九年级物理上册2-3热机效率精讲精练(新版)教科版

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教科版九年级物理上册2.3热机效率基础计算题专题练习

热机效率基础计算题专题练习1、一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.1 5kg 的氢气．此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N（氢气的热值取1.4×108J/kg ）．则：（1）氢气燃烧产生的热量；（2）汽车的牵引力做的功；（3）汽车发动机的效率．2、用天然气灶烧水，燃烧0.3ｍ3的天然气，使50㎏的水从20℃升高到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃），天然气的热值为7×107J/ｍ3，求（1）0.3ｍ3天然气完全燃烧放出的热量？（2）水吸收的热量；（3）天燃气灶的效率？3、已知天然气的热值为3.8×107J/m2，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。

求：（1）完全燃烧1.4×10-2m3天然气放出多少热量?（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃?（当地的大气压强为1标准大气压）4、完全燃烧0.5kg的煤气，如果放出热量的50％被水吸收，可以100kg的30℃水温度升高多少？（q煤气=4.2×107J/kg,c=4.2×103J/（kg·℃）5、2kg的水从30℃升高到80℃，水吸收多少热量？这些热量由煤气完全燃烧提供，假设煤气完全热量放出热量的50％被水吸收，则需要多少千克煤气？（q煤气=4.2×107J/kg,c 水=4.2×103J/（kg·℃））6、首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。

氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢=4.2×107J/（kg•℃）；q氢=1.4×108J/kg）求：（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；（2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度；（3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。

教科版九年级物理上册第二章第3节热机效率

【错解】A、B、D
【解析】
知1－讲
热机的效率是热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比，因此在热机所做的有用功一定时，消耗的燃料越少，热机的效率越高；在消耗的燃料一定时，热机所做的有用功越多，效率越高，故C 正确。
总结
知1－讲
热机效率是一个比值，是由W有用与Q放共同决定的，单独说W有用越多或燃料消耗越少，效率越高是不对的。在相同条件下，效率越高的热机，做相同的W有用，所用燃料越少。
第二章改变世界的热机
第3节热机效率
1 课堂讲解
•热机效率 •热机与环境
2 课时流程
逐点导讲练
课堂小结
当堂检测
课后作业
柴
石
薪
油
煤
天
炭
然
气
知识点 1 热机效率
知1－导
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？
知1－导
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
4 (中考·荆州)“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5 微米的颗粒物，吸入后会对人体健康造成危害，是空气的重要污染源。荆州市是全国74个空气质量监测城市之一。以下措施中会使空气中PM2.5污染增大的是( ) A．禁止焚烧秸秆 B．提倡使用太阳能设备 C．发展核电代替部分煤发电 D．提倡城市居民开车出行
知识点 2 热机与环境
知2－讲
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问题。
知2－讲
知2－讲
1. 热机的利用带来的环境污染主要有大气污染和噪声污染。
2. 燃料造成大气污染的主要原因是：燃料中有杂质，燃烧会生成二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳等有害气体和粉尘。

【推荐精选】2018年九年级物理上册第二章 3热机效率练习 (新版)教科版

3. 热机效率图2－3－1一热机效率热机所做__________与______________________________之比叫做热机的效率。

热机效率是热机性能的重要指标。

二热机与环境保护热机工作过程中的热量释放，以及燃料燃烧生成物的排出，是造成地球环境破坏的主要原因之一。

[点拨]保护环境的主要措施：(1)改进燃烧设备，尽量使燃料充分燃烧；加装除尘装置，减少烟尘排放量。

(2)普及使用煤气和天然气，以代替家用煤炉。

(3)开发利用污染小的新能源，如太阳能、核能等。

类型一热机效率例1 如图2－3－2所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为( )图2－3－2A ．η＝E 1＋E 2＋E 3＋E 4E ×100%B ．η＝E 1E×100%C ．η＝E 1＋E 3＋E 4E ×100% D ．η＝E 2E×100%[方法指导]热机效率及提高热机效率的方法(1)热机效率的表达式为η＝W 有用Q 放×100%，热机的效率总小于1。

(2)提高热机效率的方法：①尽量让燃料充分燃烧；②减少废气带走的能量；③减少摩擦消耗的能量。

类型二热机效率的相关计算例2 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，受到的阻力是104N ，当它行驶了13.8 km 时，完全燃烧了10 kg 的汽油。

已知q 汽油＝4.6×107J/kg ，求：(1)汽车受到的牵引力。

(2)汽车获得的有用功。

(3)10 kg 汽油完全燃烧所释放的热量。

(4)这辆汽车的热机效率。

[方法指导]找准“突破口”，破解热机效率的相关计算解答有关汽车热机效率的计算题时，可以从公式“η＝W 有用Q 放×100%”入手，其中，有用功W 有用＝Fs ，燃料完全燃烧所释放的热量Q 放＝mq(或Q 放＝Vq)。

然后，根据题目已知条件，求出相关的物理量进行计算。

用框图表示为：类型三热机与环境保护例3 从如图2－3－3所示漫画中我们看到，热机的大量使用，在给人类社会带来进步的同时，也使人类的生存受到了威胁。

教科版九级物理上册课件：第二章 3热机效率(共24张PPT)

