教科版（2024）九年级上册（2024）第2章 改变世界的热机第2节 热机效率课前预习课件ppt

这是一份教科版（2024）九年级上册（2024）第2章 改变世界的热机第2节 热机效率课前预习课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了观察思考，热机效率，改变世界的热机，解题支架热效率的计算，发动机推力做的功，喷气式，废气带走能量等内容，欢迎下载使用。
图片中的各种机械，动力都来自于热机。其中，内燃机是应用最广泛，也是常见的一种热机。内燃机是怎样工作的，内燃机有哪些特点呢？
在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了呢？
　　右图表明了某汽车汽油机的能量流向，表明了有用功在汽车运行中的分配。对照此图，请和同学讨论，描述能量的变化情况。
1.定义：热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫做热机的效率。
3.物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，消耗的燃料更少。
【学习任务一】热机的效率的概念
下列说法正确的是（　　）A．液体分子间只存在斥力B．物体吸收热量，温度不一定升高C．物体的机械能越大，具有的内能越大D．热机做的有用功越多，热机的效率越高
解：A.液体分子间存在引力和斥力，故A错误；B.物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化吸热温度不变，故B正确；C.一切物体在任何情况下总具有内能，但不一定总是具有机械能。物体的机械能越大，具有的内能不一定越大，故C错误；D.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，叫做热机的效率，故D错误；故选：B。
【变式训练】热机效率公式的定性比较
关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高C．热机的效率越高说明做功越快D．热机损失的能量中，只有废气带走的能量
解：A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功与总功的比值越大；功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；D．热机损失的能量中，除了废气带走的能量，冷却水和摩擦、散热也会损失能量，故D错误。故选：B。
例题：火力发电站通过燃烧煤炭进行发电，一火力发电站每天燃烧煤炭2.4t，产生的热量为_________J（煤炭热值为3×107J/kg），产生的电能约有6.72×106J，则可计算该火电站热机效率为_______%。
解：①2.4t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q=mq=2.4×1000kg×3×107J/kg=7.2×1010J；②该火电站热机效率
故答案为：1.68×107J；0.009%。
6.提高热机效率的主要途径
①尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量
②热机设计制造,提高技术和使用新材料。③保证良好润滑,减少摩擦额外消耗的功。④使燃料充分燃烧。
知识点1 认识热机效率
1. 某内燃机的能量流向图如图所示。这台内燃机的效率为( )
A. 尽量使用热值大的燃料B. 优化冲程控制，让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全C. 使用黏度低的机油进而减少热机内部各部件间的摩擦D. 车型设计中，空调压缩机、发电机都没有存在的必要，直接去掉进而减重
　　从18世纪60年代开始，蒸汽机在纺织、采矿、冶炼和交通运输等方面得到了广泛应用。机械化的工厂，使世界进入了以“火”为动力的“蒸汽机时代”，极大地推动了人类的第一次工业革命。今天，各种火电站和热电站里，蒸汽轮机正将煤炭、天然气和石油转化为电能。
　　以热机为动力装置的汽车、火车、轮船和飞机把整个世界连接在一起。热机，从根本上改变着我们的世界。
　　人类很早就梦想着飞向太空。14世纪末，我国有一位官吏叫万户，精心制作了一个以47支火箭作动力的装置，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史上的先驱者。
　　竹筒内装上火药，点燃火药，火药燃烧后产生的气体体积膨胀，从竹筒的尾端向后高速喷出，推动箭筒向前飞行。这和现代火箭发动机的原理是一样的。
　　我国不仅是火箭的发源地，还是一个航天大国，我国的长征系列运载火箭，有着极佳的性能。
　　常用的火箭是多级火箭。如右图所示是一枚二级火箭的运行过程。火箭的第一级燃料用完以后就自动脱落，以减少质量 ；随后第二级点火发动，燃料用完后也将自动脱落，再点燃第三级，飞船进入预定轨道。
知识点2 热机效率的计算
（1）飞机在空中飞行的时间是多久？
（3）需要航空煤油的质量为多少千克？（保留整数）
知识点3 改变世界的热机
6. 中国人万户利用火药制作了一个由47支火箭推动的装置，如图甲，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史的先驱。
（1）万户的火箭通过点燃火药产生的高温气体从后端喷出，从而获得前进的动力，此过程把燃料燃烧的内能转化为火箭的______能，类似于内燃机的______冲程。
（2）现代液体火箭发动机的工作原理如图乙所示，它属于________（填“轮式”或“喷气式”）发动机，该火箭______（填“可以”或“不可以”）在太空中飞行。
A. 效率高B. 效率低C. 效率与低速时相同D. 数据不足，无法比较其效率高低
9.“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，再将新鲜空气压缩后送入热机的进气口。这样做的好处是______（填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，______（填“提高”或“降低”）热机的效率。
（1）汽油机燃料燃烧释放的能量除了转化为有用机械能外，最主要的流失形式是______________（填“机械损失”“散热损失”“燃料的不完全燃烧”或“废气带走能量”）。