人教版物理九年级全册《热机的效率》内能的利用4
人教版九年级物理第十四章《内能的利用》知识点总结
人教版九年级物理第十四章《内能的利用》知识点总结第十四章内能的利用知识点总结一、热机1.定义：将内能转化为机械能的机器。
深化解释：热机的基本原理是将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再将内能通过做功转化为机械能。
热机种类繁多，在人类社会的工业化进程中起到了举足轻重的作用，而且在现代社会中仍然发挥着巨大的作用。
2.种类：常见的热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.内燃机1）分为汽油机和柴油机两大类。
2）内燃机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
其中，每完成一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，只有做功冲程实现内能向机械能的转化。
要点提示：在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化。
压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。
做功冲程中，燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的内能，然后通过做功将燃气的内能转化为活塞的机械能。
二、燃料的热值1.定义：1千克某种燃料完全燃烧所放出的热量。
2.物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量。
燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。
因此，不同燃料在燃烧时放热的本领不同，热值用于表示燃料的这种特性。
3.单位：热值的单位是焦/千克，读作焦每千克，用符号J/kg。
例如，酒精的热值为3.0×107J/kg，表示1 kg酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J。
4.实质：燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。
深化解释：内能的主要来源是燃料。
燃料燃烧时，化学能转化为内能释放出来。
不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小不同，这就是燃料的一种性质，用燃料的热值来表示。
同种燃料的热值相同，与燃料的质量大小、形状及放出热量的大小都没有关系。
5.热值是描述燃料性质的物理量，它反映的是1 XXX某种燃料完全燃烧放出的热量。
热值的单位为J/kg。
难点剖析：对于热值的理解应抓住三个关键词：1 XXX、某种燃料、完全燃烧。
人教版九年级物理全册 《热机的效率》内能的利用PPT课件下载
第三页，共二十一页。
二、燃料的热值
生活中常见的燃料有哪些？你能给它们分类吗？
固体燃料
煤
燃料的分类
液体燃料
汽油
气体燃料
煤气
第四页，共二十一页。
柴草 煤油 天然气
二、燃料的热值
燃料燃烧时放出的热量的多少与哪些因素有关？
燃料燃烧时放出的热量 的多少与燃料的质量、燃烧 程度有关。
一些热机的效率
蒸汽机的效率4%-8%； 蒸汽轮机的效率25%-30%；
燃气轮机的效率50%-60%； 汽油机的效率26%-40%； 柴油机的效率34%-45%；
喷气发动机的效率50%-60%。
第十六页，共二十一页。
三、热机的效率
如何提高热机的效率，节约能源，减少污染？
提高热机的效率的主要途径：
（1）在热机的设计和制造上，采用先进的技术；
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二、燃料的热值
氢的热值是1.4×108 J/kg，说明其物理意义。
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二、燃料的热值
计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？
放出热量 =热值×质量 Q放=m q = 10×103 kg ×1.4×108 J/kg=1.4×1012 J
计算一下10 m3煤气完全燃烧放出多少焦耳的热量？
放出热量 =热值×体积 Q放=V q= 10m3 × 3.9×107J/m3 = 3.9×108J
Q放=m q或 Q放=V q
第十页，共二十一页。
三、热机的效率
在实际利用燃料时，燃料能够完全燃烧吗？放出的热量能够全部利用吗？
燃料的利用率：我们把有效利 用的热量与完全燃烧（理想情况下） 放出的热量的比值叫做燃料的利用 率。
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用总结(重点)超详细
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用总结(重点)超详细单选题1、热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（）A．E4E2+E3+E5×100%B．E4E2+E3+E4+E5×100%C．E4E1+E2+E3+E4+E5×100%D．E4E1+E2+E3+E5×100%答案：BE1是总热量，E2、E3、E5属于损失的热量，E4为有用功，故热机的效率为η=E4E2+E3+E4+E5×100%或者为η=E4E1×100%故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B2、北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系就服务能力步入世界一流行列。
