九年级物理全册第十四章内能的利用第2节热机的效率作业课件
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人教版九年级物理《第十四章第二节 热机的效率》 课件(23张PPT)
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
学习指导
阅读课本P22-P25文字内容与插图，基 本概念、定义，用红笔作上记号。
效率。
即时练习
2完成课本 .据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约 1. P26 页第 3 、 4 题。 8
5.6×10 t，焚烧生活垃圾释放的热量为 我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若 燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的 热量，[C水=4.2×10究
1.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
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；
6. 阅读P25页“从火车到火箭”，了解 人类运输工具的进步，图片见下页幻灯 片。
2.设法利用废气带走的热量 。
合作探究
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W有用/Q放=η 计算出热机的 效率，
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
学习指导
阅读课本P22-P25文字内容与插图，基 本概念、定义，用红笔作上记号。
效率。
即时练习
2完成课本 .据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约 1. P26 页第 3 、 4 题。 8
5.6×10 t，焚烧生活垃圾释放的热量为 我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若 燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的 热量，[C水=4.2×10究
1.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
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；
6. 阅读P25页“从火车到火箭”，了解 人类运输工具的进步，图片见下页幻灯 片。
2.设法利用废气带走的热量 。
合作探究
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W有用/Q放=η 计算出热机的 效率，
初中物理人教九年级全一册第十四章内能的利用热机效率的计算PPT
计算燃料完全燃烧放出热量：Q放=mq。
η=
W有 Q放
P= W t
解: 王老师开车回家所需要的时间为: t = s =1150s v
王老师开车回家所需要的机械能为:
W=Pt= 4×104W×1150s=4.6×107J
则需要汽油放出的热量：
Q放 =
W η
=2.3×108J
则需要消耗汽油的质量为：
m = Q放 = 5kຫໍສະໝຸດ q热机效率计算公式： η =
W有 Q放
η = Q吸 Q放
其中：WQ有放指指用燃来料做完有全用燃功烧的释能放量出；的能量
燃料燃烧所释放内能的两种利用方式
利用内能加热物体
天然气烧水（能量的转移）
利用内能做功 燃料燃烧驱动汽车行驶（能量的转化）
例1.（2018·德州）在一个标准大气压下，用炉子 将10kg的水从20℃加热至沸腾，燃烧了0.5kg的 焦炭，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，焦 炭的热值为3.0×107J/kg。求:炉子烧水的效率。
放
（3）热水器的效率：
η = Q吸 Q放
3.36×106J = 1.5×107J
=22.4％
例2．王老师上班的学校离家有23公里，已知汽车 内燃机的效率为20%，汽车的功率为40kW。如果 不考虑热机其它的能量损失，王老师以72km/h的 车速从学校向家匀速沿直线行驶，需要消耗汽油的 质量为多少?（汽油的热值为4.6×107J/kg)
η = Q吸 Q放
(1)计算焦炭完全燃烧放出的热量：Q放=mq。
(2)计算水升温吸收的热量的公式：Q吸=cmΔt。
解:（1）水吸收的热量为：
Q =C mΔt
=吸4.2×水103J/(kg·℃)×10kg×（100℃-20℃ ) =3.36×106J
人教版物理九年级全一册14.2热机的效率 课件(共25张PPT)
消耗的柴油量：m=
Q总 q
=
165000J 4.3×10 7J/kg
≈3.8×10 -3kg
答：消耗的柴油质量为 3.8×10-3kg
Hale Waihona Puke 第十四章内能的利用第二节热机的效率
烧火煮饭—柴
蒸汽机----煤
火车—油
汽车-----油
火箭---氢气
大
气
污
染
它们都离不开燃料 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
讨论：日常生活中常用到的燃料有哪些？
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。
q柴=1.2×107J/kg ,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 1.2×107J。
q煤气=1.8×107J/m3，表示1m3的煤气在完全燃烧时所放出的热 量为1.8×107J。
4、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。
例题：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天 然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少kg柴薪 完全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
Q放
提高热机效率可提高燃料的利用率
例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的
水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3求
（1）天然气完全燃烧放出热量
（2）水吸收的热量
（3）天然气灶的效率
解:（1）Q放=qv= 3.2×107J/m3×1m3 =3.2×107J
(2) Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103j/kg.0c× 100kg ×(70-20) 0c
人教版九年级物理上册第十四章内能的利用第2节 热机的效率 (共17张PPT)
出的热量成正比 D．热值与燃料的质量成反比
2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0×107J，则这 种燃料的热值是（ D ）
A．1.2×107J/kg B．1.2×108J/kg C．3.0×108J/kg D．3.0×107J/kg
3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ）
3．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）使燃料充分燃烧； （2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。
