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初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 热机的效率授课ppt课件
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这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 热机的效率授课ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了教学目标，新课讲授，知识总结，课堂练习，课后作业，物理观念，科学思维，科学探究，课标要求，汽油机等内容，欢迎下载使用。
建立热值概念，知道热值是燃料的一种特性；了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向
知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在，能进行有关燃料放热的简单计算
通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的影响
从能量转化的角度认识燃料的热值；从能量转化和转移的角度认识效率
热值概念的理解以及提高热机效率的方法
有关燃料热值以及热机效率的简单计算
所有的热机在工作时都需要燃料 ，先把燃料的 能转化为 能；再把 能转化为 能。
液体燃料汽油、柴油、酒精等
气体燃料煤气、天然气等
汽油、煤炭、柴油、液化气
我们现在很少看到燃烧干木柴取暖和做饭，这是为什么呢？
除了环保方面的原因，与燃料自身有没有原因呢？
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？
常见的两种不同燃料进行对比实验
探究不同燃料的放热本领
根据什么现象可以确定放热多少不同？
用天平称量前后质量只差
看水吸热升温多少（转化法）
燃烧相同质量的不同燃料，看水温升高多少
让水温升高相同，比较燃料燃烧质量的多少
实践告诉我们，等质量的干木柴、烟煤和汽油，充分燃烧。汽油放出的热量要比干木柴和烟煤多。
我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
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，用符号q表示。
焦每千克，符号：J/kg（固、液体燃料）焦每立方米，符号：J/m3（气体燃料）
数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
q=Q/m（固、液体燃料）q=Q/V（气体燃料）
指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程
1.热值的大小只有燃料种类有关
2.不同燃料的热值一般不同
1.利用家用煤气灶，把质量为1kg的水，从室温25℃加热至100℃，消耗多少煤气？
加热前710.971m3
加热后710.9946m3
710.9946m3-710.971m3=0.0236m3
这些煤气能放出多少热量？它们都被水吸收了吗？
1.利用家用煤气灶，把质量为1kg的水，从室温25℃加热至100℃，消耗煤气0.0236m3，这些煤气完全燃烧放出的热量是多少？水吸收的热量是多少？（煤气的热值是3.9×107J/m3）
Q放=qV=3.9×107J/m3×0.0236m3=9.204×105J
Q吸=cm△t=4.2×104J/（kg·℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J
水吸收的热量远小于煤气放出的热量，为什么在烧水时，水不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？
煤气燃烧放出的热量除了要加热水，还要加热容器和周围的空气，即有热量的损耗。
与机械效率类似，水吸收3.15×105J热量，煤气需要放出9.204×105J热量。这也是一种效率，也用符号 表示。
以上，煤气加热水的效率：
提高炉子烧水效率的方法：
（1）增加供氧（往炉膛内吹空气）
（2）增大受热面积（煤磨成煤粉或煤粒）
（3）炉壁选用隔热材料
热机（如内燃机）在工作时，能不能将燃料所放出的热量全部用来对外做功呢？热量都去哪里了？
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。
蒸汽机的效率只有6%～15%
汽油机的效率只有20%～30%
柴油机的效率只有30%～45%
（2）尽量减小各种热量损失
（3）在热机设计和制造上提高技术水平和使用新材料
（4）保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的功
这些方法可以提高热值吗？
热机效率不高，因此，我们要节约资源，提高热机的利用率
热机效率高是指（ ）A.热机温度高B.热机功率大C.热机在单位时间内消耗燃料少D.燃料燃烧放出的能量转化为机械能的百分比大
某型号汽油机工作时的热损失情况是:汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，由于汽油容易挥发等原因其利用率只有90%，则2kg能利用的汽油其完全燃烧(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( )××××107J
1.下列供热方式，最有利于环境保护的是( )A.用煤作燃料供热B.用石油作燃料供热C.用天然气或煤气作燃料供热D.用太阳能供热
2.下列关于热值和热机效率的说法正确的是( )A.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大B.使燃料燃烧更充分，可以增大热值C.柴油机的热机效率通常为100%D.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
3.某同学估算燃气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入V=2.5L水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃,立即关闭天然气,烧水前、后燃气表的示数变化“△V=0.105 m3,该同学查得天然气的热值q=4.0×107J/m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃ ),求:（1）水吸收的热量;（2）燃气灶烧水效率
