人教版九年级物理全册14.2热机的效率导学案_第1页
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文档简介

人教版九年级物理全册14.2热机的效率导学案一、导学目标理解热机的效率概念。掌握计算热机效率的方法。分析热机效率与能量转化的关系。二、导学内容1.热机的效率热机是将热能转化为机械能的装置，效率是评价热机性能的重要指标。热机的效率定义为机械能输出与输入热能之比。热机效率的计算公式为：\[\text{{效率}}=\dfrac{{\text{{机械能输出}}}}{{\text{{输入热能}}}}\]热机效率的取值范围是0到1之间。2.热机效率与能量转化通常情况下，热机的效率不可能达到100%。根据能量守恒定律，热机输入的热能必定会有一部分转化为机械能，而另一部分会以热能形式散失。热机效率与能量转化的关系可以通过以下公式表示：\[1=\dfrac{{\text{{机械能输出}}}}{{\text{{输入热能}}}}+\dfrac{{\text{{散失热能}}}}{{\text{{输入热能}}}}\]从上述公式可以看出，散失热能在能量转化中起到了消耗的作用，导致热机效率无法达到100%。3.热机效率与可逆过程热机效率的最高值是由可逆过程决定的。可逆过程是指系统与外界之间没有任何热交换产生的过程。对于可逆过程，热机效率的计算公式可以简化为：\[\text{{效率}}_{\text{{可逆}}}=1-\dfrac{{\text{{散失热能}}_{\text{{可逆}}}}}{{\text{{输入热能}}}}\]可逆过程具有极高的效率，但在实际应用中很难实现。三、导学练习在一个热机中，输入热能为1000J，机械能输出为400J，求热机的效率。一个热机的输入热能为500J，散失热能为100J，求热机的效率。对于一个可逆热机，输入热能为2000J，散失热能为100J，求热机的效率。四、导学总结热机的效率是评价热机性能的重要指标，可以用机械能输出与输入热能之比来表示。热机效率的取值范围是0到1之间。热机效率与能量转化密切相关，根据能量守恒定律，输入热能会有一部分转化为机械能，而另一部分会以散失热能形式散失。热机效率的最高值由可逆过程决定，可逆过程具有极高的效率，但在实际应用中很难实现。五、思考题为什么热机的效率不能超过100%？为什么可逆过程具有极高的效率，但在实

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