《热机的效率》陈彬

14.2热机的效率九年级物理组主备人：陈彬2议课组：议课时间：8月25日授课时间:9月13日第一课时

火箭的升空需要一种重要的燃料——氢，你知道为什么火箭上的燃料是液态氢，而不用汽油吗？课前回顾（1分钟）学习目标（1分钟）1.知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化；2.知道什么是燃料的热值；3.会计算燃料完全燃烧时放出的热量。自学内容：课本22～23页；自学指导1

（1分钟）自学方法：阅读课本；解决问题：1.燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化；2.燃料热值的定义、物理意义、单位；3.常见的燃料中，哪种燃料热值最大？学生自学，教师巡视（3分钟）自学检测

1（5分钟）1、燃料的种类很多，固体燃料有_____、_____等，液体燃料有____、____等，气体燃料有_____、_____等。燃料燃烧是燃料的______转化成______。木材煤汽油酒精煤气天然气化学能内能2、我们把某种燃料_________时所放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的_______，用字母q表示，单位_________。它表示燃料燃烧时______本领的物理量。完全燃烧热值J/kg放热3、常见的燃料中，_______的热值最大。焦炭的热值是3.0×107J/kg，读作__________________。氢3.0×107焦每千克点拨

（15分钟）一、热值的由来：问：将一锅水烧开需要的以下燃料质量一样吗？不一样，燃料的热值不同。燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。我们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（符号：q）。（2）定义式：

（3）单位：

J/kg（或J/m3）焦每千克（或焦每立方米）（1）定义：Q放

=qm（5）公式：质量热值（4）q煤油=4.6×107J/kg的意义：1kg的煤油完全燃烧时放出的热量为4.6×107J或:Q放

=qV体积二、热值：q＝Q放m三、一些燃料的热值：干木材柴约1.2×107J/kg柴油3.3×107J/kg烟煤约2.9×107J/kg煤油4.6×107J/kg无烟炭约3.4×107J/kg汽油4.6×107J/kg焦炭3.0×107J/kg氢1.4×108J/kg木炭3.4×107J/kg煤气约3.9×107J/m3酒精3.0×107J/kg沼气约1.9×107J/m3（1）每种燃料都有一定的热值，不同燃料热值一般不同。（3）氢的热值最大。（2）热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关；

与燃料的状态、质量、体积、是否完全燃烧,放热的多少都无关。燃料的热值特点：例3.酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧5dm3的酒精放出多少的热量？（ρ酒精=0.8×103kg/m3）；

例1.木炭的热值为q=3.4×107J/kg，完全燃烧质量为5kg木炭放出的热量为多少？=3.4×107J/kg×5kg=1.7×108J解：木炭放出的热量

Q放=qm例2.煤气的热值为q=3.9×107J/m3

，完全燃烧体积为10L的煤气放出的热量为多少？=3.9×107J/m3×10×10-3m3=3.9×105J解：煤气放出的热量

Q放=qV解：酒精的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×5×

10-3m3=4kg则完全燃烧放出的热量

Q放=qm=3.0×107J/kg×4kg=1.2×108J我们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。（2）单位：

