14.2 热机的效率导学案 2022-2023学年人教版九年级全一册物理(有答案)

14.2热机的效率
内 容 学习注解
学习目标知识：从能量转化的角度认识燃料的热值。技能：从能量转化的角度认识热机的效。情感态度与价值观：了解内能的利用在人类发展史上的重要意义，培养科学意识。学习重难点：重点：从能量转化的角度认识燃料的热值。难点：从能量转化的角度认识热机的效义。学习过程：一、知识提要：1．燃料的热值（1）定义：我们把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。符号：，热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。（2）单位：焦每千克，符号：J/kg或J·kg-1．（3）热值的意义：例：木炭的热值3．4×107J/kg，表示1kg木炭完全燃烧放出的热量为3．4×107J。2．热机的效率（1）定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。（2）公式： ①：汉语拼音读法是aita；②通常用百分数表示，无单位；③<100%。（3）燃料完全燃烧放出的热量：＝（4）提高燃料的利用率一是要让燃料燃烧尽可能充分；二是要充分利用各种废气，减少热量的散失。二、自主学习，合作探究，展示汇报：1．回顾上节所学（1）热机的基本原理是： 。（2） 叫内燃机。常见的有 和 。（3）四冲程汽油机是由 、 、 、 四个冲程构成。其中将机械能转化为内能的是 ；将内能转化为机械能的是 。2．燃料的热值（1）阅读课本（2）完成课本习题。提示：普通家庭一个月烧水、做饭平均消耗燃料：无烟煤75kg，液化石油气15kg，干木柴150kg。（3）小结：①定义： ，叫做这种燃料的热值。符号： 。②单位： ，符号： 或 。热值的意义。例如：焦炭的热值是3．0×107J/kg，物理意义是： 。热机的效率（1） ，叫做热机的效率。公式： ，由热值的定义单位可以看出，燃料完全燃烧放出的热量＝ 。
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（2）通常的锅炉和内燃机的燃料利用率比较低，因此节约能源上潜力很大。归纳提高燃料的利用率的措施：一是 ；一是 。三、当堂检测一、单选题1．小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2103J/（kg℃，酒精的热值为q=3107J/kg]。则（　　）A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%2．关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（　　）A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大C．质量和初温相同的水和煤油，吸收相同热量时煤油温度升高得多D．内能总是从热量多的物体向热量少的物体转移3．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，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的4．2022年5月10日，搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，成功进入预定轨道。长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有（　　）A．较大的比热容 B．较低的沸点C．较大的热值 D．较小的质量5．2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕，在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”，（“绿电”是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小）。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应，预计消耗“绿电”约，可以节约标准煤，减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧，则放出的热量约为（煤约为）。（　　）A． B． C． D．6．汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100%C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能7．如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　）A．25% B．35% C．40% D．75%二、填空题8．使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是_______J：若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气_______m3。（水的比热容为4．2103J/（kg·℃），天然气热值为4.2107/m3）9．神舟十三号载人飞船与长征二号F运载火箭的组合体于2021年10月16日发射升空，在此次发射任务中，长征二号F运载火箭以8×106N的推力将总质量为500t的组合体在50s内推到3×104m的高度，在此过程中共消耗15t燃料，已知火箭燃料的热值4×107J/kg，g=10N/kg。火箭在点火升空的过程中，燃料燃烧将火箭燃料放出的 ___________能转化为组合体的 ___________能；火箭发动机推力的平均功率为 ___________W；火箭发动机的效率为 ___________。10．2022年6月5日，神舟十四号完美飞天，振奋国人。火箭通常选用热值较 ___________（选填“大”或“小”）的物质作为燃料；在飞船加速上升过程中，它的机械能 ___________。11．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为1.4×108J/kg，完全燃烧0.6kg的氢气可放出 ___________J的热量；若用这些氢产生的热量去加热1t水，已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，则可以升高多少___________℃。不计热量的损失。12．“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油加在T型轿车内比加在L型轿车内热值______（填“更大”、“一样大”或“更小”）；如果散热器中装有10kg的20℃的水，在温度升高60℃的过程中，水吸收的热量是______J；（c水=4.2×103J/（kg ℃））。散热器中用水做冷却液而不用其它液体是因为水的______。参考答案：1．B2．C3．B4．C5．A6．C7．B8． 9． 内 机械 4.8×109 40%10． 大 变大11． 8.4×107 2012． 一样大 2.52×106 比热容比较大
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