下列说法正确的是（）A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息B．电磁波在空气中的传播速度为340m/sC．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量答案：AA．太空中是真空环境，声音无法传播，北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息，故A正确；B．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误；C．北斗卫星上的芯片是采用硅等半导材料制成，故C错误；D．由能量守恒定律可知，北斗卫星长期工作需要消耗能量，故D错误。
故选A。
3、下列四幅图中，能说明内燃机做功冲程的是（）A．用电饭煲做红烧排骨B．反复弯折铁丝C．玻璃刚好接触水面时，测力计示数变大了D．试管中的高温水蒸气冲开了软木塞答案：D内燃机的做功冲程是将燃料的内能转化为活塞的机械能。
A．用电饭煲做红烧排骨属于热传递改变物体的内能；不能说明内燃机的做功冲程，故A不符合题意；B．反复弯折铁丝属于做功改变物体的内能；不能说明内燃机的做功冲程，故B不符合题意；C．因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大；不能说明内燃机的做功冲程，故C不符合题意；D．试管内的水温度升高时，试管内的水蒸气对软木塞做功，塞子跳起，水蒸气内能转化成软木塞的机械能，能说明内燃机的做功冲程，故D符合题意。
人教版版九年级全册物理热机的效率
(J/m.3)
①煤气的热值及其物理意义？ ②2m3煤气完全燃烧放出的热量约为多少J？
1.煤气的热值是3.9×107J/kg,它的物理意义是
____________________。完全燃烧2kg的煤气，
能放出________J的热量
2.三口之家分别单独使用不同种类的燃料时的平
在物理学中，把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。
同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不 同．它反映的是燃料的特性，其大小与燃料质量 大小、是否完全燃烧、放出的热量大小无关，但 在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热 量（Q）与其质量（m）的比值．
q=Q放/m或 Q放=mq
2.如何提高热机效率，是减少能源消耗的重要问题，要提高热 机效率，其主要途径是减少热机工作中的各种 损失，其次是 保证良好的 ，减少机械损失。
3.为节约能源需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的 是
A、尽量使燃料充分燃烧 B、尽量增加热机的工作时间
C、尽量减少废气带走的热量 D、尽量减少热机部件间的摩擦
一半 D.煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的
热量一定比燃烧干木材放出的热量多
为什么炉渣颜色有的黑有的白？靠近炉灶有什么感觉？
不能完全燃烧
热，温度比周围高
放出来的热量比按热值计算的小
有效利用的热量比放出来的小
炉子的热效率 =
有效利用的热量
燃料完全燃烧放出的热量
在内燃机中燃料是否完全燃烧？ 燃烧释放的能量都到哪里去了？
均月消耗量为：木柴约200kg，烟煤约80kg，液
化石油气约30kg，煤气约60kg，这四种燃料燃烧
的热值最高的是（ ）
人教版九年级物理全册：第14章《内能的利用》知识点梳理与汇总
第十四章：内能的利用第一节：内能的利用内能的利用方式利用内能来加热：实质是热传递。
利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。
第二节：热机1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。
热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程：②柴油机工作过程：3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
4、热值燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
用符号q 表示。
单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg ）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m 3）。
热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。
公式：、①Q ＝qm m=Q q q=Q mQ ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每千克（J/kg ）；m ——燃料质量——千克（kg ）。
②Q ＝qV V=Q q q=Q VQ ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每立方米（J/m 3）；V ——燃料体积——立方米（m 3）。
人教版物理九年级全一册14.2热机的效率 课件(共25张PPT)
消耗的柴油量：m=
Q总 q
=
165000J 4.3×10 7J/kg
≈3.8×10 -3kg
答：消耗的柴油质量为 3.8×10-3kg
Hale Waihona Puke 第十四章内能的利用第二节热机的效率
烧火煮饭—柴
蒸汽机----煤
火车—油
汽车-----油
火箭---氢气
大
气
污
染
它们都离不开燃料 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
