人教版初中九年级上册物理第十四章-内能的利用-第2节-热机的效率课件.ppt

1、人教版人教版 九年级九年级 物理物理 上册上册柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气1.认识认识燃料的热值燃料的热值的定义，会利用热值的公的定义，会利用热值的公式进行简单的式进行简单的热量计算热量计算。2.常识性了解常识性了解热机的效率热机的效率及及提高热机效率的提高热机效率的途径途径；培养保护环境的意识。；培养保护环境的意识。【提出问题】【提出问题】不同燃料的放热本领相同吗？怎么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？比较它们谁的放热本领强呢？知识点 1【实验设计】【实验设计】选取选取相同质量相同质量的的不同燃料不同燃料，点燃后，对，点燃后，对相同质量的水相同质量的水进行加热，

2、比较两杯水温度的升高多少，进行加热，比较两杯水温度的升高多少，来确定燃料的放热本领。来确定燃料的放热本领。实验方法实验方法控制变量法和转换法控制变量法和转换法大量的实验事实证明，燃烧大量的实验事实证明，燃烧相同质量的不同燃料，放出相同质量的不同燃料，放出的热量是的热量是不同的不同的。我们用我们用热值热值这个概念来表示燃料放这个概念来表示燃料放出热量的本领。出热量的本领。热值：热值：某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量热量与其与其质量之比。质量之比。物理意义：物理意义：热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放某种燃料完全燃烧放出的热量。出的热量。定义式：定义式：mQ

3、q q:燃料的热值燃料的热值Q：燃料完全燃烧放出的热量燃料完全燃烧放出的热量m:燃料的质量燃料的质量热值单位：热值单位：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。气体燃料：气体燃料：J/m3。VQq V：气体燃料的体积：气体燃料的体积观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义）观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义）煤油煤油 4.6107木炭木炭 3.4107汽油汽油 4.6107无烟煤无烟煤 3.4107氢气氢气 1.4108石油石油 4.4107焦炭焦炭 3.0107天然气天然气 4.4107柴油柴油 4.3107烟煤烟煤 2.9107煤气煤气 3.9107酒精酒精 3.0107干木柴

4、干木柴 1.2107气气体（体（J/m3）液液体（体（J/kg）固固体（体（J/kg）常用燃料的热值常用燃料的热值从热量的角度分析，为什么发射火箭上天要用氢从热量的角度分析，为什么发射火箭上天要用氢做燃料？做燃料？有关燃料燃烧放热的计算有关燃料燃烧放热的计算 根据热值表，计算一下根据热值表，计算一下10t氢完全燃烧放出多少焦氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少t t干木柴？干木柴？氢的热值是氢的热值是1.4108 J/kg干木柴的热值干木柴的热值1.2107 J/kg放出热量：放出热量：Q=qm=1.410

5、8 J/kg 10103 kg =1.41012 J需要干木柴：需要干木柴：约约120t干木柴与干木柴与10t氢完全燃烧放出的热量相当。氢完全燃烧放出的热量相当。例例 关于燃料的热值正确的是（关于燃料的热值正确的是（）A燃料的热值与燃料的燃烧程度有关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燃料的热值与燃料的种类有关C燃料的热值与燃料的多少有关燃料的热值与燃料的多少有关 D燃料的热值与上面三个因素都有关燃料的热值与上面三个因素都有关B例例 对于燃料的热值，下列说法中，正确的是对于燃料的热值，下列说法中，正确的是()A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比燃料的热值跟燃料燃烧时

6、放出的热量成正比 B燃料没燃烧时就没有热值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就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关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容易燃烧的燃料热值一定大C例例 我国于我国于2017年年5月月18日在南海海域成功试采日在南海海域成功试采“可燃可燃冰冰”，“可燃冰可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，在相同条件下，用潜力，在相同条件下，“可燃冰可燃冰”完全燃烧放出的完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果热量可达到天然气的数十倍。

7、如果“可燃冰可燃冰”热值是热值是天然气的天然气的10倍，设天然气热值为倍，设天然气热值为4.2107J/kg，完全燃，完全燃烧烧0.5kg“可燃冰可燃冰”放出的热量为放出的热量为_J2.1108连 接 中 考连 接 中 考解：解：可燃冰的热值：可燃冰的热值：q可燃冰可燃冰=10q天然气天然气 =104.2107J/kg =4.2108J/kg 完全燃烧完全燃烧0.5kg“可燃冰可燃冰”放出的热量：放出的热量：Q=q可燃冰可燃冰m=4.2108J/kg0.5kg =2.1108J【想想议议】【想想议议】在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃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