课堂小结
课堂检测
1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 （ B ） A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B．热值的大小由燃料本身决定的，与质量和热量
无关 C．热值与燃料的质量成反比，与燃料完全燃烧放
趁热打铁
某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气 完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg）
解：Q = q气V气=。7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
mqQ柴1307J1/08kJg3能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
1.燃料的分类
草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等
固体燃料 液体燃料 气体燃料
2.影响燃料燃烧放出热量的因素。
想想议议
(1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热 量是否相同？ 这说明什么？
(2) 相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧 开更多的水？
A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多
2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0×107J，则这 种燃料的热值是（ D ）
A．1.2×107J/kg B．1.2×108J/kg C．3.0×108J/kg D．3.0×107J/kg
3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ）
3．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）使燃料充分燃烧； （2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。
课堂小结
课堂检测
1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 （ B ） A．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B．热值的大小由燃料本身决定的，与质量和热量
无关 C．热值与燃料的质量成反比，与燃料完全燃烧放
趁热打铁
某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气 完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg）
解：Q = q气V气=。7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
mqQ柴1307J1/08kJg3能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
1.燃料的分类
草木、煤炭等 石油、酒精、汽油等 煤气、天然气 等
固体燃料 液体燃料 气体燃料
2.影响燃料燃烧放出热量的因素。
想想议议
(1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热 量是否相同？ 这说明什么？
(2) 相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧 开更多的水？
A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多
人教版九年级物理第14章内能的利用PPT教学课件
汽油机工作原理：
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
进气门打开， 吸 气 冲 程 排气门关闭， 活塞由上端 向下运动， 汽油和空气
组成的燃料
混合物从进 气门吸入气 缸。
进气门和排气门
压 缩 冲 程 都关闭，活塞向 上运动，燃料混 合物被压缩，压 强增大，温度升
高。
在压缩冲程未尾，
火花塞产生电火花，
2.不同点：
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸 顶部有喷油嘴。 2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃 料是柴油。 3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体， 柴油机只吸进空气。 4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃 式点火。
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
其他小结
⑴在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其 它三个
冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性来完成，所以汽Hale Waihona Puke 油机在开始工作时要靠外力带动。
⑵把四个冲程称为一个工作循环。 ⑶一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转，对外做 一次功，飞轮转动两圈。
柴油机的构 造
喷油嘴
进气门 活塞 连杆 曲轴 排气门 气缸
柴油机工作原理
固体燃料
液体燃料
气体燃料
一、燃料及其热值
1.燃料
【请你说说】日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有木柴、煤、石油（加工炼制成汽油、 煤油、柴油、液化气等）、天然气等
燃料可分 为三种
固体燃料
液体燃料
气体燃料
2.燃料的热值
燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在 燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的
活塞向下运动，并通过连
14.2 热机的效率 课件-2021-2022学年人教版物理九年级全一册
提高热机效率 如何提高热机效率，节约能源，减少污染？
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。
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率 第2课时 热机效率的计算
热机的效率
●定义：用来做有用功的那部分能量（即转化成 有用功的机械能）与燃料完全燃烧放出的能量 之比。
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率 第1课时
思考 燃料种类很多，煤炭、汽油、天然气等等， 为什么火箭会使用氢来作为燃料呢？
不同种类的燃料
煤 气
煤油 煤
柴
草
汽油
天然气
思考：以上燃料可以分为哪三类？
燃料的热值
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？
木炭、煤等
汽油、酒精等 煤气、天然气等
匀速航行1h，需要燃烧航空煤油4 800kg.已 知飞机发动提供的机械功率是3.2×107W，航 空煤油的热值为4×107J/kg.在这1h内，求:
(1)航空煤油完全燃烧放出的热量.
