第2节 热机的效率
第2节 热机效率(知识点梳理)(解析版)
第2节 热机效率（知识点梳理）（解析版）★考点概览一、知识点与考点二、考点解析1.热机效率是本章重点内容，主要涉及到热值的概念及其相关计算，热机效率的计算三个方面。
故本节主要内容是应用热值进行有关计算问题，希望在复习中加强学生计算能力的培养。
中考试卷中有关效率和热值的计算，虽然分值不一定很高，但在考查学生计算能力和对效率概念的理解上，属于典型考题；考试题型以选择题、填空题为主，有的也作为一个知识点与其他压轴题结合。
2.考点分类：考点分类见下表1．热值（q ）：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg 。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放＝qm ；（Q放是燃料放出的热量，单位是J ；q 是热值，单位是J/kg ；m 是质热机效率热值概念量，单位是kg。
）对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它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、体积等均无关。
2.热机的效率：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，叫热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式：3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
★考点一：热值概念及应用◆典例一：（2020·南充）若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这些汽油完全燃烧放出J的热量；某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做功次（q汽＝4.6×107J/kg）。
第二节 热机效率分析
蒸气机的效率：6 ﹪～ 7 ﹪ 汽油机的效率：20﹪～30﹪ 柴油机的效率：30﹪～ 45﹪
造成热机效率低的主要原因
a,燃料未能完全燃烧 b,废气带走很大一部分能量 c,一部分能量消耗在散热上 d,克服摩擦做功
三、提高热机效率的途径：
a,使燃料充分燃烧 b,尽量减少各种热损失 c,在热机的设计和制造上，采用先进的技术 d,使用热机时，注意保养，保证良好的润滑合理
用燃来料做完有全用燃功烧的放那出部的分能能量量（（QQ放有）用）100%
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%。
同燃料在完全燃烧时放出的热量是不是相同？
2、猜想假设：
．
3、事实依据：
．
4、结论：燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧 过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变 为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出的热量 是不同的。
5、质疑引新：那么如何表示燃料的这种 特性呢？
（三）燃料的热值
1、热值的物理意义： 表示燃料燃烧放出热量的能力强弱。不是所 有物质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧 过程中所释放热量本来大小的物理量。
（1）专用车牵引力做的功；
（2）已知热机效率
W Q
100 %（式中W为热机在某
段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间所消耗
燃油完全燃烧产生的热量），则该专用车的热机
效率是多少？
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
第十四章第2节 热机的效率
第十四章第2节热机的效率第2节热机的效率一、教学目标（一）知识与技能1.掌握热值的定义，热值的单位，符号及计算公式.2.了解常见燃料的热值.3.了解热机的效率，知道如何提高热机的效率.4.对热机的效率会进行简单的计算.（二）过程与方法1.从能量转化的角度认识燃料的热值.2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.（三）情感、态度与价值观1.通过教师、学生双边的教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理.2.能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养环境保护意识.二、教学重难点重点：燃料的热值，热机的效率.引入新课分析学生收集的各种资料，提出问题：为什么各种燃料燃烧时释放能量的能力不同呢？引入课题.进行新课一、燃料的热值质量相同的不同燃料完全燃烧放出的能量（热量）是不同的.如：木材、煤、炭、汽油、柴油、酒精、液化石油气......研讨活动：普通家庭一个月平均要用无烟煤75kg,改用液化石油气就只需15kg,农村烧锅灶每月大概需干柴150kg.热值的定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比.二、热机的效率问题：热机工作时，不能把燃料释放的能量完全利用,燃料燃烧过程中不能够完全燃烧......讨论：站在内燃机排气口附近能闻到柴油和汽油的气味、触摸机体感觉机体发热......结论：热机利用的做有用功的热量只占燃料完全燃烧放出学生自主完成练习，检查自己学习效果，查漏补缺.解决不了的问题,进行组际和师生交流.热量的一小部分.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.结合生活中汽车发动机能量走向图，来探讨热机效率.三、提高热机的效率途径：让燃料充分燃烧、减少各种热散失、减少机体内部各部分之间的摩擦.展望：研究开发热能效率更高的热机.练习：一台大型推土机的推力为30 000N，匀速推土总行程达10km，消耗柴油约30.3Kg,求推土机的热机效率.四、热机的使用及带来的环保问题（1）热机发展史：蒸汽机（效率10%）、蒸汽轮机（效率20%）、内燃机（30%）、燃气轮机（40%）......（2）热机的普遍使用，极大地提高了生产力,给人类社会带来了很大贡献.（3）热机使用过程引起的环境问题，内燃机大量排放的废气造成毒雾天气，如“酸雨”现象.机器发出的声响造成噪音.机器散发的热量造成城市热岛效应及整个世界的温室效应......完成相应的练习.布置作业板书1热值 2热机效率 3热机的效率教学反思。
