2020-2021学年人教版物理九年级上册第2节 热机的效率

燃料的热值。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。
第2节 热机的效率
有用
3．燃料燃烧时，用来做________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。
第2节 热机的效率
4．图5－1为内燃机能量流向图，则内燃机的效率可表示为( B )
C．甲摩托车的功率大于乙摩托车的功率
D．甲摩托车的效率小于乙摩托车的效率
）
第2节 热机的效率
[名师讲评]功率是表示物体做功快慢的物理量，而效率是用
来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比，
反映的是能量利用率的问题。
第2节 热机的效率
类型三
典例3
热效率的相关计算
某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25
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
课堂检测
4. 有如图所示的两套相同装置，分别在
两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，
点燃后加热质量相等的同种液体，通过
比较燃料__________（选填“燃烧相同
问题2：热值是用来表示什么的？
热值是用来表示不同燃料的放热本领大小的物理量
答：____________________________________________。
第2节 热机的效率
学点2
热机的效率
图例：如图14－2－3所示是内燃机的能量流向图。
图14－2－3
第2节 热机的效率
思考：
问题：热机工作过程中，存在哪些方面的能量损失？
℃加热到100 ℃，燃烧了6 kg的无烟
煤。试求：［水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤
的热值取3.4×107 J/kg］
（1）锅炉内200 kg的水吸收的热量。
（2）6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量。
（3）此锅炉的效率。
第2节 热机的效率
解：（1）水吸收的热量：
3
Q吸=c水m水（t水-t0水）=4.2×10 J/（kg·℃）×200 kg×（100 ℃-25 ℃）
7
=6.3×10 J。
（2）无烟煤放出的热量：
7
8
Q放=q煤m煤=3.4×10 J/kg×6 kg=2.04×10 J。
（3）锅炉的效率：
Q吸
η= =
Q放
7
6.3×10 J
≈0.309=30.9%。
8
2.04×10 J
第2节 热机的效率
课堂小结
意义
燃料的热值
定义
计算：Q=qm或Q=qV
热机的效率
定义
的热量？（q气=4.4×107J/m3，q柴=1.2×107J/kg）
解：天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=q气V=4.4×107J/m3 ×4m3 =1.76×108J；
放
1.76 × 108 J
柴 =
=
≈ 14.7kg.
柴 1.2 × 107 J/kg
放出这些热量所需柴薪质量：
25
课堂检测
有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均没有
关系。
第2节 热机的效率
类型二
典例2
功率与效率的辨析
甲、乙两种不同品牌的摩托车，在负荷相同的情况下，
在同样的路面上行驶了同样多的路程，甲摩托车消耗了300 g
汽油，乙摩托车消耗了310 g汽油，则（B
A．甲摩托车的功率小于乙摩托车的功率
B．甲摩托车的效率大于乙摩托车的效率
×100%=40%。
课堂小结
全部燃烧
时间”或“全部燃烧”）后温度计示数
的变化，来判断两种燃料的热值的大小。
化学能
燃料燃烧，___________转化为内能，
用比热容________的液体可以使实验现
小
象更明显。（实验中液体没有沸腾）
课堂检测
5.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柴薪完全燃烧放出
=
20m/s
=1150 N。
(2)汽车行驶两小时做的有用功:
W=Fs=1 150 N×144 000 m=1.656×108 J,
9 kg 汽油完全燃烧放出的热量
Q 放=mq=9 kg×4.6×107 J/kg=4.14×108 J,
汽油机的效率η=
放
×100%=
1.656× 10 8J
4.14 ×108 J
课堂检测
基 础 巩 固 题
2. 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 （ D ）
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
课堂检测
3. 【多选】关于热机效率，下列说法正确的是( C D )
热机的效率
W有用
计算：η=
Q ×100％
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第2节 热机的效率
课堂反馈
完全
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。汽油的热值是4.6×107 J/kg，它的物理意义是
1 kg
4.6×107 J
________汽油完全燃烧，放出的热量是______________。
第2节 热机的效率
常考归纳
类型一
典例1
热值的概念
关于热值的概念，下列说法中正确的是（
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料没有燃烧，其热值为零
C．燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大
D．燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关
D
）
第2节 热机的效率
[名师讲评]热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类
机效率的是(
D
)
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
课堂检测
基 础 巩 固 题
1. 下列关于热值的说法正确的是（ D ）
A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值
B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．燃料燃烧不完全时热值变小
D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
E 1＋E2＋E3＋E4
E
A.
×100% B. 2×100%
E
E
E 1＋E3＋E4
E1
C.
×100% D. ×100%
E
E
图5－1
第2节 热机的效率
[解析]解决此题，关键要知道热机效率的概念，会看内燃机能
流图。热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出
的能量之比。
第2节 热机的效率
5．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热
答：
燃料没有完全燃烧；废气带走一部分能量；由于热传递损失一部分能量；
_______________________________________________________
克服摩擦消耗一部分能量等
_________________________________________________。
第2节 热机的效率
2．下列关于热值的说法正确的是(
)
D
A．燃料燃烧越充分，热值越大
B．2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大
C．1 kg煤燃烧放出3×105 J的热量，则煤的热值为3×105
J/kg
D．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，不同的物质
热值一般不同
第2节 热机的效率
[解析]某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种
例如，燃烧1 kg煤放出的热量是燃烧1 kg木柴放出热量的二倍
多。
信息3：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，在数值上等于这
种燃料的热值。
第2节 热机的效率
思考：
问题1：燃料燃烧过程中，能量是怎样转化的？
燃料燃烧时把储存的化学能转化为内能
答：____________________________________________。
第14章
内能的利用
第2节 热机的效率
第2节 热机的效率
导学设计
学点1
燃料的热值
信息1：在现代社会，人类所用能量的绝大部分依然是
从燃料的燃烧中获得的。燃料的种类很多，固体燃料有木
柴、煤等，液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、
天然气等。
第2节 热机的效率
信息2：完全燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。
能 力 提 升 题
目前,“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗,提高汽车
发动机的效率,越来越受到人们的重视,大多数家用汽车的发动机
均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过
传动机构将动力传给车轮使汽车行驶,小明的爸爸新买了一辆小
汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时2h,消耗汽油9kg,
其发动机的功率为23 kW。请运用所学的知识解答下列问题。(
汽油的热值为4.6×107 J/kg)
(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?
(2)汽车发动机的效率是多少?
课堂检测
解：(1)汽车的速度 v=
144km
=
2h
因为 P=Fv,所以牵引力大小 F=
=72 km/h=20 m/s,
23000W