、
王亚平、叶光富搭乘“神舟十三号”载
（2）这种燃料油的热值是多少？
（2）2.25×107J/kg
基础提升(2)
1. 关于热值和热机效率，下列说法正确的是
（ B ）.
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的热值
B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
C. 使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率
沪科版九年级全册物理课件：13.4热机效率和环境保护 (共19张PPT)
想一想
上海科学技术出版社 九年级 | 全一册
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%。
上海科学技术出版社 九年级 | 全一册
质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：
Q=mq
Q：燃料完全燃烧释放的热量 ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量
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燃 料 的 热 值
液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放 出的热量为4.9×107J。
请计算：
上海科学技术出版社 九年级 | 全一册
干木柴
烟煤
汽油
热机效率
热机中 燃料释 放能量 的主要 走向示 意图
上海科学技术出版社 九年级 | 全一册
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所
蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
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
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谢谢观看！
•10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 12:22:54 AM
上海科学技术出版社 九年级 | 全一册
•11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/272021/8/272021/8/27Aug-2127-Aug-21
•16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/272021/8/27August 27, 2021
热机效率和环境保护(共23张PPT)物理沪科版九年级全一册
35%
5.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是( )A．热机的大量使用会造成环境污染B．所有的热机都是用汽油作为燃料C．汽车排出的尾气都是有毒气体D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
A
同学们再见！
授课老师：
时间：2024年9月1日
2024课件
同学们再见！
授课老师：
时间：2024年9月1日
3.在各零件上涂上润滑油，减少机械间摩擦所损失的能量。
4.设法利用废气的能量，提高燃料的利用率。
加大与氧气的接触面积
提高热机效率途径
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。
知识点三：环境保护
1.热机的利用带来的环境污染主要有大气污染和噪声污染。2.燃料造成大气污染的主要原因是：燃料中有杂质，燃烧会生成二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳等有害气体和粉尘。3.为了保护环境，人们采取措施，减少废气和粉尘的污染以及噪声污染。
1.2×107
酒精
3.0×107
氢气
1.4×108
烟煤
2.9×107
柴油
4.3×107
甲烷
5.6×107Байду номын сангаас
无烟煤
3.4×107
汽油
4.6×107
乙烷
5.2×107
焦炭
3.0×107
煤油
4.6×107
木炭
3.4×107
原油
4.4×107
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
火箭采用液态氢作为燃料，是因为单位质量的液氢完全燃烧后所放出的热量是目前人来能找到的燃料中最高的；而火箭是用来往天上打的，能量越大，就飞得越高，又因为其质量小，这样所带的有效载荷就大，氢气燃烧后的产物是无污染的水，所以用液氢作推进剂。
5.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是( )A．热机的大量使用会造成环境污染B．所有的热机都是用汽油作为燃料C．汽车排出的尾气都是有毒气体D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
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3.在各零件上涂上润滑油，减少机械间摩擦所损失的能量。
4.设法利用废气的能量，提高燃料的利用率。
加大与氧气的接触面积
提高热机效率途径
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。
知识点三：环境保护
1.热机的利用带来的环境污染主要有大气污染和噪声污染。2.燃料造成大气污染的主要原因是：燃料中有杂质，燃烧会生成二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳等有害气体和粉尘。3.为了保护环境，人们采取措施，减少废气和粉尘的污染以及噪声污染。
1.2×107
酒精
3.0×107
氢气
1.4×108
烟煤
2.9×107
柴油
4.3×107
甲烷
5.6×107Байду номын сангаас
无烟煤
3.4×107
汽油
4.6×107
乙烷
5.2×107
焦炭
3.0×107
煤油
4.6×107
木炭
3.4×107
原油
4.4×107
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
火箭采用液态氢作为燃料，是因为单位质量的液氢完全燃烧后所放出的热量是目前人来能找到的燃料中最高的；而火箭是用来往天上打的，能量越大，就飞得越高，又因为其质量小，这样所带的有效载荷就大，氢气燃烧后的产物是无污染的水，所以用液氢作推进剂。
九年级物理全册第十三章第四节热机效率和环境保护课件(新版)沪科版 (1)
柴油
汽油 煤油 原油