热机的效率ppt课件
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J。
Q吸
（3）燃气灶的效率：η=
=1.26×107J/3.2×107J≈39.4%。
Q放
随 9.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是
堂 山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热
量被水吸收，则液化气的热值为 4×107
J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
随
堂
练
习
5. （多选）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
授
新
课Leabharlann 思考1.煤能完全燃烧吗？
不能。
2.煤燃烧释放的能量，被有效利用
的是哪部分？
目的→把水烧开
被水吸收的热量。
用煤炉烧水
3.没有被有效利用的能量去了哪里？
水壶吸收、煤炉自身吸收、高温烟
气带走、直接散失。
讲
授
新
课
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
蜂窝煤完全燃
烧释放的能量
直接散失了一部分能量
有效利用的能量
热效率=
×100%
燃料完全燃烧释放的热量
有效利用
讲
授
新
课
热机的效率
第十四章第2节热机的效率
第 2 节热机的效率一、授课目的（一）知识与技术1.掌握热值的定义，热值的单位，符号及计算公式.2.认识常有燃料的热值 .3.认识热机的效率，知道如何提高热机的效率.4.对热机的效率会进行简单的计算.（二）过程与方法1.从能量转变的角度认识燃料的热值.2.认识内能的利用在人类发展史上的重要意义.（三）感情、态度与价值观1.经过教师、学生双边的授课活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于研究自然现象和平常生活中的物理学道理.2.能从科学角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养环境保护意识 .二、授课重难点重点：燃料的热值，热机的效率.难点：热机中的能量转变及损失，认识热机效率.三、授课策略“燃料及其热值” 这部分内容的学习，应在学生从生活中领悟到不相同燃烧释放内能的本领不相同的基础进步行，要修业生知道热值的单位，会查热值表，并知道其物理意义 .“热机效率” 这部分内容安排了燃料燃烧能量走向表示图并得出热机的效率 .经过引导学生谈论“如何提高热机的效率”结论的得出，表现物理知识本源于实践的思想 .本节课授课中，建议向学生供应一些关于热机效率、节能、燃料燃烧排放物污染与治理方面的资料，或指导学生从有关的科普读物、电影、电视、新闻媒体及网络查寻，让学生经过阅读、检查，总结与热机有关的物理规律 .四、授课资源准备烧杯、电加热器、温度计、水、煤油等.五、授课过程更正授课设教师活动学生活动与补计充（1）什么是内能？如何才能改变物体的内能？学生思虑、抢答 .复习旧（2）比热容的看法，比热容的单位 .知,（3）水的比热容是多少？预习反（4）热量的计算公式 .馈课前准备 :课下收集各种燃料燃烧时释放能量的情况 .解析学生收集的各种资料，提出问题：为什么各种燃料燃烧时释放能量的能力不相同引入新呢？引入课题 .一、燃料的学生自主完量相同的不相同燃料完好燃放出的能量成，（量）是不相同的 .如：木材、煤、炭、汽油、自己学唐宋或柴油、酒精、液化石油气 ......收效，漏更早之研活：一般家庭一个月平均要用无烟缺 .解决不前，煤 75kg,改用液化石油气就只需 15kg,村了的 ,“ 学”灶每个月大体需干柴 150kg.行和“律学”生交流 .“算学”一般来，“教”看法之形成了十分漫和“ 的史。
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记（实用版）目录1.热机效率的定义和意义2.热机效率的计算公式3.热机效率的影响因素4.提高热机效率的方法正文在物理九年级第十四章第 2 节中，我们学习了热机的效率。
热机效率是指热机从热源吸收的热量中，能够转化为有效功的比例。
热机效率是衡量热机性能的重要指标，对于提高热机的工作效率和节约能源具有重要意义。
热机效率的计算公式为：η = W/Qh，其中W表示热机从热源吸收的热量所转化为的有效功，Qh表示热机从热源吸收的热量。
热机效率的取值范围在0到1之间，数值越大，表示热机的效率越高。
热机效率受到多种因素的影响，主要包括热机的类型、热源的温度、热机的工作条件等。
不同类型的热机，其效率差异可能很大。
例如，蒸汽机的效率通常较低，而内燃机的效率相对较高。
热源的温度也会影响热机效率，温度越高，热机的效率通常越高。
此外，热机的工作条件，如负荷、燃料质量等，也会对热机效率产生影响。
提高热机效率的方法有很多，主要包括以下几点：1.选择合适的热机类型：根据不同的工作需求和热源条件，选择具有较高效率的热机类型。
2.优化热机的结构和设计：通过改进热机的结构和设计，提高热机的工作性能，从而提高效率。
3.改善热源条件：提高热源的温度、压力等条件，以增加热机效率。
4.合理调整热机的工作条件：通过调整热机的负荷、燃料质量等工作条件，使其在最佳状态下工作，提高效率。
5.减少热机的散热和摩擦损失：通过降低热机的散热和摩擦损失，提高热机的效率。
总之，热机效率是衡量热机性能的重要指标，影响热机效率的因素多种多样。