A．尾气的温度越高，柴油机越节能
A．热C机．的效用率热是值描述大热的机性燃能料的重，要就指标能提高热机的效率
17．目前，“节能减排”已引起全球的关注。
CB．．尽甲D量消．减耗少的两热汽型机油部比号件乙相间少的同摩的擦小汽车，以相同的牵引力行驶相同的路程，耗油量小的效率比较高
14．下列说法不正确的是(
kg，Q放＝mq汽油＝1.05
kg××107×107 J，汽油机做功W＝Fs＝fs×103 N××107 J，汽油机的效率η＝W/Q放
×107×107 J)＝40%
17．目前，“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗，提高汽车发动机的
效率越来越受到人们的重视。
(1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的部分内能转化成机械能，再通过传动机械将动力传给车轮使汽车行驶。请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。
)D
10．做同样多的功，甲柴油机用3小时，D 消耗2千克柴油，乙柴油机用2小时，消耗了3
千克柴油，则(
)
A．甲的功率大，效率高
B．甲的功率大，效率低
C．乙的功率大，效率高
D．乙的功率大，效率低
11．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下
②使用燃料：93#汽油[热值为q0(J/kg)、密度为ρ0(kg/m3)]。
)
A．甲做功比乙多
B．甲做功比乙快
C．甲消耗的汽油比乙少
D．做相同的有用功，乙消耗的汽油多
A．25% B．40% C．65% D．35%
C
18．甲) 、乙两台汽油机，甲的效率高于乙的效率，意义是(
)
请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率。

教科版九年级物理教案：2.3热机效率

教科版九年级物理教案：2.3热机效率一、教学内容本节课的教学内容选自教科版九年级物理教材第二章第三节“热机效率”。

本节主要内容包括：热机效率的定义、计算方法以及影响因素。

通过本节课的学习，使学生了解热机效率的概念，掌握热机效率的计算方法，并能够分析影响热机效率的因素。

二、教学目标1. 理解热机效率的概念，掌握热机效率的计算方法。

2. 能够分析影响热机效率的因素，并能够运用所学知识解决实际问题。

3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。

三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算方法，影响热机效率的因素。

2. 教学重点：热机效率的概念，热机效率的计算方法。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔、热机模型。

2. 学具：教科书、笔记本、尺子、计算器。

五、教学过程1. 引入：通过一个实际例子，如汽车、空调等，引导学生思考能量的转化和利用效率。

2. 讲解：介绍热机效率的概念，讲解热机效率的计算方法，公式为：热机效率 = 做的有用功 / 燃料完全燃烧放出的热量。

3. 分析：分析影响热机效率的因素，如燃料的质量、燃烧温度、热机的设计等。

4. 实验：安排学生进行热机实验，观察和记录实验数据，分析实验结果。

5. 练习：布置随堂练习题，让学生运用所学知识解决问题。

六、板书设计板书设计如下：热机效率定义：做的有用功 / 燃料完全燃烧放出的热量计算方法：热机效率 = 做的有用功 / 燃料完全燃烧放出的热量影响因素：燃料的质量、燃烧温度、热机的设计等七、作业设计1. 题目：计算一个热机的效率，已知热机做的有用功为2000J，燃料完全燃烧放出的热量为5000J。

答案：热机效率 = 2000J / 5000J = 0.4，即40%。

2. 题目：分析影响热机效率的因素，以汽车为例，说明如何提高汽车的热机效率。

八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：通过本节课的教学，学生是否掌握了热机效率的概念和计算方法，是否能够分析影响热机效率的因素。

九年级物理上册第二章改变世界的热机第三节热机效率说课稿(新版)教科版

知识点梳理
本节课的主要知识点包括：
1.热机效率的定义：热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。
2.热机效率的计算方法：η = W/Q_h，其中W为热机所做的有用功，Q_h为燃料完全燃烧放出的热量。
3.提高热机效率的方法：减少热量损失，提高燃料的利用率。具体方法包括改进热机的设计、提高燃料的燃烧效率、减少热机运行中的热量损失等。
三、实践活动（用时10分钟）
1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与热机效率相关的实际问题。
2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示热机效率的基本原理。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
四、学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“提高热机效率的方法”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
④实际热机效率的例子：分析不同热机效率的例子，如汽车、蒸汽机、燃气轮机等，让学生理解不同热机效率的特点和影响因素。
⑤热机效率与环保的关系：强调提高热机效率对环境保护的重要性，引导学生认识到热机效率对可持续发展的重要性。
⑥热机效率的应用：让学生了解热机效率在实际生活中的应用，如能源的高效利用、减少废气排放等，培养学生应用知识解决实际问题的能力。
1.教学反思：
在本节课的教学中，我通过生活中的实例引入热机效率的概念，让学生能够直观地理解热机效率的意义。在讲解热机效率的计算方法时，我尽量简化公式，并通过具体的例子让学生加深理解。在讲解提高热机效率的方法时，我通过实验和实例相结合的方式，让学生能够更好地理解这些方法的实际应用。
然而，在教学过程中，我也发现了一些问题。首先，部分学生在理解热机效率的概念时仍有一定难度，因此在今后的教学中，我需要更多地运用生活中的实例来帮助学生理解。其次，在讲解热机效率的计算方法时，部分学生对于公式的运用还不够熟练，今后我需要加强这方面的练习。此外，在课堂讨论环节，部分学生表现出一定的被动性，今后我需要更多地激发学生的主动性和积极性。