3.3×107
4.6×107 4.6×107 4.4×107
天然气
液化石油气 煤气
第四节 热机效率和环境保护
问题3：由热值的概念，我们总结出燃料释放热量的公式是
Q＝mq ，在计算的过程中要注意单位的统一，其中质量的单位 ______ J/kg ，释放热量的单位是 千克(kg) ，热值的单位是_______ 是_______ J ________ ；如果是气体释放热量时，则释放热量的公式是 Q＝Vq ，其中体积的单位是_______ m3 J/m3 。 _______ ，热值的单位是_______
第十三章 内能与热机
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率和环境保护
导学设计
常考归纳 课堂小结
课堂反馈
第四节 热机效率和环境保护
导学设计
学点1 燃料
自学教材P50的内容，观察图13－4－1，完成下列问题：
图13－4－1
第四节 热机效率和环境保护
固体 燃料、 问题1：由生活常识我们知道，燃料一般分为_______
第四节 热机效率和环境保护
常见燃料的值
燃料 干木柴 热值q/(J·kg－
1)
燃料 酒精
热值q/(J·kg－
1)
燃料 氢气
热值q/(J·m－
3)
1.2×107
3.0×107
1.4×108 3.3×107～ 4.5×107 4.9×107 1.8×107
烟煤
无烟煤 焦炭 木炭
2.9×107
3.4×107 3.0×107 3.4×107
问题2：认真观察热值表，我们可以发现，固体和液体热值的单
3 J/m J/kg 位是______，气体的热值一般用________为单位。在热值表中，
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_37
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。
3
一、燃料的热值（笔记）
1、定义：某种燃料完全燃烧放 出的热量与其质量（体积）之 比叫做这种燃料的热值。 2、表示字母：q
4
3、单位：焦 /千克 ( J/kg ) 焦 /立方米 （ J/m 3 )
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_37
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：
η= W有 Q放
18
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料
完全
燃烧 放出
机械能
的能
量
21
2、提升热机效率的方法： （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）利用废气的能量；（主要 措施）
观察热值表，你有什么收获？
常用燃料的热值（单位：J/kg）
固体
液体
气体
干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 煤气 3.9×107
烟煤 2.9×107 焦炭 3.0×107
柴油 石油
4.3×107 4.4×107
天然气（7.1~8.8)×107 氢气 14.3×107
无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107
22
（4）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。
例：用天然气灶烧水，燃烧1m3 的天然气，使100kg的水从20℃ 升高到70℃.天然气热值 3.2×107J/m3求
（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
下列提升热机效率的方法中，不可行的
q柴为107J/kg）
3
一、燃料的热值（笔记）
1、定义：某种燃料完全燃烧放 出的热量与其质量（体积）之 比叫做这种燃料的热值。 2、表示字母：q
4
3、单位：焦 /千克 ( J/kg ) 焦 /立方米 （ J/m 3 )
新沪科版九年级物理全一册《十三章 内能与热机 第四节 热机效率和环境保护》课件_37
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：
η= W有 Q放
18
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料
完全
燃烧 放出
机械能
的能
量
21
2、提升热机效率的方法： （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）利用废气的能量；（主要 措施）
观察热值表，你有什么收获？
常用燃料的热值（单位：J/kg）
固体
液体
气体
干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 煤气 3.9×107
烟煤 2.9×107 焦炭 3.0×107
柴油 石油
4.3×107 4.4×107
天然气（7.1~8.8)×107 氢气 14.3×107
无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107
22
（4）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。
例：用天然气灶烧水，燃烧1m3 的天然气，使100kg的水从20℃ 升高到70℃.天然气热值 3.2×107J/m3求
（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
下列提升热机效率的方法中，不可行的
q柴为107J/kg）
九年级物理全册第13章内能与热机第4节热机效率和环境保护授课课件新版沪科版
用不同体积的 天然气分别加 热质量相同的 水，水的温度 变化量不同
用相同质量的木 柴和煤炭分别加 热质量相同的水， 水的温度变化量 不同
感悟新知
2. 分析以上情境，可以得出：
知1－讲
（1）固体（或液体）燃料放出热量的多少与该燃料的
_____质__量_____ 有关，质量越大，放出的热量越多。
（2）气体燃料放出热量的多少与该燃料的
知1－讲
实验探究：质量相同的不同燃料完全燃烧放出热量的 多少与燃料种类是否有关？
实验 目的
实验 方法
探究燃料完全燃烧放出热量多少跟燃料种类是 否有关
用质量相同的不同燃料加热相同质量的同种液 体，通过液体温度的变化量反映燃料放出热量 的多少。这里用到了控制变量的思想
感悟新知
知1－讲
质量均为5 g 的酒精和煤油， 一只酒精灯，一只煤油灯， 实验 两只相同的烧杯各装500 g 器材 的水，两支温度计，天平和 砝码，两只搅拌器，两个铁 架台，石棉网，钟表，火柴
感悟新知
知2－练
（3） 现有柴油2 kg，其中一半完全燃烧放出的热量是 __4_._3_×__1_0_7_J，剩余柴油的热值是 __4_.3_×__1_0_7__J/kg。