人教版九年级物理第十四章第二节《热机的效率》课件(28张PPT)
做转 功变热 的为机 部对真 分外正
由图可见，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。
三、热机的效率： 1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧 放出来的能量之比称为热机效率。
Q吸 Q燃放
3、热机的效率是热机性能的重要指标
1.关于燃料的热值正确的是（ B ） 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、质量没有关系。
燃料燃烧放热计算： Q=mq
例1、小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~45﹪
飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
检测练习
用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知 水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水 吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %。
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.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.
小结：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。
第十四章第2节热机的效率
第2节 热机的效率
栏目索引
答案 D 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,故A错误;甲燃料完全燃烧放出的热量比乙燃料完全燃烧放出的 热量多,但没有说明质量相同,则甲的热值不一定比乙的大,故B错误;燃 料的热值大,但燃料不一定完全燃烧,且质量不定,放出的热量不一定多, 故C错误;燃料的热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与燃料的质 量、燃烧程度等均无关,故D正确。选D。
第2节 热机的效率
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答案 (1)压缩 (2)4.6×108 J (3)20% (4)污染小 点拨 在做热学计算题时,首先要弄清题目所描述的是怎样的物理过 程,在这个物理过程中涉及哪些物理量,应标清要计算的是哪个物体在 哪个过程中吸收(或放出)的热量,燃料燃烧放出的热量是全部被物体吸 收,还是部分被物体吸收。然后确定好研究对象,选取适当的公式,代入 已知量,求出待求的物理量。
第2节 热机的效率
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3.(2018河北中考)有如图14-2-2所示的两套相同装置,分别在两个燃烧
C.现代火箭使用液态氢作燃料,是因为它具有较大的热值
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
第2节 热机的效率
栏目索引
答案 C 热值是燃料的特性,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;热值是 燃料的特性,与燃料燃烧放出热量的多少无关,故B错误;由于氢的热值 比较大,燃烧相同质量的燃料时,氢放出的热量更多,所以现代火箭使用 液态氢作燃料,故C正确;热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完 全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,故D错误。选C。
第2节 热机的效率
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知识点二 热机的效率
定义
公式
物理 意义
说明
第2节 热机的效率
第2节 热机的效率
我们从哪里获得内能呢？
柴 薪
石 油
煤 炭
天 然 气
第2节 热机的效率
一、燃料的热值
想想议议
不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁 的放热本领强呢？
经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃 烧，煤放出的热量要比柴多得多。 我们用热值表示燃料放出热量的本领。
第2节 热机的效率
1．热值
燃气内能和完全燃烧 放出的热量
有用机械能
第2节 热机的效率
二、热机的效率
1．定义 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧 放出的能量之比，叫做热机的效率。 2．公式
Q有 Q总
Q有 Q总
Q总
Q有
第2节 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%
（1）定义
（2）计算式
Q放 q m Q放 q v
Q放 Q放 mq m q （适用于固体、液体燃料） Q放 （适用于气体燃料） Q放 vq v q
（3）单位 国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
第2节 热机的效率
（4）物理意义
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 2．了解燃料的热值表 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。
Q放 1.4 1012 J 5 m 1.2 10 kg 7 q 1.2 10 J/kg
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