讨论：日常生活中常用到的燃料有哪些？
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。
q柴=1.2×107J/kg ,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 1.2×107J。
q煤气=1.8×107J/m3，表示1m3的煤气在完全燃烧时所放出的热 量为1.8×107J。
4、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。
例题：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 完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
Q放
提高热机效率可提高燃料的利用率
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
解:（1）Q放=qv= 3.2×107J/m3×1m3 =3.2×107J
(2) Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103j/kg.0c× 100kg ×(70-20) 0c
人教版九年级物理上册第十四章内能的利用第2节 热机的效率 (共17张PPT)
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
人教版九年级物理全册 《热机的效率》内能的利用PPT
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.容易燃烧的燃料的热值一定大
第三页，共十六页。
热机的效率
4.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。人们在挑选汽车时,发动机( 汽油机 )效率的
人教版九年级物理全册 《热机的效率》内能的利用PPT
科
目：物理
适用版本：人教版
适用范围：【教师教学】
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
第一页，共十六页。
知识点1 燃料的热值
1.2018年9月19日22时07分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,以“一箭双星”的方式
成功发射第三十七、三十八颗北斗导航卫星。运载火箭选用液态氢作燃料,主要是因为液态氢的
热量可达到煤气的数十倍,说明可燃冰的 热值 很大。以10倍的关系计算,500 g可燃冰完全燃烧放出的热量为
2.1×108 J,这些热量可以使 625 kg的水从20 ℃加热至100 ℃[c水=4.2×103 J/( kg·℃ ),q煤气
=4.2×107 J/kg]。
第八页，共十六页。
11.某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后,提出了以下几种提高炉子效率的建议,其中不应采纳
木柴才能得到,则干木柴的热值为 1.2×107 J/kg;干木柴用掉一半后,剩余干木柴的热值将 不变
( 选填“变大”“变小”或“不变” )。
10.千帆竞渡,百舸争流。在当今能源科技日新月异的背景下,可燃冰作为一种潜力巨大的清洁能源,我国计划到
2020年攻克海域天然气水合物试采关键技术,实现商业化试采。在同等条件下,可燃冰完全燃烧放出的
人教版九年级物理全册 (热机的效率)内能的利用 课件
一些燃料的热值 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。
那么，为什么发射火箭上天要用氢做燃料呢？
自带燃料和氧化剂的火箭
长征五号运载火箭（简称“胖五”）是捆绑四个助推器的 两级半构型火箭，其芯级直径为5米，采用液氢液氧发动机
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 氢的热值是1.4×108 J/kg
例题
（1）天然气完全燃烧放出的热量； 解：（1）天然气完全燃烧放出的热量： Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J。
（2）水吸收的热量； 解： （2）水吸收的热量： Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃） =1.26×107J。
使燃料充分燃烧， 尽量减少各种热损 失。
在热机设计和制造 上，采用先进的技 术。
A
B
方法
D
Hale Waihona Puke C保证良好的润滑，减 少因摩擦而消耗的机 械能。
充分利用废气的能 量，提高燃料的利 用率
练习
1、 一个煤火炉，一块煤质量为0.5kg，完全燃 烧可使10 kg水温度从20℃升到100 ℃。求：
该煤火炉的效率？ q煤=3.4×107J／kg
＝ ＝ Q吸 Q完放
×100%
c m( t - t0﹚ ＜1
m﹙V﹚ q
2、提高炉子的效率的方法
1、 尽量让燃料充分燃烧 2、 减少各种热量散失 3、 充分利用废气的能量
第二部分
热机的效率
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？
燃气 内能
二、 热机的效率
油料燃烧释 放的能量
2. 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
人教版九年级物理全册 (热机)内能的利用教育教学课件
3.(南充中考) 某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了__1_5____ 个工作循环，对外做了____1_5_____次功。
