2.3 热机效率 学案（含答案） 2023-2024学年物理教科版九年级上册

2.3 热机效率
素养目标
1.会计算热机的效率,列举改变世界的热机。
2.举例说明热机对环境的污染。
3.列举热机中的能量转化,养成保护环境的意识。
◎重点:热机效率的计算。
评价任务
通过任务驱动完成目标1的学习。
【预习导学】
知识点1热机的效率
1.对热机中的能量转化进行研究,有什么意义
2.热机所做 与燃料完全 之比是热机效率。
对点自测
1.如图所示,这是内燃机的能量流向图,热机效率(η)等于 ( )
A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
2.下列效率最高的热机是 ( )
　　A.蒸汽机 B.柴油机
C.汽油机 D.喷气发动机
【答案】知识点一
1.答:对热机中能量的转化进行研究,可以改进热机性能,有效利用资源、减少排放污染。
2.有用功　燃烧释放的热量
对点自测
1.B　2.D
知识点2改变世界的热机
3.人类第一次工业革命的标志是 ( )
A.蒸汽机的发明
B.电子计算机的发明
C.柴油机的发明
D.喷气发动机的发明
4.将煤炭、石油、天然气、核燃料具有的能量转化为电能的装置是 ,以 为动力的汽车、火车、轮船和飞机把整个世界联系在一起。
对点自测
3.为了减轻环境的问题,下列采取的措施不可行的是 ( )
A.在城市中普及煤气和天然气的使用
B.改进燃料燃烧设备,加装消烟除尘的装置
C.尽量采用加高过的烟囱
D.尽量用无燃煤代替有烟煤和干木材
【答案】知识点二
3.A
4.蒸汽轮机　热机
对点自测
3.C
知识点3地球就在我们手里
5.热机给我们带来方便的同时,对环境也造成了污染,污染方面主要有: 。在城市里,汽车燃烧产生大量的热释放到空气里,在城市里产生 效应。解决污染的主要方法是利用科学进步,利用 能源,研究开发性能更好的热机。
【答案】知识点三
5.废气和粉尘　热岛　绿色
【合作探究】
任务驱动计算热机的效率
如图所示,这是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机鲲龙-600。若鲲龙-600以270 km/h的速度匀速直线滑行10 min,消耗航空煤油675 kg,飞机发动机的功率为2.25×107 W,求:(航空煤油的热值为4×107 J/kg)
(1)675 kg的航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)飞机在滑行过程中受到的阻力;
(3)发动机的效率。
【答案】任务驱动
解:(1)航空煤油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=675 kg×4×107 J/kg=2.7×1010 J
(2)由P=得,滑行10 min牵引力做功:
W=Pt=2.25×107 W×600 s=1.35×1010 J
由v=得,飞机滑行10 min通过的路程:
s=vt=270 km/h× h=45 km=4.5×104 m
由W=Fs得,飞机受到的牵引力:
F===3×105 N
因为飞机做匀速直线运动,受力平衡,
所以飞机受到的阻力f=F=3×105 N
(3)发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%
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