感悟新知
知2－练
思路导引：根据q= 可得：Q=mq=1kg×4.3×107
J/kg=4.3×107 J。热值是燃料的一种特性，所以剩余柴
感悟新知
知识点 1 燃料
知1－讲
1. 燃料的分类： 生活中常见的燃料有：煤炭、木柴、汽油、柴油、
天然气、沼气等。依据燃料的形态不同，可以把燃料 分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。
感悟新知
知1－讲
燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料
相关主题
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（4）充分开发利用污染少和无污染的新能源。
课堂小结
随堂训练
1.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 ( C ) A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料 的质量及燃料燃烧放出的热量无关 D.容易燃烧的燃料热值一定大
=1.72×108J。
答：4kg的柴油完全燃烧释放的热量为1.72×108J。
讲授新课
观察与思考
热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做
有用功呢？
部分燃料未 完全燃烧 克服摩擦 消耗能量 转化为对外做 有用功的能量 废气排出 带走能量 机械传热 损失能量
热机燃料的能量走向示意图
讲授新课
（2）减小机械摩擦（选用优良润滑油）；
（3）尽量简化机械传动部分（三角旋转式发动机）。
讲授新课
知识与拓展
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%
讲授新课
四 环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污
染问题：
讲授新课
归纳与小结
保护环境的方法： （1）改进燃烧设备时加装消烟除尘装置； （2）集中供热； （3）改用气体燃料，普及煤气和天然气；
三 热机效率
热机运转中，对外做的有用功的能量与燃料完全燃烧所释放
的能量的比值称为热机效率。
Q有 用 表示，即 100% Q总
讲授新课
观察与思考
热机的效率能否达到100％？ 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。 怎样提高热机效率？ 提高热机的效率主要途径是减少热机各种能量损失。 具体措施为：（1）使燃料尽可能完全燃烧(煤粉、鼓风)；
导入新课
认知与了解
学习目标
1.建立热值概念。 2.知道热值是燃料的重要特性，能利用热值表进行有关燃料放 热的简单计算。
3.了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向。
4.知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。
讲授新课
一 燃料的热值
观察与思考
一个四口之家使用某种燃料时的月消耗量。 柴：约200kg； 液化石油气：约30kg
随堂训练
2．已知干木柴的热值是1.2×10 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木
7
柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少
千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为 ℃)。 4.2×10 J/(kg·
3
Q = 1.2×10 J/kg×0.7 kg = 8.4×10 J Q m= c(t -t0) 6 8.4×10 J = 3 ℃)×(70 ℃-20 ℃) 4.2×10 J/(kg·
家用煤（蜂窝煤）：约90kg；
讲授新课
1.热值的概念、单位：
观察与思考
木柴、煤炭、液化石油气在燃烧时都会释放能量，但它们释 放能量的能力是否相同呢？如果不同，那又如何来表示它们 这种能力的大小呢？ 用热值表示不同燃料燃烧释放能量的能力。 某种燃料完全燃烧释放出的热量与所用该燃料的质量之比
叫作这种燃料的热值。
讲授新课
二 热量的计算
观察与思考
质量为mkg的干木柴完全燃烧释放出多少J的热量？
热量的计算公式：Q＝mq。
Q：燃料完全燃烧释放的热量 m：燃料的质量 q：燃料的热值
如果是气体释放热量时，则释放热量的公式是Q＝Vq，其 中体积的单位是m3，热值的单位是J/m3。
讲授新课
例题 计算4kg的柴油完全燃烧释放的热量。 已知：q=4.3×107J/kg，m=4kg。 求：Q。 解： Q=mq =4kg×4.3×107J/kg
2.干木柴的热值是多大？5kg的干木柴用掉一半，剩余木柴
的热值是多少？ 干木柴的热值是1.2×107J/kg，5kg的干木柴用掉一半，剩余 干木柴的热值仍是1.2×107J/kg。
讲授新课
归纳与小结
热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同。 热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、
体积、是否完全燃烧均无关。
第十三章 内能与热机
第四节 热机效率和环境保护
导入新课
讲授新课
课堂小结Βιβλιοθήκη 随堂训练导入新课观察与思考
无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至直入苍穹
的火箭等都离不开燃料。从原始人类学会用火的那天起， 人们利用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的。 那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功？燃 料的燃烧对环境又会造成那些影响呢？
用q表示。单位是J/kg，气体燃料热值单位是J/m3。
讲授新课
2.热值表
观察与思考
观察热值表，你有哪些发现？
讲授新课
观察与思考
1.哪种燃料的热值最大？它表示的物理意义是什么？
在热值表中，氢气的热值最大，为1.4×108J；
该热值表示的物理意义是1m3的氢气完全燃烧放出的热量是 1.4×108J。
7
6
= 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
证良好的润滑 D.提高热机效率，有利于环保减排
随堂训练
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：气缸散
热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗 35% 占10％，则内燃机的热机效率为__________ 。