二、热机的效率
想一想 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧 释放的能 散失的 能量
第2节 热机的效率
热机的效率ppt课件
V
q=
J/kg
J/m³
单位： 固液——______，气体——______
热机的
效率
有效利用
完全燃烧
定义：_________的能量与燃料__________释放的总能量
的比值.
Q 利用
×100%
Q 释放
公式：_______________
η=
燃料的利用率
提高燃料利
用率的途径
①让燃料尽可能______燃烧.如将煤炭研
12 J
Q
1.4×
10
4 kg
需要汽油 m = =
≈
3.0×
10
q 4.6×107 J/kg
30 吨汽油完全燃烧放出的热量约等于10 吨氢完全燃烧放出的热量.
第2节 热机的效率
释疑
现在，你知道为什么发射火箭要用氢做燃料了吗？
发射卫星的火箭燃料要体积小、重量轻，但放出的热量要大，这样
才能减轻火箭的重量，使卫星快速地被送上轨道.
√
热值是质量为1 kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃
料本身的特性，其大小只与燃料的种类有关，与热量、是否燃
烧、是否充分燃烧无关.
第2节 热机的效率
思考
用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量全部能
被水吸收吗？
(1)煤气不能完全燃烧，会损失一部分能量.
(2)装水容器、煤气灶本身都会吸收一部分能量.
第2节 热机的效率
比较水的末温，你能得出什么结论？
燃料
温度
燃烧干木材加热
燃烧酒精加热
水末温是62 ℃
水末温是83 ℃
加热前的水温 燃料燃尽后的水温
t0/℃
第2节 热机的效率
第2节热机的效率（第2课时）班级：___________组别:____________姓名：__________学习目标：1.理解效率的概念并熟练掌握燃具效率、热机效率的计算公式；2.能运用效率公式进行简单的计算。
考点聚焦：燃具效率：Q吸=___________；Q放=___________；η=____________热机效率：W=____________；Q放=__________；η=___________真题回放：例1：某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到l00℃，燃烧了6kg的无烟煤，水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg，求：（1）锅炉内的水共吸收多少热量？（2）6kg无烟煤完全燃烧共放出的热量是多少？（3）该锅炉的热效率是多少？（4）请你简要说明该锅炉的热效率较低的可能原因。
例2：随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。
若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25％。
求小汽车在这段路程中：（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。
达标训练：1.每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。
为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。
（秆浆煤的热值为2.4×107J/kg，c=4 .2×103J/(kg•℃））求：（1）水需要吸收的热量？（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？2.某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107 J/kg．求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油．收获与反思：1.本节课我学到了什么？2.我感到困难的问题：拓展延伸：有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的水平台面，并注满水。
第二节 热机效率
板书：一、热机的能量损失
1．燃料未能完全燃烧
教师：再想想，除此之外还有些什么损失？
学生：排出的气体中还具有内能。
教师：有人曾用汽车的尾气加热饭菜就说明了这一点。除此之外，气缸壁等也会传走一部分内能。
板书：2．废气和散热带走一部分内能
教师：以上这些都是没有转化成机械能的内能。那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功？
四、布置作业
1、课后作业1、2、3
2、课后调查社会上的能量损失。
3、调查热机的能量损失情况和热机带来的污染情况，提出自己的治理意见。
完成«学习之友»
五、课后反思
1、热机的能量损失包括哪些方面？
2、怎样减小热机的能量损失？
3、热机的使用会带来哪些环境问题？
1、热机是把能转化为能的机械，在热机里，转变为的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
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。
由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。(参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图)
教师：热机是人类使用的主要动力机。尽管它的效率还不高。我们仍然离不了它。问题的关键是如何改进和提高它的性能。经过上面的分析，谁能归纳一下改进热机的总体设想？
板书：三、如何提高热机的效率
学生：让燃料尽可能充分燃烧。(板书)
教具准备：挂图多媒体课件主要教学过程Fra bibliotek教学内容
教学流程
我的再设计
一、引入新课
二、进行新课
三、课堂小结
课堂练习
第2节 热机的效率
一、选择题