4.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ C ） A.压强增大，温度降低 B．压强减小，温度升高 C.压强增大，温度升高 D．压强减小，温度降低
定义及能 量转化情
况
柴油机
热机
分类
汽油机
1.下图是单缸内燃机的四个冲程的剖面图，一个工作循环正确的排列顺序是（ BDAC）， 其中依靠飞轮惯性完成的冲程是（BCD）
A
B
C
D
2.(聊城中考) 在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是 ___压__缩_ 冲程。汽油机 工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水 _比__热__容__大_ 的特性。
内燃机的工作过程
内燃机：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机
内燃机
汽油机 柴油机
汽油机
一个冲程： 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程
汽油在汽缸内燃烧 产生高温高压燃气
推动活塞做功 带动曲轴转动
吸气冲程
进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动 汽油和空气的混合物进入汽缸
压缩冲程
进气门
排气门关闭
活塞向上运动
蒸汽机车
火电站的汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
3.内燃机：
汽油机
柴油机
4.共同特点：
燃料的 化学能
燃烧 工作物质的 做功 内能
工作机器的 机械能
二、汽油机
1.定义： 使用汽油作为燃料的热机。 2.构造： 汽缸、进气门、排气门、
活塞、连杆、曲轴、 火花塞。
3.工作过程：
人教版初中物理九年级上册《热机效率》精品课件
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）
人教版物理九年级全册 第十四章《内能的利用》 (共78张PPT)
热机 …………………………………………………… 33张ppt 热机的效率 …………………………………………… 19张ppt
14.3
能量的转化和守恒 …………………………………… 22张ppt
使用说明：
1.放映状态下，鼠标单击目录中的某一小节，则会自动链接至该小节的课件首页；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.放映状态下，鼠标单击页面最下部的小节首页返回图标
把废气排出汽缸。然后，开始下一个工作循环。
二、汽油机
2．汽油机的工作过程
二、汽油机
2．汽油机的工作过程
① 冲程
② 工作过程
想想议议
1. 在四个冲程中，压缩和做功冲程各发生了怎样的能量转化？ 2. 哪个冲程使汽车获得动力？ 做功冲程
压缩冲程
飞轮由于惯性而运动，机械能转化为内能；
做功冲程
在燃气的推动下活塞向下运动，内能转化为机械能。
1. 柴油机的特点 没有火花塞
① 构造上与汽油机相似，但柴油机是通过压缩空气直接点燃 柴油，因此汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
汽油机
柴油机
三、柴油机
1. 柴油机的特点 没有火花塞 只吸入空气 压燃式点火
① 构造上与汽油机相似，但柴油机是通过压缩空气直接点燃 柴油，因此汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 ② 柴油机的工作过程也分为四个冲程，但与汽油机相比，
4 2. 四冲程内燃机完成一个工作循环，要经历_______ 个
冲程，曲轴要转______ 2 周，对外做功______ 1 次。若曲轴转速
30 周，共有______ 60 个 1800r/min,则该内燃机每秒飞轮转______
冲程，做功______ 15 次。
课堂练习
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第2节 热机的效率
类型二 功率与效率的辨析
典例2 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 C．甲摩托车的功率大于乙摩托车的功率
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科 目：物理 适用版本：人教版 适用范围：【教师教学】
第14章 内能的利用
第2节 热机的效率
第一页，共二十页。
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。
第十七页，共二十页。
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
A.E1＋E2＋E3＋E4×100% B.E23＋E4×100% D.E1×100%
E
E
图5－1
第十八页，共二十页。
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。
第十五页，共二十页。
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。
第十六页，共二十页。
第2节 热机的效率
3．燃料燃烧时，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。
新2024秋季九年级人教版物理全一册《第十四章内能的利用第2节热机的效率》
教学设计：新2024秋季九年级人教版物理全一册《第十四章内能的利用第2节热机的效率》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解热机效率的概念，能够识别并分析影响热机效率的因素。
2.科学思维：通过计算和分析，培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力，理解提高热机效率的重要性。
