【轻松备课】人教版物理九年级上 第14章第2节 热机的效率 教学课件

(共22张PPT)
第2节 热机的效率
第 十四 章 内能的利用
1.从生活体会不同燃料燃烧释放热量的本领，建立热值的概念；
2.在理解热值的基础上，推导归纳出燃料完全燃烧的放热公式，并能简单计算燃料燃烧放出的热量；
3.能说出热机工作时燃料燃烧释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。
学 习 目 标
新 课 引 入
它们都离不开燃料。
燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。
燃料可分为三类
1.你知道常见的燃料有哪些，它们分别属于哪一类？
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。
固体燃料
气体燃料
液体燃料
思考讨论
2.根据你的经验，相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出的热量是不是相同？这说明了什么？
为比较质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是否相同
热值
根据生活实验发现：1kg的煤燃烧释放出的热量比1kg木柴燃烧放出的热量多。
由此可见：质量相同的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
不同燃料燃烧时放热本领是不同的。
【思考】
【方法】
【定义】
【单位】
J／kg
读作：焦耳每千克
一、热值
如何科学地比较不同燃料燃烧时放热本领的强弱呢？
把所有燃料都取1kg，让它们完全燃烧，比较它们放出的热量的多少。
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。（q）
J／m3
读作：焦耳每立方米
自 主 探 究
常见燃料的热值
1.观察热值表，你有什么收获？
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。
1kg汽油完全燃烧 放出的热量为4.6×107J
1m3煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J
氢与其他燃料相比，具有较大的热值。
2. 汽油热值是4.6×107J/kg，物理意义是：
3.煤气热值是3.9×107J/m3，物理意义是：
4.为什么发射上天的火箭要用液态氢做燃料？
二、热量计算
我们已经知道：氢的热值是1.4×108J/kg，物理意义是：1kg氢完全燃烧时放出的热量是1.4×108J。
10kg氢完全燃烧放出的热量
知道了氢的热值是1.4×108 J/kg ，你能根据它的物理意义，计算出10 kg的氢完全燃烧放出的热量吗？
提炼
公式
放出的热量=热值×质量
=1.4×108 J/kg× 10kg
=1.4×109J
Q放= qm
典型例题
　　例题：已知无烟煤的热值为3.4×107 J/kg ，则10kg无烟煤完全燃烧放出多少焦耳的热量？
　　练习：已知干木柴的热值为1.2×107J/kg ，则完全燃烧多少干木柴可获得1.44×1012 J的热量？
=3.4×107 J/kg× 10kg
=3.4×108J
解：需要干木柴
解：10kg无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放= qm
三、热机的效率
用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
燃料的
内能
④燃料不能完全燃烧
① 散热
②加热煤气灶壁
水吸收
的热量
③ 加热水壶
内燃机中能量损失：
　　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。
④燃料不能
完全燃烧
有用机械能
燃料的
内能
②克服机器的摩擦
① 散热
③ 废气带走
常见热机的效率
？
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%
提高热机效率的途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。　　
②尽量减小各种热散失。　
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。　　
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。　　
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以及燃烧条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。
想一想
环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染
本节课你学会了哪些知识？
收获了什么方法？
还有什么疑惑吗？
1．对于燃料的热值，下列说法中正确的是 (　　 )
A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
A
2 ．烟煤的热值比木炭的小，这表示（ ）
A ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少
B ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多
C ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少
D ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多
D
你能做吗？
当 堂 达 标
你能做吗？
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
D
4．一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%
你能做吗？
5.小明某次用火炉烧水时，共消耗了2kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)
解：Q放=mq=2kg×2.7×107J/kg
=5.4×107J
6. 如图为汽油机的做功冲程，已知汽油的热值为4.6×107J /kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为多少 J？
解：Q放=mq
=0.1kg×4.6×107J/kg
=4.6×106J
再见