1.我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有（）
A．较小的密度B．较大的比热容C．较高的热值D．较低的沸点
2.某机器的能量流向图如图1所示，据此推测该机器可能是（）
A．热机B．电动机C．发电机D．电热水器
3.下列有关热和能的说法中正确的是（）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量．
B．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
C．物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈
D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多．
4.烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的（）
A．热值B．比热容C．内能D．热量
5.一瓶酒精用去一半，则剩下的酒精（）
A．比热容减半B．热值减半C．密度减半D．质量减半
6.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
作业布置
学习辅导
板书设计
九年级上册物理导学案
课题
第二节热机的效率
教学目标
1．了解燃料的燃烧。
2.理解热机的效率。
教材分析
重点
燃料的燃烧放出的热量
难点
热机效率的计算方法
教具
多媒体
教学过程
审稿修订
一、燃料的热值
（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小
（2）定义：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值
（3）热值的符号：q
人教版第十四章第2节 热机的效率 课件(共37张PPT)
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
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 6.6×107J， 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）
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。
（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心
环境气温的办法:(
火箭为什么用液态氢做原料？ 因为氢气的热值很大
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？
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
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
ｍ：燃料的质量、V：燃料的体积
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
无烟煤（约）3.4 ×107 柴油3.3 ×107 煤气（约）3.9 ×107 （J/m.3 ）
人教版物理九年级第十四章第2节热机的效率课件
1.68X105
5.6X10-3
练习一下
• 如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
• A．25% B．35% C．40% D．75%
B
木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表 示1kg木炭( )
A. 具有3.4×107 J的热量 B. 具有3.4×107 J的内能 C. 完全燃烧对外做功3.4×107 J D. 完全燃烧放出热量3.4×107 J
某校九年级的学生参 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
B 应采用的是 ( )
1 用鼓风机向炉膛内吹风,把 煤粒吹起来燃烧
2 向炉内多加些煤,加大火力 3 将煤磨成粉,用空气吹进炉
膛
4 用各种办法增大受热面积
下表中所列为几种常见燃料的热值。学校在
室温10 ℃时,每天向学生供100 kg开水,若使
热机的效率
思考一下
• 冬天取暖为什么优先使用煤？
同等质量下，煤燃 烧后会释放更多的 热量。
• 因为不同物质的热值不同，所以等质 量的物质燃烧后，会释放不同的热量燃烧后释放的热量多少。
• q=Q/m 单位J/kg • q=Q/V 单位J/m3
不同物质的热值
渣，所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。其中甲烷的热值为q甲烷
=4.2×107J/m3，其物理意义是（ ）
C
1. 1J的甲烷完全燃烧能产生4.2×107 m3热量。
2. 4.2×107J的甲烷完全燃烧能产生1m3热量。
3. 1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107 J热量。
4. 4.2×107m3的甲烷完全燃烧能产生1J热量。
知识对照
01
02
比热容
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课堂教学展示 复习巩固
1、汽油机有哪四个冲程？ 2、哪些冲程发生了能量的转化？如何转化？
课堂教学展示 新课导入
课堂教学展示 教学板书
课堂教学展示 课堂小结 概念
热机
能量转化情况 汽油机 内燃机 柴油机
构造
一个工作循环 能量转化
课后反馈总结 布置作业
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结 教学反思 1.在帮助学生理解热值概念时，可以课前让学生做社会实践调查： 家庭（农村）炉灶的变化及燃料使用的变化，体会相同质量的不同燃 料在燃烧时释放的热量有明显差异.认识不同燃料的热值不同，并由此 引导学生分析、讨论如何有效提高燃料的利用率.
