第十四章 内能的利用 第2节 热机的效率 课件(共26张PPT) -2023_2024学年人教版物理九年级全一册

(共26张PPT)
第2节 热机的效率
第十四章 内能的利用
导入新课
让我们思考下，我们都能够从哪里获得内能呢？
导入新课
再让我们来想一下，我们从不同物质获取内能得多少一样么？
1.通过学习，认识燃料的热值的定义，会利用热值的公式进行简单的热量计算。
2.通过学习，能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效率。
3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
学习目标
讲授新知
让我们思考下：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？
讲授新知
1.燃料的热值
1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？
相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？
1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？
让我们设计实验进行探究：选取相同质量的不同燃料，点燃后，对相同质量的水进行加热，比较两杯水温度的升高多少，来确定燃料的放热本领。实验采用控制变量法和转换法。
讲授新知
1.燃料的热值
实验表明：燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。
前面的实验表明，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。 我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。
讲授新知
1.燃料的热值
热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。
热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
热值的国际单位：焦每千克，符号是J/kg（气体燃料为J/m ）。
固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm。
讲授新知
1.燃料的热值
气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。
要知道热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
关于热值，我们要理解它的含义，抓住三个关键词。
讲授新知
1.燃料的热值
（1）“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小。
（2）“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小。
（3）“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的，如果同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出的热量大小不同。
一些常用燃料的热值如下。
讲授新知
1.燃料的热值
想一想，为什么我们发射火箭上天要用氢做燃料？已知氢的热值是1.4×108 J/kg，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
讲授新知
2.燃料热值的有关计算
“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2×107J/kg，完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为多少？
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2.燃料热值的有关计算
讲授新知
想一想，用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
讲授新知
1.热机的效率
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
讲授新知
1.热机的效率
既然热机工作有能量损耗，那么就有效率之说了。
讲授新知
1.热机的效率
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，叫作热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。
一般来说，蒸汽机的效率只有6%~15%，汽油机的效率为 20%~30%，柴油机的效率为30%~45%。
讲授新知
1.热机的效率
某汽车的输出功率是60kW，正常行驶的速度为54km/h，汽车内燃机的效率是25%，该汽车要是行驶108km，要消耗多少kg的汽油？（汽油的热值4.6×107J/kg）
讲授新知
2.热机效率的相关计算
如何提高热机效率，节约能源，减少污染？
讲授新知
3.提高热机效率
（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧。
（2）改进热机，减少各种能量损失，提高效率。
（3）利用废气的能量，提高燃料的利用率。
知识总结
学以致用
1. 对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料 的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
答案：C。
学以致用
2.下列能提高热机效率得 （ ）
A.让更多的燃料燃烧
B.提高热机功率
C.减少各种热损失
D.利用热值大的燃料
答案：B。
学以致用
3.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）
A．减少各种热损失
B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站
D．采取少消耗总能量的办法
答案：D。
学以致用
4.甲、乙两辆汽车，甲汽油机效率比乙汽油机效率高，这表明（ ）
A甲做功比乙多
B甲做功比乙少
C甲消耗的汽油比乙少
D相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油少
答案：D。
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