J/kg（或J/m3）焦每千克（或焦每立方米）（1）定义：Q放

=qm（3）公式：质量热值（4）q煤油=4.6×107J/kg的意义：1kg的煤油完全燃烧时放出的热量为4.6×107J或:Q放

=qV体积课堂小结（2分钟）当堂训练（15分钟）必做题2、热值的国国际单位制单单位是（（））A．焦·千克克B．焦/千千克C．焦·千克克/℃D．焦焦·℃/千克克3、下列燃料料中，热值最最大的是（））A．柴油B．煤煤油C．汽油D．氢气1、热机是把把____能转化为_____能的机器,1千克某种燃燃料________放放出的热量叫叫做这种燃料料的______。完全燃烧热值BDC4、下列关于于热值的说法法中，正确的的是（））A．任何物体体都有热值B．燃料燃烧烧时才有热值值C．燃料的热热值与燃料是是否完全燃烧烧无关D．燃烧时放放出热量多的的燃料热值大大内机械5.由q=Q放/m得出下列说法法中正确的是是（））A．m一定时，q与Q放成正比B．Q放一定时，q与m成反比C．q与Q放、m无关D．以上说法都都不正确C6、酒精的热值值比干木材大大，下列说法法中正确的是是（））A．酒精含有有的内能比干干木材高B．燃烧酒精精比燃烧干木木材放出的热热量多C．燃烧酒精精比燃烧干木木材产生的温温度高D．要使它们们完全燃烧放放出同样多的的热量，所需需酒精比干木材质量小小D7、无烟煤的的燃烧值是3.4×107J/m3，它的物理意意义是：______________________________________。1m3无烟煤在完全全燃烧时放出出的热量是3.4×107J8、一桶煤油用用掉了一半，，则剩下的煤煤油（））A.密度和和热值不变，，比热容减为为原来的一半半B.比热容容和密度不变变，热值减为为原来的一半半C.热值和和比热容不变变，密度减为为原来的一半半D.密度、、热值和比热热容都不变D9、把5kg40℃℃的水烧开，需需要完全燃烧烧多少kg的干木柴？（（已知干木柴柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准准大气压，并并且燃料完全全燃烧放出的的热量全部被被水吸收）解：水吸收的的热量Q吸=cm△t=4200J/(kg··0C)×5kg×（1000C-400C）=1.26××106J热量全部吸收收则Q放＝Q吸=1.26××106J燃烧干木头的的质量m＝Q放q=1.26X106J1.2X107J/kg=0.105kg选做题14.2热机的效率九年级物理组组主备人人：陈彬2议课组组：议课时间：8月25日授课时间:9月14日第二课时学习目标（1分钟）1.会计算燃料完完全燃烧时放放出的热量;2.知道热机效率率的含义及提提高热机效率率的措施;3.能够计算热机机的效率.自学内容：：课本23～～24页自学指导1（1分钟）自学方法：：阅读课本解决问题：：1.知道影响热热机效率的的因素;2.怎么提高热热机效率.学生自学，，教师巡视视（3分钟钟）自学检测1（3分钟）1、定义：：在热机里里的那部分能能量跟放出的能量量之比，叫叫做热机的的效率。热热机的效率率都。用来做有用用功燃料完全燃燃烧小于12．在热机的的各种损失失中，_____带走的能量量最多．设设法利用这这些能量，，是提高高燃料利用用率的重要要措施废气4、一台内内燃机运行行时各种能能量损耗大大致为；燃燃料不完全全燃烧损失失5﹪,汽汽缸散热损损失占25﹪,废气气带走的能能量占30﹪,摩擦擦等机械损损耗占10﹪,则热热机的效率率是________。30﹪3、在热机机中，蒸汽汽机的效率率很低只有有_________,汽油油机的效率率为__________,柴油机的的效率为_________.6﹪-15﹪20﹪-30﹪30﹪-45﹪点拨1（3分钟）一、能流图图分析热机机效率(易错)燃料的化学学能有用机械能能废气带走的的能量未完全燃烧烧、散热、、克服摩擦擦损失热机中燃料料内能都到到哪里去了了？由于机械传传动等，克克服摩擦所所消耗的能能量燃料很难全全部燃烧，，燃料的化化学能不能能全部释放放机械传热损损失一部分分能量废气排出带带走的能量量例：热机中中燃料释放放能量的主主要走向示示意图注：在热机机的各种损损失中，废废气带走的的能量最多多燃料的化学学能热机的效率率：热机真正转转变为对外外做功的部部分例：如图为内内燃机的能能流图，则则内燃机的的效率为（（））A、E1/E；B、E2/E；C、E3/E；D、E4/E。E1E2E3E4ED化学能（100﹪）内能机械能燃烧不完全全损失的能能量废气带走的的能量克服摩擦损损失的能量量电流通过导导线时发热热损失的能能量散热损失的的能量发电机蒸气轮机锅炉散热损失的的能量克服摩擦损损失的能量量电能（30﹪）火电站能流流图二、提高热热机效率的的方法1.保持良好的的润滑，减减小摩擦。。2.减少废气带带走的能量量。3.使燃料充分分燃烧。4.尽量减少各各种热量损损失。由于机械传传动等，克克服摩擦所所消耗的能能量燃料很难全全部燃烧，，燃料的化化学能不能能全部释放放机械传热损损失一部分分能量废气排出带带走的能量量热机真正转转变为对外外做功的部部分自学内容：：回顾机械效效率计算的的相关知识识自学指导2（1分钟）自学方法：：阅读课本解决问题：：掌握热机效效率的计算算;学生自学，，教师巡视视（3分钟钟）自学检测2（3分钟）2、汽车热机机的效率：：②Q放为燃料完全全燃烧放出出的热量，，即Q放=____或Q放=_____.η＝W有Q放①W有为热机输出出的有用功功，即牵引力做做的功，W有=___或W有=___.FsPtqmqV1、烧水的效效率：η＝Q吸Q放②Q放为燃料完全全燃烧放出出的热量，，即Q放=_____或Q放=_____.①Q吸为水吸收的的热量，即即Q吸=_____；cm△tqmqV例1、某家庭需需要将50kg、20℃的水加热到到60℃作为生活用用热水，他他们利用煤煤气灶烧水水，需燃烧烧0.8kg煤气气．．已已知知煤煤气气的的热热值值q=4.2××107J/kg，求求：：（（1）50kg、20℃℃的水水加加热热到到60℃℃需吸吸收收的的热热量量（（2）完完全全燃燃烧烧0.8kg煤气气放放出出的的热热量量；；（（3）煤煤气气灶灶烧烧水水的的效效率率．．