2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.3热机效率教案(新版)教科版

3.增加课堂互动，提高学生的参与度。可以通过提问、小组讨论等方式，鼓励学生积极参与课堂活动，提高他们的学习兴趣和动力。
4.加强学生的实践操作能力的培养。通过设计更多的实践活动，让学生在实践中掌握知识，提高他们的实践操作能力和问题解决能力。
课后作业
1.请根据课本内容，解释热机效率的概念，并说明热机效率的计算方法。
学生活动：
-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解热机效率的概念。
-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑பைடு நூலகம்。
-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。
教学方法/手段/资源：
-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。
-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。
在行为习惯方面，九年级的学生大部分能够遵守课堂纪律，按时完成作业。然而，也有一部分学生可能在学习上存在拖延的习惯，对于作业和复习不够重视，这可能会对他们的学习成绩产生一定的影响。
对于本节课的学习，学生的知识基础和能力水平对于理解热机效率的概念和计算方法至关重要。教师需要通过详细的讲解和生动的实验，帮助学生建立起对于热机效率的基本理解。同时，教师还需要关注学生的学习兴趣和积极性，通过与生活实际相关联的例子，激发学生的学习动力。对于学习积极性不高或存在拖延习惯的学生，教师需要及时进行个别辅导和鼓励，帮助他们建立起良好的学习习惯，提高他们的学习成绩。
知识点梳理
本节课的主要知识点包括：
1.热机效率的概念：热机效率是指热机所做的有用功与吸收的热量之比。它反映了热机在工作过程中能量转化的效率。
2.热机效率的计算方法：热机效率可以通过实验来测定。在实验中，我们需要测量热机所做的有用功和吸收的热量，然后计算它们的比值来得到热机效率。

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九年级物理上册2-3热机效率精讲精练（新版）教科版
1. 热机的效率：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机的效率。

公式：η＝。

由于损失的原因比较多，所以热机的效率都小于1且一般都较低。

2. 提高热机效率的主要途径：
（1）使燃料充分燃烧。

为了让燃料尽可能完全燃烧，可通过改善燃烧环境，调节油、气比例等来实现。

（2）尽量减少各种热量损失。

（3）在热机的设计和制造上，采用先进的技术。

（4）使用时注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动部件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

【典例精析】
例题1 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s对外做功____次。

若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。

（q柴油＝4.3×107J/kg）
思路导航：飞轮转速为3600转/分，则1s中飞轮转60转，在一个工作循环中做功一次，飞轮转两周，因此60转是30个工作循环，做功30次。

5kg的柴油完全燃烧时放出的热量为Q＝qm＝4.3×107J/kg×5kg＝2.15×108J，转化的机械能为W＝ηQ＝40%×2.15×108J=8.6×107 J。

答案：30 8.6×107
例题2 现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。

（1）某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa。

汽油的热值是4.6×107J／kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；若每次做功过程中汽油的90％完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J；排气过程中，废气温度，内能。

（2）汽油机的效率很低，主要原因之一是带走了大量的能量。

思路导航：本题综合考查功、热值、热机效率等知识点。

（1）W＝Fs＝pSs＝5×105Pa×1.2×10－2m2×0.3m＝1800J
Q＝mq×90%＝0.2×10－3kg×4.6×107J/kg×90%＝8.28×103J
排气过程中，废气温度降低，同时内能减少。

（2）汽油机的效率很低的主要原因是废气带走了大量的能量。

答案：（1）1800 8.28×l03 降低减少（2）废气
例题3 图1为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。

（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将
能转化为能。

（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。

其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下
①该发动机在1 s V = L。

②在每个做功冲程里，发动机做功W = J。

（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W = pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p= Pa。

（1 L=10－3 m3）（4）图2为发动机在做功冲程中的示意图。

下面给出了公式W = pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：
设活塞的面积为 S，冲程长为 l，燃气对活塞的压强为p，则
燃气对活塞的压力F= ，
燃气对活塞所做的功W= ，
又根据数学知识可知发动机的单缸排量V= ，
故W= p V。

思路导航：阅读题目，不难得到四缸发动机的工作过程：“内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。

”，并且“排量等于四个汽缸工作容积的总和”，即排量等于单缸排量的4倍。

根据我们教材中所学的单缸内燃机的工作原理可知：（1）发动机在做功冲程里，将内能转化为机械能；
（2）根据表中的技术指标数据，①该发动机在 1 s内做功W=Pt=120000W×1s=1.2×105J；单缸排量V1=V/4=2.0 L /4=0.5L；。

九年级物理上册2-3热机效率精讲精练(新版)教科版

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