(2)发动机获得的水平推力F。
(3)该飞机发动机的效率
计算热效率问题的方法：
（1）炉子加热问题： （2）电热水器： （3）太阳能热水器：
谢谢聆听
● 热值的单位：焦每千克 或焦每立方米．
● 热值的单位符号：J／kg 或 J／m3 ．
一些燃料的热值
练一练
4kg某种燃料完全燃烧时放出的热量是18.4×107J， 则它的热值为
4.6×107J/kg ，若这种燃料只烧掉一部分 ，则 剩余部分燃料的热值为
4.6×107J/kg 。
热机效率 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？
最新人教版初中物理九年级上册《热机的效率》精品课件
柴油/(J/kg) 4.3×107
煤油/(J/kg) 4.6×107
汽油/(J/kg) 4.6×107
(1)从表格中提供的数据，可获得的信息有_不__同__燃__料__的__热__值__一__般__不__同(写一条)。 (2)质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出热量最少的是_酒__精_。
(3)酒精的热值为3×107 J/kg， 物理意义是______1_k_g_的__酒__精__完__全__燃___烧__放__出__的__热__量__是__3_×__1_0_7J__， 完全燃烧500 g的酒精放出的热量为_____1_.5_×__1_0_7__J。
3．热机效率 (1)定义：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。 (2)提高热机效率的途径：___使__燃__料__燃__烧__得__更__充__分__；__减__少__各__种__热__量__损__失__； ____减__少__机__械__摩__擦__消__耗__的__能__量_。 (3)热机造成的污染主要表现在：___大__气__污__染__和____噪__声__污__染___。
(4)若质量为4 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量为1.72×108 J， 则这种燃料可能是___柴_。油
5．(2018·大同期末)热机效率的高低，决定于( )D A．热机功率的大小，功率越大，效率越高 B．热机的燃料的热值，燃料热值大的放出热量多，效率就高 C．热机做功多少，做功多的效率就一定高 D．热机做的有用功与燃料燃烧放出热量的比值 6．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示( )D A．甲的功率比较大 B．甲燃烧需要的燃料较少 C．工作时间相同，甲耗油较少 D．甲把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的比例较大
第14.2 (课件)热机的效率
Q 吸=c 水 m 水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J (2)天然气放出的热量
Q
放=
Q吸
=
6.72 105 J 40%
=1.68×106J
需要天然气的体积
V
Q放 q
1.68106 J 4.2107 J/m3
=0.04m3
答：(1)水需要吸收 6.72×105J 热量； (2)烧开这壶水需要燃烧 0.04m3 天然气。
例3.判断题：
1、燃料的热值大，完全燃烧释放的热量不一定多（√ ） 2、燃料燃烧越充分，则热值越大（× ）
3、某某种燃料的质量减半，则该燃料的热值、比热容也减
半（ × ）
4、甲的热值大于乙，代表甲燃料的放热能力比乙的强
（√ ）
例 4.2020 年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液 化天然气炉。
例 5.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为 2.5×104kg，温泉水的 初温是 80℃，供暖后温度降到 40℃．温泉水的比热容是 4.2×103J /（kg·℃）．试求： （1）这些温泉水每天放出的热量是多少？ （2）若这些热量由热值是 3.0×107J /kg 的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？
Q总(固体、液体) NhomakorabeaQ有qV
(气体)
思考与讨论
1.热机效率为什么总是小于1？ 2.效率的高低代表什么意思？ 3.效率小于1的原因？ 4.如何提高热机的效率？
通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改 造的潜力巨大。 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；
Q
放=
Q吸
=
6.72 105 J 40%
=1.68×106J
需要天然气的体积
V
Q放 q
1.68106 J 4.2107 J/m3
=0.04m3
答：(1)水需要吸收 6.72×105J 热量； (2)烧开这壶水需要燃烧 0.04m3 天然气。
例3.判断题：
1、燃料的热值大，完全燃烧释放的热量不一定多（√ ） 2、燃料燃烧越充分，则热值越大（× ）
3、某某种燃料的质量减半，则该燃料的热值、比热容也减
半（ × ）
4、甲的热值大于乙，代表甲燃料的放热能力比乙的强
（√ ）
例 4.2020 年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液 化天然气炉。
例 5.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为 2.5×104kg，温泉水的 初温是 80℃，供暖后温度降到 40℃．温泉水的比热容是 4.2×103J /（kg·℃）．试求： （1）这些温泉水每天放出的热量是多少？ （2）若这些热量由热值是 3.0×107J /kg 的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？
Q总(固体、液体) NhomakorabeaQ有qV
(气体)
思考与讨论
1.热机效率为什么总是小于1？ 2.效率的高低代表什么意思？ 3.效率小于1的原因？ 4.如何提高热机的效率？
通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改 造的潜力巨大。 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；