2021-2022学年度教科版九年级物理上册课件3 热机效率(共24张PPT)

(共24张PPT)
第二章　改变世界的热机
九年级物理教科版·上册
3.热机效率
授课人：XXXX
新课引入
热机工作时，能不能将燃料所含有的化学能全部用来对外做有用功呢？
讨论交流
引入新课
燃气内能E
废气内能
有用机械能
散热损失
机械损失
E1
E2
E3
E4
热机里的能量转化
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
新知讲解
一、热机效率
热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机的效率。
1.定义：
2.公式：
注意
1.热机效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。
2.热机的效率总小于1。
新知讲解
蒸汽机的效率只有4%~8%
汽油机的效率为 26%~40%
柴油机的效率为34%~45%
3.常见热机的效率
新知讲解
（1）提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种能量损失。
（2）提高热机效率的主要措施是：
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧；
②尽量减少各种热量散失；
③使用时注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦而额外消耗的能量。
4.提高热机效率的途径和措施
强化训练
关于热机效率，下列说法中正确的是(　　)
A.热机做的有用功越多，热机效率一定越高
B.热机消耗的燃料越少，热机效率一定越高
C.热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，热机效率一定越高
D.热机做功越快，热机效率一定越高
C
强化训练
一辆汽车在平直公路上匀速行驶了6.9km，受到的阻力3.0×103N，消耗汽油1.5kg，汽油的热值q= 4.6×107J /kg。求（1）牵引力所做的功。（2）热机的效率。
解:（1）牵引力大小为：F=f= 3.0×103N
牵引力所做的功：W有=Fs= 3.0×103N ×6.9×103m=2.07×107J
（2）汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq = 1.5kg ×4.6×107J /kg= 6.9×107J
热机的效率: = =30%
η=
W有
Q放
2.07×107J
6.9×107J
新知讲解
二、改变世界的热机
从镰刀到联合收割机
从木帆船到远洋巨轮
从马车到小轿车
新知讲解
18世纪中后期，蒸汽机的应用，实现了纺织工业机械化
18世纪末，蒸汽机广泛用于采矿业
用蒸汽轮机发电的火电站
热机，从根本上改变着我们的世界。
新知讲解
三、地球就在我们手中
1.热机的利用带来的环境污染
（1）大气污染
城市空气被污染
汽车排放尾气
新知讲解
（2）热污染
城市的热污染
热污染造成的危害
（3）噪声污染
新知讲解
新知讲解
2.怎样控制热机对环境造成的污染
（1）改进燃烧设备，消除烟尘；
（2）提高燃料的综合利用，采取集中供热
（3）充分利用污染少和无污染的能源
（4）在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染
新知讲解
地球就在我们手中，让我们共同来拯救地球吧！
强化训练
汽车发动机是典型的热机，随着生活水平的提高，汽车已逐渐进入百姓家庭，为人们的出行带来了方便，但汽车尾气的排放对环境造成了严重的破坏，下列控制汽车尾气的污染的措施中，不可行的是(　　)
A.制定严格排放标准　 B.推广无铅汽油
C.发展电动汽车 D.淘汰汽车
D
知识总结
课堂练习
1.(2018·泸州) 泸州沱江六桥全程长4km，桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为50km/h，受到的阻力恒为60N，通过全程所需的时间为　__min，牵引力所做的功为　______　J；若通过全程消耗了0.2kg的汽油，汽油机的效率为　_____　。
（已知热值q汽=4.4×107J/kg）
4.8
2.4×105
27.3%
课堂练习
2.关于热机的效率，下列说法正确的是( )
A.蒸汽机的效率通常高于喷气发动机
B.热机效率一定小于100%
C.汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源。目前有些新型燃料汽车, 实现了“零排放”，它们的效率达到100%
D.在完全无摩擦的道路上，汽车发动机的效率可达到100%
B
课堂练习
3.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　）
A.热机排出的尾气没有内能
B.热值越大的燃料，燃烧时放出的热量越多
C.热机的效率能达到100%
D.热机的大量使用会造成环境污染
D
课堂练习
4.(荆州中考)“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，吸入后会对人体健康造成危害，是空气的重要污染源。荆州市是全国74个空气质量监测城市之一。以下措施中会使空气中PM2.5污染增大的是(　　)
A.禁止焚烧秸秆
B.提倡使用太阳能设备
C.发展核电代替部分煤发电
D.提倡城市居民开车出行
D
课堂练习
5.(2018·聊城) 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]
求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
课堂练习
解：（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，
水吸收的热量：；
（2）3g酒精完全燃烧释放的热量：；
酒精灯烧水的热效率：；
（3）1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量，
则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：。
答：（1）水吸收的热量是3.36×104J；（2）酒精灯烧水的热效率是37.3%；（3）5g，100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量是1.13×104J。