3.科学探究：通过实验或案例分析，探究提高热机效率的方法，培养学生的实践能力和创新精神。
4.科学态度与责任：引导学生关注能源利用效率和环境保护问题，树立节能减排、可持续发展的观念。
二、教学重点•理解热机效率的概念及其计算方法。
•分析影响热机效率的因素，并探讨提高热机效率的方法。
三、教学难点•准确计算热机效率，理解能量转化和损失的过程。
•综合运用所学知识，提出有效的提高热机效率的方案。
四、教学资源•多媒体教学课件，包含热机效率概念解释、影响因素分析、提高效率方法介绍等内容。
•实验器材（如温度计、燃料燃烧装置等，视条件而定），用于模拟热机工作过程或展示能量损失现象。
•教材及配套习题册，用于知识点巩固和练习。
五、教学方法•讲授法：结合多媒体课件，讲解热机效率的概念和计算方法。
•讨论法：引导学生分析影响热机效率的因素，并讨论提高热机效率的方法。
•案例分析法：通过具体案例，让学生理解热机效率在实际应用中的重要性。
•实验演示法（如条件允许）：通过实验演示能量损失过程，增强学生对热机效率概念的理解。
六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入：展示一段关于汽车尾气排放或工厂烟囱排烟的视频，提问学生：“这些现象说明了什么问题？”引导学生思考能源利用效率和环境污染的关系，从而引出热机效率的概念。
2. 新课教学•热机效率概念讲解：•定义：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的总能量之比。
•公式：η = W/Q（其中W为热机对外做的功，Q为燃料完全燃烧释放的总能量）。
•强调：热机效率是评价热机性能的重要指标之一。
•影响热机效率的因素分析：•燃料燃烧不完全：导致部分能量以未燃烧或不完全燃烧的形式损失。
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2.下面说法不正确的是（C ） A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧 中获得的 C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这 种燃料的热值 D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
解析：选C。lkg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做
这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。
《热机的效率》内能的利用 4
人教版物理九年级全册
生动有趣的课程,搭配各个互动环节助理您教学成功
感谢所有辛勤付出的人民教师
1什么是热机？ 2汽油机一般有几个冲程，分别是
什么？
3一循环分别有几个冲程,对应做 几次功，飞轮转几圈？
4在热传递过程中，传递能量的多 少叫做什么？
5什么是机械效率？
它们都离不开燃料。
〖请你说说〗日常生活中常用到的燃料有哪些？
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，还用 草木等植物的秸杆作燃料。
固体燃料
气体燃料
液体燃料
燃料可分为三种
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的 热量是不同的。
一、燃料的热值
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。燃料的热值只
四、内能的利用和环境保护
我们既要有效地利用能源，又要很好 地控制和消除污染，创造一个更加美好的 环境。
一、燃料的热值
定义：1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量
单位：焦每千克，符号：J/kg
二、热量的计算 Q放=mq Q=Vq (气体)
三、热机效率（ η ）： 我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃 烧后放出的能量之比叫做热机效率。
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．采取少消耗总能量的办法
解析：选D。提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利 用燃料放出的能量，减小摩擦，尽量少做额外功等。
4、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
不能： 1、燃料很难完全燃烧：
实际放出热量 < 计算热量
2、有效利用热量 < 放出热量
想一想
燃料完全燃烧放出的能 量都到哪里去了
散热、克服摩擦损失
废气带走的能量
燃料完全燃烧放 出的能量
机械能
例：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
热机真 正转变为 对外做功
四、内能的利用和环境保护
煤、石油、天然气等燃料的利用，使人 们获得大量内能，给人类文明带来进步。同 时也造成环境污染，给人们带来危害。
造成污染的主要物质有：燃料里含 有杂质，致使燃烧生成的气体中含有二氧化 硫、氮氧化物等，燃烧不完全还会产生一氧 化碳和粉尘。
四、内能的利用和环境保护
全世界因使用燃料，每年排入大气中的 有害物质，包括粉尘、二氧化硫等，达几亿 吨之多！
2有没有不同物质热值相同的？
3哪种物质的热值最大 ？它是多少 ？表示的物理意义是什么？
热值的物理意义
木炭: 3.4×107J/kg 物理意义: 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是
