初中物理人教版九年级上册课件 14.2 热机的效率(共21张PPT)

(共21张PPT)
第二节 热机的效率
学习目标
1.从能量转化的角度认识燃料的热值，并能进行相关的计算。
2.通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。
重点难点
1.认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。
2.认识热机的效率，能计算热机的效率。
学习内容一
燃料的热值
人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储藏在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能。在现代社会，人类用能量的绝大部分依然是从燃料的燃烧中获得的。
自学检测
某种燃料完全燃烧所放出的_____与______之比，叫做这种燃料的_______。
2.热值的单位由______与______的单位组成，在国际单位制中，热量的单位是______，质量的单位是______，所以热值的单位是__________，符号是______。
3.酒精的热值是_____________。
它的物理意义是：___kg酒精_________所放出来的热量是_______J。
质量
热量
热值
热量
质量
焦耳
千克
焦每千克
J/kg
3.0×107J/kg
1
完全燃烧
3.0×107
一、燃料的热值
合作探究
说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？
合作探究
2.根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？
烧开同一壶水，使用不同的燃料，消耗的燃料的质量是不同的。
这说明什么？
这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。
3.在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。
合作探究
4.阅读课本，归纳一下利用燃料的热值和质量，来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。（用Q放表示放出的热，q代表燃料的热值，m代表燃料的质量）
Q放=qm
如果是气体燃料，公式又是什么样的？
Q放=qV
请写出这两个公式的推导式。
m=
V=
q=
q=
展示交流
燃料 热值 燃料 热值
干木柴 约1.2×107 J/kg 柴油 3.0×107 J/kg
烟煤 约1.2×107 J/kg 煤油 3.0×107 J/kg
无烟煤 约1.2×107 J/kg 汽油 3.0×107 J/kg
焦炭 3.0×107 J/kg 氢 3.0×107 J/kg
木炭 3.0×107 J/kg 煤气 约3.9× 107 J/m3
酒精 3.0×107 J/kg 沼气 约3.9× 107 J/m3
一些燃料的热值
精讲点拔
热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。
2.在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3，体积的单位应为m3，计算的结果才是J。
3.利用推导式可以求出对应的燃料的质量、体积、热值 。
自学检测
1.对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。
2.蒸汽机的效率只有________，汽油机的效率可以达到___________，柴油机的效率可以达到___________。
3.设法利用， 是提高燃料利用率的重要措施。
热机效率
6%-15%
20%－30%
30%－40%
废气带走的热量
二、热机的效率
合作探究
我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？
煤气不能充分燃烧，燃烧放出的热也不能完全被水吸收。
2.阅读课本P24页“想想议议”，回答相关问题。
燃料燃烧放出的热量，一部分直接散失到空气中去， 一部分被废气带走，只有一小部分用来做有用功了。
合作探究
3.在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。
内燃机对外做的功相当于有用功，燃料完全燃烧放出的热量相当于总功。
4.如果要计算煤气烧水时的效率，公式是什么样的？
合作探究
5.热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有何意义，怎么样提高热机效率？
提高热机效率可以节省燃料，减少污染。
提高热机的效率的方法：
（1）尽量使燃料充分燃烧；
（2）设法利用废气带走的热量 。
合作探究
从火车到火箭
精讲点拔
1.为了提高热机的效率，在大型火力发电站，人们常常利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。
精讲点拔
2.在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放（这相当于机械效率中的总功）
再利用 计算出热机的效率，
或用公式 算出炉子烧水的效率。
即时练习
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
C
2. 一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（ ）
密度和热值不变，比热容减为原来的一半
B.比热容和密度不变，热值减为原来的一半
C.热值和比热容不变，密度减为原来的一半
D.密度、热值和比热容都不变
即时练习
D
即时练习
3. 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，并要保证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
CD