（1）水的体积V=2.5L=2.5×10-3m3，
由ρ=m/V可得，水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
烧开这壶水，水吸收的热量为
Q吸=cm△t=4.2×103（kg·℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=△Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J
建立热值概念，知道热值是燃料的一种特性；了解热机效率，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向
知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在，能进行有关燃料放热的简单计算
通过社会调查、分组交流合作，了解热机效率及热机带来的影响
从能量转化的角度认识燃料的热值；从能量转化和转移的角度认识效率
热值概念的理解以及提高热机效率的方法
有关燃料热值以及热机效率的简单计算
所有的热机在工作时都需要燃料 ，先把燃料的 能转化为 能；再把 能转化为 能。
液体燃料汽油、柴油、酒精等
气体燃料煤气、天然气等
汽油、煤炭、柴油、液化气
我们现在很少看到燃烧干木柴取暖和做饭，这是为什么呢？
除了环保方面的原因，与燃料自身有没有原因呢？
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？
常见的两种不同燃料进行对比实验
探究不同燃料的放热本领
根据什么现象可以确定放热多少不同？
用天平称量前后质量只差
看水吸热升温多少（转化法）
燃烧相同质量的不同燃料，看水温升高多少
让水温升高相同，比较燃料燃烧质量的多少
实践告诉我们，等质量的干木柴、烟煤和汽油，充分燃烧。汽油放出的热量要比干木柴和烟煤多。
我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
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，用符号q表示。
焦每千克，符号：J/kg（固、液体燃料）焦每立方米，符号：J/m3（气体燃料）
数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
q=Q/m（固、液体燃料）q=Q/V（气体燃料）
指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程
1.热值的大小只有燃料种类有关
2.不同燃料的热值一般不同
1.利用家用煤气灶，把质量为1kg的水，从室温25℃加热至100℃，消耗多少煤气？
加热前710.971m3
加热后710.9946m3
710.9946m3-710.971m3=0.0236m3
这些煤气能放出多少热量？它们都被水吸收了吗？
1.利用家用煤气灶，把质量为1kg的水，从室温25℃加热至100℃，消耗煤气0.0236m3，这些煤气完全燃烧放出的热量是多少？水吸收的热量是多少？（煤气的热值是3.9×107J/m3）
Q放=qV=3.9×107J/m3×0.0236m3=9.204×105J
Q吸=cm△t=4.2×104J/（kg·℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J
水吸收的热量远小于煤气放出的热量，为什么在烧水时，水不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？
煤气燃烧放出的热量除了要加热水，还要加热容器和周围的空气，即有热量的损耗。
与机械效率类似，水吸收3.15×105J热量，煤气需要放出9.204×105J热量。这也是一种效率，也用符号 表示。
以上，煤气加热水的效率：
提高炉子烧水效率的方法：
（1）增加供氧（往炉膛内吹空气）
（2）增大受热面积（煤磨成煤粉或煤粒）
（3）炉壁选用隔热材料
热机（如内燃机）在工作时，能不能将燃料所放出的热量全部用来对外做功呢？热量都去哪里了？
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。
蒸汽机的效率只有6%～15%
汽油机的效率只有20%～30%
柴油机的效率只有30%～45%
（2）尽量减小各种热量损失
（3）在热机设计和制造上提高技术水平和使用新材料
（4）保证良好的润滑，减少因摩擦额外消耗的功
这些方法可以提高热值吗？
热机效率不高，因此，我们要节约资源，提高热机的利用率
热机效率高是指（ ）A.热机温度高B.热机功率大C.热机在单位时间内消耗燃料少D.燃料燃烧放出的能量转化为机械能的百分比大
某型号汽油机工作时的热损失情况是:汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，由于汽油容易挥发等原因其利用率只有90%，则2kg能利用的汽油其完全燃烧(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是( )××××107J
1.下列供热方式，最有利于环境保护的是( )A.用煤作燃料供热B.用石油作燃料供热C.用天然气或煤气作燃料供热D.用太阳能供热
2.下列关于热值和热机效率的说法正确的是( )A.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大B.使燃料燃烧更充分，可以增大热值C.柴油机的热机效率通常为100%D.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
3.某同学估算燃气灶烧水时的效率,他在烧水壶中装入V=2.5L水,烧水前的水为20℃,将水加热至100℃,立即关闭天然气,烧水前、后燃气表的示数变化“△V=0.105 m3,该同学查得天然气的热值q=4.0×107J/m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃ ),求:（1）水吸收的热量;（2）燃气灶烧水效率
（1）水的体积V=2.5L=2.5×10-3m3，
由ρ=m/V可得，水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
烧开这壶水，水吸收的热量为
Q吸=cm△t=4.2×103（kg·℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=△Vq=0.105m3×4×107J/m3=4.2×106J
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