热机的效率精品教学设计课件
《热机的效率》课件ppt
钢、采矿、石油化工等行业的各种设备。
家用电器领域
03
在家用电器中，热机被广泛应用于空调、热水器、冰箱等产品
中。
热机的技术发展趋势
高效化
不断提高热机的效率是当前技术发展的重要趋势，例如采用先进 的燃烧技术、优化设计热力学循环等。
清洁能源利用
随着环保意识的提高，利用清洁能源作为热机能源是未来的发展 趋势，例如使用天然气、可再生能源等。
智能化控制
应用智能控制技术，实现热机的智能化控制，能够提高设备的运 行效率和可靠性。
热机的环保与节能前景
环保
随着环保意识的不断提高，热机的环保技术也在不断发展，例如采用清洁燃烧技术、排放 控制技术等，以减少对环境的污染。
节能
采用先进的热力学循环和高效化改造技术，可以大大提高热机的效率，从而降低能源消耗 。
可再生能源利用
利用可再生能源作为热机的能源是未来发展的重要趋势，例如使用太阳能、地热能等可再 生能源来替代传统能源。
THANKS
感谢观看
04
提高热机效率的措施
提高燃烧效率的措施
充分燃烧燃料
选择合适的燃料和采用适当的燃烧方式，使燃料 充分燃烧，减少未燃损失。
改善空气动力性能
合理设计燃烧室和进排气系统，减少空气阻力， 提高燃料燃烧效率。
提高压缩比
增加压缩比可以提高燃料燃烧温度和压力，增加 热机效率。
采用新型材料和技术的措施
采用高强度轻质材料
传热温差的控制
控制适当的传热温差可以提高传热效率。
摩擦损失的影响
机组摩擦阻力
减少运动部件之间的摩擦阻力可以降低能量损耗。
气体泄漏和压缩损失
气体泄漏和压缩损失会导致能量损耗，需要采取措施减少泄漏和压缩损失。
热机的效率-ppt课件
的热值降低，所以可以用热值来区分，故A符合题意。
2.(2023·深圳校考阶段练习)一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精( D )
A. 热值不变，比热容减小一半
B. 热值和比热容都减小一半
C. 热值减小一半，比热容不变
D. 热值不变，比热容不变
放 = 天然气 = . × . × / = . × 。
（3）该热水器加热这些水的效率是多少？
【答案】该热水器加热这些水的效率是
=
吸
放
× % =
.×
.×
× % = %。
知识点2：热机的效率
完全燃烧
6.燃料的利用率较低的原因：燃料很难__________，有效利用的能量比燃
少
料燃烧放出的能量____。
7.热机中燃料燃烧放出的能量流向如右图所示。用来做
有用功
完全燃烧
________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之
比，叫做热机的效率。
完全燃烧
8.提高热机效率的途径：让燃料尽可能__________；在设计和制造上、不
14.2 热机的效率
知识点1：燃料的热值
完全燃烧
质量
1.定义：某种燃料__________放出的热量与其______之比，叫做这种燃料
的热值。
/
2.一般情况下：液体或固体燃料热值的单位：_____，气体燃料热值的单
/
位：______。
3.物理意义：如煤气的热值是3.9 × 107 J/m3 ，它表示1 m3 煤气完全燃烧
质量
水的质量
控制：煤油和菜籽油的______相同，以及水的初温和__________相同。
1热机14.2热机的效率PPT课件(人教版)
相同点
1．基本构造和主要部件的作用类似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、紧缩冲程、做 功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞 轮惯性完成。 4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一 次。
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。
练习
• 一台汽油机飞轮转速为3000R/分，则在1秒内完 成 个循环，对外做功 次，完成 个 辅助冲程。
3.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽 车、拖拉机、坦克上面。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有 什么不同点？
火花塞
进气门 活塞
连杆
气缸 排气门
曲轴
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 紧缩 做功 排气
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
紧缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排气门关
闭。活塞由上端向下端运动
汽
油
，汽油和空气组成的燃料混
和
空
合物从进气门吸入气缸。
气
紧缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞 向上运动，燃料混合物被紧缩，压 强增大，温度升高。
你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？ 猜猜看！
汽油机的效率：20~30% 柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
提高热机效率的途径和方法： （l）尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减 少因克服摩擦所消耗的能量； (2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利 用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比 起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。
14.2《热机的效率》参考课件(15张)
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常用燃料的热值（焦/千克）zxxk
燃料 热值
燃料
热值
干木柴 烟煤 无烟煤 焦炭 木炭 酒精 柴油
1.2×107 2.9×107 3.4×107 3.0×107 3.4×107 3.0×107 3.3×107
煤油
4.6×107