3.4×107J 煤气: 3.9×107J/m3 物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是 3.9×107J
火箭为什么用液态氢做原料？ 因为氢气的热值很大
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、杯中的某种液体燃料，倒掉一半后，对 剩下的半杯液体描述不正确的是（A）
A．热值减半 B．密度不变 C．质量减半 D．比热容不变
3、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能 热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温 由原来的20℃升高到了40℃。问： ①在这4h内水吸收了多少热量？ ②若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来 提供，则需要燃烧多少千克焦炭？ [焦炭的热值q＝3.0×107J/kg]
计算热量公式：
Q放=mq （液体和固体） Q放=Vq (气体)
Q：燃料完全燃烧释放的热量 ｑ：燃料的热值
ｍ：燃料的质量、V：燃料的体积
例题：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 完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
q柴为107J/kg）
无烟煤（约）3.4 ×107 柴油3.3 ×107 煤气（约）3.9 ×107 （J/m.3 ）
焦炭3.0 ×107
煤油4.6 ×107 天然气7.1~8.8 ×107 （J/m.3 ）
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。
1.不同物质的热值一般相同吗？
大气污染不但直接有害人体健康，而且 还会影响植物的生长，甚至影响全球的气候 。大气中的二氧化碳和氮氧化物经化学变化 溶于水后，会产生酸雨，危害农作物、森林 和湖泊中的生物。
四、内能的利用和环境保护
工业企业、交通运输工具，家庭炉灶和 取暖设备，它们排放的烟尘是大气污染的主 要来源。
四、内能的利用和环境保护 保护环境的有效方法：改进燃烧设备， 加装消烟除尘装置，采取集中供热，普及煤 气和天然气的使用。
心环境气温的办法:(
)。
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4、小林特别喜欢吃“糖炒栗子”他看到人们在
炒栗子的时候，往锅里加了一些“砂子”来炒
，填塞了栗子间的空隙，过一会儿，炒熟的栗
子又香又甜，他知道这是通过（ ）的方式来
改变栗子内能的，同时，燃烧焦炭是把焦炭的
（ ）能转化（ ）能，但是他不知道放“砂
子”的用处，你能猜出用砂子炒栗子的好处吗
？写出一个好处即可：（
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。
答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg柴 薪完全燃烧放出的热量。 12
讨论交流：现实生活中热机工作时，能不能 将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用 功呢？
2、符号: q
与燃料的种类
3、单位： J/kg J/m3
有关，与燃料 的质量、是否
4、意义：
完全燃烧无关
表示燃料燃烧时放热本领的物理量。
5、热值在数值上等于
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
7、几种燃料的热值（焦/千克）
干木柴（约）1.2 ×107 木炭3.4 ×107 汽油4.6 ×107
烟煤（约）2.9 ×107 酒精3.0×107 氢1.4 ×108
5、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6.6×107 J， 这些热通过柴油机的转化能对外 做 有 用 功 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg）
当堂检测反馈
1、四口之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
的部分
注：在热机的各种损失中，废气带走的能量最多
二、热机的效率 （ η）
1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃 烧放出的能量之比，叫做热机效率。
2、公式: W有用
Q放
热机的效率是热机性能的重要指标。
蒸汽机------------ 6—15% 汽油机 ----------- 20—30% 柴油机 ----------- 30---45%
能量损失、热机效率不高的原因 :
1）燃料的不完全燃烧 2)燃烧产生的热量被机器散 发（热量直接散失） 3)克服摩擦做功而消耗的能 量 4)废气带走的热量
三.热机对环境的影响
• 1.热机对大气的影响（大气污染）。 • （1）产生有毒气体。 • （2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。 • （3) 产生粉尘。 • 2.热机产生噪声（噪声污染）。
）。
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热岛效应
5、小明家住市中心，奶奶嫌
城市夏天太热而不住他家，这
激发了他探究城乡温差的原因
。某星期天，他请全班同学分
别到选定的地点，于中午同一
时刻测出各测试点的气温，以
此绘制出图所示的“区域——
温度”坐标图。Βιβλιοθήκη （1）图6中气温最低的区域
是（ ）； 简析该区域气温
低的主要原因： (
)
。（2）请提出一种降低市中