【人教九上物理学霸听课笔记】14章第2节 热机的效率 学案课件 (共31张PPT)

(共31张PPT)
九上
物理
第十四章
内能的利用
热机的效率
第2节
热机的效率
第十四章
内能的利用
新知梳理
应用示例
课堂小结
一
燃料的热值
1.
燃料燃烧过程中的能量转化：________能→______能。
化学
内
2.
物理意义：热值是表示不同燃料燃烧时____________大小的物理量。
放热本领
3.
定义：某种燃料________燃烧放出的________与其________之比，叫做这种燃料的热值，热值用符号_______表示。
热值在数值上等于______
某种燃料完全燃烧放出的______。
完全
热量
质量
1
热量
4.
单位：___________（固体、液体燃料）或____________（气体燃料）。
5.
燃料完全燃烧放出热量的公式：_____________（固体、液体燃料）或_____________（气体燃料）。
[说明]木炭的热值是
，它表示______________________________________________________。
[说明]
的木炭完全燃烧所放出的热量为
二
热机的效率
1.热机中燃料释放能量的主要走向示意图（图14-2-1）
图14-2-1
2.
热机效率
用来做__________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。
有用功
3.公式：
。
4.物理意义：反映热机对能量利用率的高低。
5.提高热机效率的途径
热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关，
提高效率的途径是减少热机工作中的各种能量损失，具体措施有：
①使燃料充分燃烧。
②尽量减少各种热量损失。
③注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减少因克服摩擦而额外消耗的能量。
类型一
燃料的热值
例1
关于燃料的热值，下列说法正确的是(
)
A.
燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.
容易燃烧的燃料，热值一定大
C.
煤的热值比干木柴的热值大，煤燃烧放出的热量比干木柴燃烧放出的热量多
D.
煤油和
煤油的热值一样大
D
[解析]
燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况、燃料的质量、燃料是否容易燃烧均无关，故A、B错误，D正确；燃料燃烧放出的热量与燃料是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关，因此热值大的燃料燃烧放出的热量不一定多，故C错误。
[易错辨析]两点理解燃料的热值
（1）热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧情况等均无关。
（2）各种燃料的热值是一定的，不能根据公式
错误地认为：
与
成正比，与
成反比。
类型二
有关热值的计算
例2
[2020·贵港]
利用酒精燃烧给水加热，使质量为
的水温度升高
。已知
。
（1）
求水吸收的热量是多少。
[答案]
水吸收的热量：
。
（2）
若酒精完全燃烧产生的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧多少千克的酒精？
[答案]
，由
得，需要完全燃烧酒精的质量：
。
[方法指导]把握三点，正确解答有关热值的计算题
（1）正确理解热值的概念，审清热值的单位，从而正确选择燃料完全燃烧释放热量的公式。
（2）认真审题，挖掘题目中的隐含条件，建立等量关系。
（3）建立等量关系后，得出待求量的表达式，然后代入数值进行计算，在代入数值时，注意各物理量的单位要统一。
类型三
有关燃料利用率的计算
例3
[2020·聊城]
小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把
的水从
加热到
，天然气表的示数由
变为
，已知水的比热容
，天然气的热值
。求：
（1）
水吸收的热量。
[答案]
水吸收的热量：
。
[答案]
消耗的天然气：
；
天然气完全燃烧放出的热量：
。
（2）
消耗的天然气完全燃烧放出的热量。
[答案]
该热水器的效率：
。
（3）
该热水器的效率。
[方法指导]三步解决有关燃料利用率的计算
①明确燃烧的是哪种燃料，即知道燃料的热值、质量或体积以及是否完全燃烧。
②明确吸热物体的比热容、质量和温度变化量。
③明确所求的物理量，根据相应的公式进行计算。应用的公式有
（或
），
。
类型四
热机的效率
例4
一辆氢气动力试验汽车
内在平直路面上匀速直线行驶了
，消耗了
的氢气，假设氢气完全燃烧，此过程中汽车受到的阻力为
，求：（氢气的热值取
）
（1）
氢气完全燃烧产生的热量。
[答案]
氢气完全燃烧放出的热量：
。
（2）
汽车的牵引力做的功。
[答案]
因为汽车匀速直线行驶，所以牵引力
，
牵引力所做的功：
。
（3）
汽车发动机的效率。
[答案]
汽车发动机的效率：
。
例5
五一期间，小明的爸爸利用家中的汽车进行了自驾旅游，汽车以
的速度匀速直线行驶了
，从油量指示表上估计出消耗汽油约
。汽油的密度
，汽油的热值
。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为
。求：
（1）
汽油完全燃烧放出的热量。
[答案]
消耗汽油的体积：
，
汽油的质量：
，
汽油完全燃烧所释放的热量：
。
[答案]
发动机的效率为
，由
得，发动机输出的有用功：
。
（2）
汽车发动机输出的有用功。
[答案]
汽车行驶的路程：
，
由
可得，汽车的牵引力：
，
因为汽车匀速直线行驶，故汽车所受的阻力：
。
（3）
汽车匀速行驶过程中所受的阻力。
[方法指导]求解热机效率问题的解题思路
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