氢
1.4×108
煤气（焦 3.9×107 /米3）
天然气 (7.1（焦/米3）8.8)×107
学习目标：学科网 1、知道燃料热值的定义、单位，简单的 计算；
2、理解热机的效率，并能进行简单计算。
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1
干煤 木 柴
液化石
油气或 天然气
液 态
氢
酒 精
油
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2
• 燃料的燃烧是一种什么变化？
• 从能量转化的角度来看，燃料燃烧的 实质是什么？
• 助推“神舟五号”的长征系列火箭为 什么用液态氢做燃料,而不用汽油或煤 炭？
因为Q吸=Q放=1.26×106J 所以干木柴质量
m=Q/q=1.26×106J/1.2×107J/kg=0.105kg
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二、热机的效率 组卷网
热机能量流程
废气排出带走 的能量
由于机械传 动等，克服 摩擦所消耗
的能量
热机真正转 变为对外做 功的部分
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热机效率：用来做功的那部分能量和燃料 完全燃烧放出的能量之比
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 2.集中供热； 3.改用气体燃料，普及煤气和天然气； 4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。
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13
热机的效率ppt课件
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J。
Q吸
（3）燃气灶的效率：η=
=1.26×107J/3.2×107J≈39.4%。
Q放
随 9.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是
堂 山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热
量被水吸收，则液化气的热值为 4×107
J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
随
堂
练
习
5. （多选）关于热机效率，下列说法正确的是 ( C D )
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，并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
授
新
课Leabharlann 思考1.煤能完全燃烧吗？
不能。
2.煤燃烧释放的能量，被有效利用
的是哪部分？
目的→把水烧开
被水吸收的热量。
用煤炉烧水
3.没有被有效利用的能量去了哪里？
水壶吸收、煤炉自身吸收、高温烟
气带走、直接散失。
讲
授
新
课
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
蜂窝煤完全燃
烧释放的能量
直接散失了一部分能量
有效利用的能量
热效率=
×100%
燃料完全燃烧释放的热量
有效利用
讲
授
新
课
热机的效率
最新人教部编版九年级物理全册《热机的效率》精品教学课件ppt
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
= 40 kg
练一练
3. 关于热机效率，下列说法正确的是：
( CD )
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，并且要保证良好的涧滑 D．提高热机效率，有利于环保减排
热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
煤气: 3.9×107J/m3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放 出的热量是3.9×107J
计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值) Q放=vq
释放的能量都到哪里去了？
燃气 损失的内能 内能
无用的 机械 能
有用机械能
1．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。
汽油机的效率为 20%~30% 蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
2．提高热机效率，节约能源，减少污染
（1）热机的效率是热机性能的重要指标
1．热值
（1）定义 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。
（2）物理意义 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出
的热量。
（3）单位 国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
2．了解燃料的热值表
请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意 义。
=4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J；
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
地球就在我们手中：废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
）。
D
实战演练
2.（1）燃料燃烧过程：把燃料的
化学 能转化为
热
能。
（2）燃料的热值：1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量，叫作这种燃料的热
值。符号：
q ；单位：
J/kg
。
（3）燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出：
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？