②使用较好的保温材料，减少热损失。
热机的效率
m ′q Q放 想一想 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 机械 能
公式：η=
Q吸
=
cm△t
损失的内能
1．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%
甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量较多，那 么（ D ） A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 × B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 × C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 × D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小 √
解析： Q放的大小与质量m和燃料的热值q都有关，即Q放=mq，因 此，甲放出的热量较多，其质量和热值不一定大，但是质量和燃 料热值的乘积一定大，故应选D.
从哪里获得内能？
石油
柴薪
煤炭
天然气
课堂教学展示 推进新课
一、燃料的热值
想想议议 不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热 本领强呢？ 经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放 出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放 出热量的本领。
1．热值的概念
（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。
2.有效利用燃料是节约能源、保护环境的重要措施，讲解这个问题 是为了强调节约能源、注意环保的重要性，对学生进行节能教育，关 于保护环境问题，通过这部分内容的学习，一方面是为了提高学生的 环保意识，另一方面要让学生辩证地看待科学进步对人类社会的影响， 使学生初步认识到事物都是一分为二的，培养学生初步的辩证唯物主 义的观点，养成辩证看问题的良好习惯.
3. 完全燃烧15千克热值是 3.4×107焦耳/千克的木炭， 能产生多少热量？想要获得这些热量,需要完全燃烧多少 千克氢气？(q氢=1.4 ×108焦耳/千克)
7
解：Q = mq = 15kg×3.4×107J/kg = 5.1×108J
Q m= = q
5.1×108 J 1.4×108 J/kg
图14.2-6 自带燃料和氧化 剂的火箭
课堂教学展示 随堂演练
知识点1 燃料的热值 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
在一次物理实验中，共燃烧酒精42g,如果酒精完全燃烧，则能 释放多少热量？这些热量被10kg的水完全吸收，水的温度能上升 多少摄氏度？［酒精的热值q=3.0×107J/kg，水的比热容 c=4.2×103J/（kg· ℃）］ 解：Q放 = mq = 42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J， 由Q放 = Q吸 = cmΔt，得： Q吸 1.26 106 J t 30C， 3 cm 4.2 10 J/ kg C 10kg
燃料的利用率
热机的效率视频
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。
高温的空气带走相 当一部分热量， 一部分热量直接 散失掉 散失 25% 未燃烧 15% 燃料很难完全燃烧
有效利用 60% 被水吸收的热量
通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源 上改造的潜力巨大。 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。 将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧； （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.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？请列出相关计算式来说明 理由. 解：因为Q放=m木柴q木柴=m煤油q煤油，查出q木柴=1.2×107J/kg， q煤油=4.6×107J/kg，所以 m木柴 q煤油 4.6 107 J/kg 3.83， 7 m煤油 q木柴 1.2 10 J/kg 即干木柴的质量应该等于煤油质量的3.83倍.
