教科版九年级物理上册 第2章第3节 热机效率课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
第3节 热机效率
情境导入
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？
探索新知
◆热机效率
讨论交流：
热机里的能量转化
在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？
燃料释放的热量（100%）
废气（33%~35%）
冷却水（30%~32%）
摩擦与辐射（7%~9%）
100%
输出有用功（25%~30%）
发动机风扇（10%）
变速齿轮（10%）
轴（4%）
克服车轮阻力（17%）
克服空气阻力（42%）
克服爬坡阻力（17%）
汽车内燃机的能量流向
我们把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。
公式：
用来描述热机的性能，是热机性能的重要指标。由于热机在工作过程中总有能量损失，热机的效率总小于1。
一些热机的效率
蒸汽机 4%~8% 燃汽轮机 50%~60%
蒸汽轮机 25%~30% 汽油机 26%~40%
柴油机 34%~45% 喷气发动机 50%~60%
如何提高热机的效率？
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提高热机效率的途径和措施：
（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。
◆改变世界的热机
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，蒸汽机广泛应用在采矿业上
用蒸汽轮机发电的火电站
极大地推动了人类的第一次工业革命
热机极大地提高了生产力，极大地改变了交通方式。
几百年来，为了提高热机效率，科学家、工程师去探索、创新，技术日趋先进，应用更加广泛。各种火电站和热电站，蒸汽轮机正将煤炭、天然气和石油转化为电能；以热机为动力的汽车、飞机、轮船把世界联系在一起。
◆地球就在我们手中
热机造成的环境污染：
1.大气污染
热机工作时排放的大量氮氧化物、碳氧化物、铅等是大气污染的主要来源，直接危害人体健康，影响农作物的生长。
2.噪声污染
大量由热机作动力的机器工作时产生的噪声，影响人类的正常生活，甚至危害人体健康。
3.热污染
热机排出的二氧化碳，引起“温室效应”，热机产生的废气和冷却水带走的热量，成为“热岛效应”的元凶之一。
保护环境的措施：
①研究和开发低能耗、污染小的高性能热机；
②改进燃烧设备，消除烟尘；
③提高燃料的综合利用率，采取集中供暖；
④在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染；
⑤节约能源和开发新能源，实现可持续发展。
地球就在我们手中，让我们共同来拯救地球吧！
课堂小结
自我评价
1.关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）。
A.蒸汽机效率比内燃机高
B.热机的功率越大，它的效率一定越高
C.热机的效率是热机性能的重要指标
D.热机使用的燃料热值越大，热机效率就越高
C
2.关于热机效率，下列说法正确的是（ ）。
A.热机效率越高，即热机做的有用功多
B.热机效率越高，即热机的功率越大
C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
CD
3.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。
35%
4.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%
5.全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少燃油？
解：效率提高前后每辆汽车需要消耗的有用能量相等，所以30%Q总前=（30%+1%）Q总后，则30%·m前q=31％·m后q，
10亿辆汽车节省的汽油质量为109×（1.8-1.742）t=5.8×107t。