解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式： η=
W有
× 100％
Q放
3、注意：
（1）因为热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率永远
小于100 %
（2）热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解：各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
热机效率ppt课件
2 改变世界的热机
热机：极大地推动了人类的第一次工业革命
热机， 正在将地球变成“地球村”， 从根本上改变着我们的世界！
3 地球就在我们的手中
热机，给人类文明带来了进步，也给环境造成了污染 热机排出的二氧化碳引起温室效应，对地球表面热平衡有较大影响
我们的主要交通工具——汽车，是许多城市环境污染的主要来源。
2.关于热机的效率，下列说法正确的是（ C ） A．蒸汽机效率比内燃机高 B．热机的功率越大，它的效率一定越高 C．热机的效率是热机性能的重要指标 D．热机使用的燃料热值越大，热机效率就越高
B
P32
热机所做的有用功
B
4.某型号的汽车在车型测试中，在一段平直的公路上以80km/h的速度匀速行
驶了6km，消耗汽油1.5L。已知汽油的密度为ρ汽油=0.7×103kg/m3，汽油的 热值q汽油=4.5×107J/kg。假设燃油完全燃料，汽油机的效率为40%，则该型
为保障中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年纪念 活动的空气质量，北京市、天津市、河北省、山西省、内蒙古自治区、 山东省、河南省政府和环保部共同制定行动方案，决定从8月28日零 时至9月4日24时，统一实施临时强化减排措施，确保期间区域主要 污染物排放同比减排30%以上，其中北京市减排量达到40%以上。 同时，七省区市共计将有12255家燃煤锅炉、工业企业及混凝土搅拌 站停产限产。
国庆70年阅兵
随着科学技术的进步，人类已有能力利用绿色能源， 研究和开发低能耗、少污染的高性能热机，控制和减少 污染。
提高热机效率的途径
①减少各种热散失； ②保证良好的润滑； ③使燃料充分燃烧；
1. 关于热机效率，下面说法正确的是（ B ）
A、热机效率可能等于1 B、热机效率一定小于1 C、热机效率越高，其损失的能量越多 D、热机效率越高，对环境的影响越大
《热机的效率》PPT课件
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
巩固练习
例 对于燃料的热值，下列说法中，正确的是 ( C )
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。
干木柴？
干木柴的热值1.2×107 J/kg
需要干木柴：
1.4 × 1012 J
木柴 =
= 1.2 × 105 kg
7
木柴 1.2 × 10 J/kg
约120t干木柴与10t氢完全燃烧放出的热量相当。
巩固练习
例 关于燃料的热值正确的是（ B ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时2h,消耗汽油9kg,
其发动机的功率为23 kW。请运用所学的知识解答下列问题。(
汽油的热值为4.6×107 J/kg)
(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?
(2)汽车发动机的效率是多少?
课堂检测
解：(1)汽车的速度 v=
144km
=
2h
因为 P=Fv,所以牵引力大小 F=
探究新知
解：汽车行驶的时间： t
s
108 km
2h 7200 s；
v 54 km / h
小汽车行驶 2h 牵引力做功：W=Pt=6×104W×7200s=4.32×108 J ；
由
W
得，汽油完全燃烧需放出热量：
Q放
4.32108 J
Q放
教科版九年级物理上册优秀课件 热机效率
η=
W有 ×100%
Q放
议一议
怎样提高热机的效率？
•使燃料充分燃烧; •尽量减少各种热量损失； •在热机的设计和制造上采用先进的技术； •注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩 擦阻力而额外消耗的能量。
想一想
热机的效率能到达100%吗？为什么？
不能到达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燃料条件的限制， 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%。
当堂检测反馈
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平 均月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千 克，液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四 种燃料中的热值最高的是( A ）
A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤
D、木柴
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有 （ D）
A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大的比热容 D、较大的热值
3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号 柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克 柴油能放热 6.6×107 J，这些热通过柴油机的转化能 对外做有用功 1.98×107 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg
4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的 30%被水吸取，则能使30kg 、20℃的水温度升 高到多少度？
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍.