即酒精完全燃烧释放的热量是1.26×106J；水的温度能上升30℃.
总结：
热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反 映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的 本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性， 它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体 积、是否完全燃烧均没有关系.
二、热机的效率
课前自学准备 预习检测
1.燃料的热值 质量 完全燃烧 时放出的热量与其______ 物理学中，把某种燃料___________ 之比叫做这种燃料的热值，可用字母q表示，它是燃料的一种特性. 完全燃烧 放出的热量. 1kg 某种燃料____________ 热值在数值上等于_______
2.热机的效率
4.提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答 问题的提纲，不必展开陈述.
解：节约能源、减少环境污染等.（解答本题可从节约能 源及减少环境污染等方面来考虑，答案合理即可）
以节约耗油量 驾车在上坡时低速行驶以增大牵引力， 而当在平路上行驶时还要以适当的速度行驶， 这样可以节约耗油量
阅读教材P25STS《从火车到火箭》短文.
图14.2-3 斯蒂芬森的“火箭号” 蒸汽机车，它诞生于1829年
பைடு நூலகம்
图14.2-4 摩托车使用汽油机，挖土机 使用柴油机，货船使用大型柴油机
图14.2-5 高温高压水蒸气直接推 动蒸汽轮机的叶片
2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg 干木柴能放出多少热量？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 4.2×103 J/(kg· ℃ )。
解：Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J Q m= c( t - t 0 ) 8.4×106 J = 4.2×103 J/(kg· ℃)×(70 ℃-20 ℃) = 40 kg
课后反馈总结 习题解答 （见教材P26 动手动脑学物理）
1.汽油的热值为4.6×107J/kg.这个数值究竟有多大？有人通过一个具 体例子来认识汽油热值的大小：一个60kg的人，从大厦的1楼步行 至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m，他克服重力做了多 少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等， 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？ 解：克服重力做功W=Gh=m人gh=60kg×10N/kg×30m=1.8×104J； 汽油完全燃烧放热Q放 = W = m汽油q，需要汽油的质量 Q放 1.8 104 J 4 m汽油 3.9 10 kg 390mg， 7 q 4.6 10 J/ kg 相当于6根火柴的质量.（一根火柴质量约65mg，其他物体合理即可）
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
R· 九年级上册
课前自学准备 课标要求
知识与技能 1.从能量转化的角度认识燃料的热值.知道燃料热值的物理意义及 其单位. 2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义. 学 3.通过能量的转化和转移，认识热机效率. 习 过程与方法 1.通过对燃料燃烧过程的分析，归纳出燃料燃烧过程中的能量转化. 目 2.通过对热机中的能量转化及损失的分析，了解提高热机效率的具 标 体措施. 情感、态度 1.通过学习提高热机效率的具体措施，帮助学生提高节能意识；初 与价值观 步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响，增强环保意识. 2.通过燃料燃烧放出有害物质的学习，使学生初步认识到事物都是 一分为二的，培养学生初步的辩证的观点，养成辩证看问题的良 好习惯. 学习重点 燃料的热值，热机效率的计算 学习难点 热机中的能量转化及损失，提高热机效率的具体措施 学具准备 多媒体课件
柴油机的效率为30%~45%
2．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）热机的效率是热机性能的重要指标 （2）提高效率的途径 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 改进热机，减少各种能量损失； 利用废气的能量。
为了响应国家“节能减排”的号召，同学们讨论家用 汽车的节能方法，你认为下列方法不合理的是（ D ） 合理 A.开车过程中不宜频繁地急加油和急刹车 会造成汽油的浪费 B.定期清理汽车后备箱中的不常用物品，减小汽车负载 合理 C.夏天开车开空调时，空调的温度不宜过低 可以减小汽车的 合理 阻力，行驶时可 D.驾车长期低速行驶 不合理
= 3.64 kg
知识点2 热机的效率 4. 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 且要保证良好的涧滑 D．提高热机效率，有利于环保减排
5．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散 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__________