8、了？料燃烧释放的能量都到哪里去了？知识点 2点点击击图图片片播播放放热热机机效效率率 用来做用来做有用功有用功的的那部分能量那部分能量，与燃料，与燃料完全燃完全燃烧烧放出的放出的能量之比能量之比，叫做，叫做热机的效率。热机的效率。100%放有用QW公式公式蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%15%汽油机的效率为汽油机的效率为 20%30%柴油机的效率为柴油机的效率为30%45%【例题】【例题】某汽车的输出功率是某汽车的输出功率是60kW，正常行驶的速度，正常行驶的速度为为54km/h，汽车内燃机的效率是，汽车内燃机的效率是25%，该汽车要是行驶，该汽车要是行驶108km，要 消 耗 多 少，要

9、 消 耗 多 少 kg的 汽 油？（汽 油 的 热 值的 汽 油？（汽 油 的 热 值4.6107J/kg）分析：分析：（1）要计算出消耗的汽油质量，根据）要计算出消耗的汽油质量，根据Q=mq可知，可知，需要求出需要求出消耗的汽油完全燃烧释放的热量消耗的汽油完全燃烧释放的热量。（2）又根据）又根据 可知，需要求出汽车行驶过程中做的可知，需要求出汽车行驶过程中做的有用功有用功；（3）又根据）又根据W=Pt可知，需要求出汽车行驶的时间；可知，需要求出汽车行驶的时间；（4）汽车行驶的时间）汽车行驶的时间t可由可由速度公式速度公式求出。求出。放有用QW37.6kg【思考】【思考】如何提高热机效率，节约

10、能源，减少污染？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；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；改进热机，减少各种能量损失；3利用废气的能量。利用废气的能量。例例 下列提高热机效率的方法中，不可行的是下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）A减少各种热损失减少各种热损失 B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦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采取少消耗总能量的办法D巩固练习热机与社会生活热机与社会生活点点击击图图片片播播放放视视频频1.下列关于热值的说法正确

11、的是（）下列关于热值的说法正确的是（）A2kg煤的热值大于煤的热值大于1kg煤的热值煤的热值 B燃料热值越大，燃烧放出的热量越多燃料热值越大，燃烧放出的热量越多 C燃料燃烧不完全时热值变小燃料燃烧不完全时热值变小 D燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关 D课堂检测课堂检测基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题2.古语道：古语道：“人要实，火要虚。人要实，火要虚。”此话的意思是说做人此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。燃烧更旺。“火要虚火要虚”的目的是的目的是（）

12、（）A增大可燃物的热值增大可燃物的热值 B降低可燃物的着火点降低可燃物的着火点 C能使可燃物完全燃烧能使可燃物完全燃烧 D提高了可燃物的利用率提高了可燃物的利用率 D课堂检测课堂检测基 础 巩 固 题基 础 巩 固 题3.【多选】【多选】关于热机效率，下列说法正确的是关于热机效率，下列说法正确的是()A热机效率越高，即热机做的有用功多热机效率越高，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，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并且要保证良好的润滑 D提高热机效率，有利于环保减排提高热机

13、效率，有利于环保减排 C D课堂检测课堂检测4.有如图所示的两套相同装置，分别在有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料比较燃料_（选填（选填“燃烧相同燃烧相同时间时间”或或“全部燃烧全部燃烧”）后温度计示数）后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，燃料燃烧，_转化为内能，转化为内能，用比热容用比热容_的液体可以使实验现的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）象更明显。（实验中液体没有沸腾）全

14、部燃烧全部燃烧化学能化学能小小27 5.某个家庭预计每月使用天然气某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全，这些天然气完全燃烧放出多少热量，相当于多少燃烧放出多少热量，相当于多少kg柴薪完全燃烧放出柴薪完全燃烧放出的热量？（的热量？（q气气=4.4107J/m3，q柴柴=1.2107J/kg）解：解：天然气完全燃烧放出的热量：天然气完全燃烧放出的热量：Q放放=q气气V=4.4107J/m3 4m3=1.76108J；放出这些热量所需柴薪质量：放出这些热量所需柴薪质量：目前目前,“节能减排节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗已引起全球的关注。如何减少能耗,提高汽车提高汽车发动机的效率

15、发动机的效率,越来越受到人们的重视越来越受到人们的重视,大多数家用汽车的发动机大多数家用汽车的发动机均为汽油机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶传动机构将动力传给车轮使汽车行驶,小明的爸爸新买了一辆小小明的爸爸新买了一辆小汽车汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时用时2h,消耗汽油消耗汽油9kg,其发动机的功率为其发动机的功率为23 kW。请运用所学的知识解答下列问题。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为汽油的热值为4.6107 J/kg)(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大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汽车发动机的效率是多少?能 力 提 升 题能 力 提 升 题作业内容教材作业完成课后完成课后“动手动脑学物理动手动脑学物理”练习练习自主安排配套练习册练习配套练习册练习