结束
讨论交流
• 如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 2.集中供热； 3.改用气体燃料，普及煤气和天然气； 4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。
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《热机的效率》教课方案
《热机的效率》教课方案
一、教课目的
（一）知识与技术
1．理解燃料的热值的定义，会描绘热值的物理意义。
2．知道热值是燃料一种特征，反应的是燃料的放热本事大小，仅取决于燃料的种类。
3．知道热机的效率及定义，并能提出提升热机效率的方法与举措。
（二）过程与方法
1．经过查表，知道热值是燃料的一种特征。
2．认识热机的效率，感悟到效率是评论投入产出比的基本方法，并认识不同热机的效率值。
（三）感情态度与价值观
认识热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感觉到自然科学的发展和先进技术的应用在推动社会发展的同时，也造成了环境污染，激发学生的社会责任感。
二、教课重难点
本节内容是内能的改变与利用的拓展与延长，实质生活中获取内能往常是经过燃料的焚烧，质量相同的不同燃料完整焚烧放出的热量不必定相等。
经过介绍相同质量的不同燃
料完整焚烧后放出的热量，得出热值的观点。
即燃料完整燃
烧放出的热量与燃料的质量之比，依据定义能够确立热值的
计算式。
热值是燃料的一种物理属性，它的大小与燃料的质量、体积、能否完整燃料等要素没关。
把公式变形能够得出
Q=q，用于计算必定质量的某种燃料完整焚烧放出的热量。
所以燃料的热值是本节教课的一个要点。
燃料焚烧放出的热
量在实质使用时，不行能完整被利用，为了反应燃料的利用率，能够利用有效利用的能量与燃料完整焚烧放出的能量之比，来反应燃料的利用状况。
热机相同也存在能量的使用效
率问题，热机的效率就是用来做实用功的那部分能量与燃料
完整焚烧放出的热量之比。
在计算热机的效率时，要分清能
量的去处，哪些能量是有效利用的，哪些是浪费的，所以热
机的效率既是本节教课的要点，也是教课的难点。
教课要点：燃料的热值、热机效率的理解与应用。
教课难点：热机效率的理解和环境保护。
三、教课策略
教师创建情境启迪、指引，比方：经过多媒体投影有关
图片、放映有关视频。
学生自主研究、思虑、议论、沟通学
习成就。
新课程着重学生的主动学习，发挥学生的主体作用，所以，本课在教课的设计大将充散发挥学生的主观能动性，
并与实践相联合，经过自己的研究加上教师的指引，使学生
的研究一步步走向深入，从中领会到研究的乐趣、知识的魅
力、应用的价值，宽阔学生的视线，锻炼学生的思想。
四、教课资源准备
多媒体课件。
五、教课过程
教课环节
教师活动
学生活动
设计企图
导入新课
（5 分钟）
利用多媒体投影图片：
图片（ 1）斯蒂芬森及其简介。
图片（ 2）蒸汽机及其构造。
图
片（ 3）黑烟滔滔蒸汽机车。
图
片（ 4）环境被污染的图片。
（师）它们的利用率高吗？让我们一同来揭开它神奇的面纱吧。
学生回答：使用蒸汽机黑烟滔滔，不只污染环境，并且效率低，我们应当踊跃研究新技术。
运用多媒体展现让内容形象直观，激趣导入，提升学生学习的自觉性和研究的主动性。
新课教课
（30 分钟）
（多媒体展现）水壶烧水。
（师）能够用哪些燃料烧水？
（师）烧开同一壶水，所需各样燃料的质量相同吗？
（师）总结：所需的质量是不相同的。
学生议论。
图文并茂加上老师的解说，让乏味的知识生动化，让学
生直观的感觉不同的燃料的热值是不同的。
（多媒体展现）燃料的热值的定义、物理意义、公式、
单位。
（师）查表格，热值最大的是哪一种物质？其物理意义是
什么？
（师）察看热值表，你还有什么收获？
思虑并议论问题，学生回答下列问题，总结出热值是物质的一种物理属性。
掌握燃料的热值的有关观点、公式、单位及其特征。
（多媒体展现）例．某个家庭估计每个月使用天然气43，这些天然气完整焚烧放出多少热量，相当于多少千克干木柴
完整焚烧放出的热量（天然气热值为7.5 ×107j/3 ，干木柴热值为 107j/g ）
（师）评论学生的作答。
分组议论思虑。
让学生在黑板上详尽作答。
经过解说例题，让学生基本上学会应用公式并解题。
（多媒体展现）图片展现热机总能量的流向状况，得出热机效率的定义，并展现常有热机的效率。
（师）怎样提升热机效率？
总结提升热机效率的方法：
（1）制造上采纳先进的技术；
（2）尽可能使燃料充分焚烧；
（3）尽量减少各样热量损失（利用废气来供热）；
（4）在热机的设计和制造过程中尽量减小摩擦等阻
力。
分组议论思虑，沟通思想，得出结论。
培育学生的总结概括能力，拓展思想。
（师）介绍科学·技术·社会中的热机发展历史。
学生进一步理解热机效率提升的必需性。
培育学生的环保意识。
讲堂小结
（5 分钟）
（师）总结：
1．经过这节课你学到了什么？
2．燃料焚烧放出的热量与哪些要素有关？
3．怎样提升热机的效率？这样做又有哪些踊跃意义？
学生总结所学知识，认识到热值是物质的一种物理属性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、能否完整焚烧等没关；知道提升热机效率的几种方法。
经过总结稳固知识。
作业部署
课本“着手动脑学物理”第1～ 3 题。
按要求达成。
知识稳固。