解：：(1)水吸吸热热Q吸＝cm水△t=4.2X103J/kgX50kgX（60-20）℃℃=8.4X106J(2)燃料料完完全全燃燃烧烧放放出出热热量量（3）煤煤气气灶灶烧烧水水的的效效率率η＝Q吸Q放=8.4X106J3.36X107J=25%Q放=qm气=4.2××107J/kgX0.8kg=3.36X107J典例例分分析析，，教教师师点点拨拨2（3分钟钟））课堂堂小小结结（2分钟钟））1.定义义：用来来做做有用用功功的那那部部分分能能量量和和燃燃料料完全全燃燃烧烧放出出的的能能量量之之比比。。2、公公式式:热机机的的效效率率：：3、、提提高高效效率率办办法法：：1.保持持良良好好的的润润滑滑，，减减小小摩摩擦擦。。2.减少少废废气气带带走走的的能能量量。。3.使燃燃料料充充分分燃燃烧烧4.尽量量减减少少各各种种热热量量损损失失当堂堂训训练练（（15分钟钟））1.甲甲柴柴油油机机的的效效率率比比乙乙柴柴油油机机的的效效率率低低，，表表明明（（））A、、甲甲的的功功率率小小B、、甲甲做做的的功功少少C、、甲甲消消耗耗的的柴柴油油多多D、、甲甲柴柴油油机机内内能能转转化化为为机机械械能能的的百百分分比比小小2.关于于提提高高热热机机效效率率的的途途径径，，下下列列错错误误的的是是（（））A、、尽尽量量使使燃燃料料完完全全燃燃烧烧B、、尽尽量量减减少少输输出出功功率率C、、尽尽量量减减小小摩摩擦擦D、、尽尽量量减减少少热热量量损损失失DBB3.4.某某热热机机的的效效率率为为20％％，，这这表表明明做做100J的的有有用用功功时时（（））A、、要要消消耗耗20J的的燃燃料料内内能能B、、要要向向外外散散失失80J的的热热量量C、、要要消消耗耗燃燃烧烧后后能能放放出出500J内内能能的的燃燃料料D、、要要消消耗耗80J的的燃燃料料内内能能C5.下下面面说说法法不不正正确确的的是是（（））A.燃料料燃燃烧烧时时，，将将化化学学能能转转化化为为内内能能B.人类类使使用用的的能能量量绝绝大大部部分分是是从从燃燃料料的的燃燃烧烧中中获获得得的的C.lkg的某种种燃料燃燃烧时放放出的热热量叫做做这种燃燃料的热热值D.提高燃料料的利用用率是节节约能源源的重要要措施C6、现已研研制出利利用秸秆秆生产的的节能环环保型燃燃料——秆浆煤。。若燃烧烧秆浆煤煤，使50kg、20℃的水温度度升高到到80℃。（秆浆浆煤的热热值为2.4××107J/kg）求：（1）水需要要吸收的的热量？？（2）如果秆秆浆煤燃燃烧释放放的热量量完全被被水吸收收，需要要完全燃燃烧多少少千克秆秆浆煤？？解：（1）水吸收收的热量量：Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg•℃℃）×50kg××（80℃-20℃℃）=1.26×107J（2）需要的的秆的质质量m＝Q放q=1.26X107J=0.525kg2.4×107J/kg7、一辆汽汽车的发发动机输输出功率率为60KW，每小时时消耗汽汽油10kg，请计算算发动机机的效率率（汽油油的热值值为4.6××107J/kg）解：发动动机每小小时做功功w有=Pt=60××103W×3600s=2.16××108J完全燃烧烧10kg汽油放出出的热量量Q放=qm=4.6×107J/kg×10kg=4.6×108Jη＝W有Q放=2.16X108J4.6X108J=47%发动机的的效率选做题9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。13:53:1513:53:1513:531/1/20231:53:15PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。1月月-2313:53:1513:53Jan-2301-Jan-2312、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。13:53:1513:53:1513:53Sunday,January1,202313、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。1月月-231月月-2313:53:1513:53:15January1,202314、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。01一一月月20231:53:15下下午13:53:151月-2315、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要16、行动出成果，工作出财富。。2023/1/190:02:4700:02:4719January202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。12:02:47上午12:02上午00:02:471月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。1月-231月-23Thursday,January19,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。00:02:4700:02:4700:021/19/202312:02:47AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。1月-2300:02:4700:02Jan-2319-Jan-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。00:02:4700:02:4700:02Thursday,January19,202313、不知香积寺，数里入云峰。。1月-231月-2300:02:4700:02:47January19,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任