2018年人教版九年級物理全冊課件：第十四章第2節(jié) 熱機(jī)的效率 (共31張PPT)

1、第十四章內(nèi)能的利用 第第2 2節(jié)節(jié) 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率 課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí) 1我們把某種燃料完全燃燒放出的我們把某種燃料完全燃燒放出的_與其與其 _之比，叫做這種燃料的之比，叫做這種燃料的_.單位是單位是 _，符號是，符號是_ 2用來用來_，與，與 _，叫做，叫做_. 3. 在熱機(jī)的能量損失中，在熱機(jī)的能量損失中，_帶走的能量最多，帶走的能量最多， 設(shè)法提高利用廢氣帶走的能量是提高熱機(jī)效率的重要措設(shè)法提高利用廢氣帶走的能量是提高熱機(jī)效率的重要措 施施. 熱量熱量 質(zhì)量質(zhì)量熱值熱值 焦每千克焦每千克 做有用功的那部分能量做有用功的那部分能量 燃料完全燃燒放出的能量之比燃料完全燃燒放出的能量之比

2、熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率 廢氣廢氣 J/kg 課堂演練課堂演練 典例精練典例精練 知識點(diǎn)知識點(diǎn)1燃料的熱值燃料的熱值 【例【例1】小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，考慮到燃料燃】小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，考慮到燃料燃 燒放出的熱量會被水吸收，而水的比熱容已知燒放出的熱量會被水吸收，而水的比熱容已知 （注：（注： 燃料完全燃燒放熱用燃料完全燃燒放熱用Q放 放=mq計(jì)算 計(jì)算,某燃料的熱值用某燃料的熱值用q表表 示；其質(zhì)量用示；其質(zhì)量用m表示）表示）. 于是決定設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)來探究于是決定設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)來探究 煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系.他組裝了如圖他組裝了如圖14-2-1 所示

3、的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果見下表：所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果見下表： 課堂演練課堂演練 燃料燃料加熱前的水溫加熱前的水溫/燃料燃盡后水溫燃料燃盡后水溫/ 煤油煤油2544 菜籽油菜籽油2534 課堂演練課堂演練 （1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，小明同學(xué)選擇了兩套）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，小明同學(xué)選擇了兩套 相同裝置，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制：煤油和菜籽油的相同裝置，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制：煤油和菜籽油的 _相同以及相同以及_相同相同. （2）分析得出：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大）分析得出：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大 的是的是_. （3）小明同學(xué)還想利用這種實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算出煤油和菜）小明同學(xué)還想利用這

4、種實(shí)驗(yàn)方案計(jì)算出煤油和菜 籽油的熱值，那么小明還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是：籽油的熱值，那么小明還需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)儀器是： _. 利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值 質(zhì)量質(zhì)量水的質(zhì)量水的質(zhì)量 煤油煤油 天平天平 課堂演練課堂演練 _（填（填“偏大偏大”或或“偏小偏小”）. 說說你的看法：說說你的看法： _ _. 【例【例2】（】（2017瀘州）瀘州）2017年年6月月2日中央電視臺報道，日中央電視臺報道， 我國在南海海底實(shí)現(xiàn)我國在南海海底實(shí)現(xiàn)“可燃冰可燃冰”連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣22天，天， 可燃冰燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為可燃冰燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_能，完全燃燒熱能

5、，完全燃燒熱 值為值為5.6109 J/m3的可燃冰的可燃冰2 m3，放出的熱量是，放出的熱量是 _J，相當(dāng)于完全燃燒，相當(dāng)于完全燃燒_m3熱值熱值 為為2.8107 J/m3的天然氣放出的熱量的天然氣放出的熱量. 偏小偏小 燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實(shí)驗(yàn)燃燒放出的熱會散失到空氣中，又或被燒杯等實(shí)驗(yàn) 裝置吸了熱，使裝置吸了熱，使Q放 放大于 大于Q吸 吸 內(nèi)內(nèi) 1.121010400 課堂演練課堂演練 知識點(diǎn)知識點(diǎn)2熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率 【例【例3】（】（2017百色）天然氣灶使用方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，百色）天然氣灶使用方便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保， 備受人們青睞，小明用天然氣灶將一壺質(zhì)量為備受人們

6、青睞，小明用天然氣灶將一壺質(zhì)量為3 kg溫度溫度 為為20 的水加熱至的水加熱至90 ，用時約，用時約10 min，已知：天然，已知：天然 氣的熱值為氣的熱值為3.5107 J/m3，水的比熱容為，水的比熱容為4.2103 J/ （kg）. 求：求： （1）這過程中水吸收多少熱量）這過程中水吸收多少熱量. （2）若這過程天然氣完全燃燒放出的熱量）若這過程天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸被水吸 收，則需要多少立方米的天然氣收，則需要多少立方米的天然氣. 答案：（答案：（1）8.82105 J（2）4.210-2 m3 課堂演練課堂演練 知識點(diǎn)知識點(diǎn)3提高熱機(jī)效率的方法提高熱機(jī)效率的方法 【例

7、【例4】如圖】如圖14-2-2所示表示的是汽油機(jī)的能量流向，所示表示的是汽油機(jī)的能量流向， 對照此圖，下列說法不正確的是（）對照此圖，下列說法不正確的是（） C 課堂演練課堂演練 A. 廢氣的排放所占比例最大，減少該部分能量損失是廢氣的排放所占比例最大，減少該部分能量損失是 提高熱機(jī)效率的有效手段提高熱機(jī)效率的有效手段 B. 冷卻水能量的二次利用可以提高能量利用率冷卻水能量的二次利用可以提高能量利用率 C. 該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為該汽油機(jī)的熱機(jī)效率為76% D. 該汽油機(jī)的能量利用率為該汽油機(jī)的能量利用率為30% 課堂演練課堂演練 模擬演練模擬演練 1. 木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，對它們

8、取不木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，對它們?nèi)〔?同質(zhì)量進(jìn)行完全燃燒，得到了下表的數(shù)據(jù)：同質(zhì)量進(jìn)行完全燃燒，得到了下表的數(shù)據(jù)： 燃料的質(zhì)量燃料的質(zhì)量/g100200300400 燃料完燃料完 全燃燒全燃燒 放出的放出的 熱量熱量 Q木柴 木柴 J1.31062.61063.91065.2106 Q焦炭 焦炭 J3.01066.01069.010612.0106 Q木炭 木炭 J3.41066.810610.210613.6106 課堂演練課堂演練 （1）從表中的數(shù)據(jù)可以得到，相同質(zhì)量的不同燃料，）從表中的數(shù)據(jù)可以得到，相同質(zhì)量的不同燃料， 它們完全燃燒所釋放的熱量是它們完全燃燒所釋放的熱量是_

9、的；對于同一的；對于同一 種燃料，質(zhì)量越大，完全燃燒所釋放的熱量越種燃料，質(zhì)量越大，完全燃燒所釋放的熱量越_. （2）從表中的數(shù)據(jù)還可以看出，對于同一種燃料，）從表中的數(shù)據(jù)還可以看出，對于同一種燃料， _和和_的比值是不變的，這個不變的比值，的比值是不變的，這個不變的比值， 反映了燃料本身的一種性質(zhì)，物理學(xué)中把它稱之為反映了燃料本身的一種性質(zhì)，物理學(xué)中把它稱之為 _，它是用來描述燃料完全燃燒時，釋放熱，它是用來描述燃料完全燃燒時，釋放熱 量能力大小的物理量量能力大小的物理量. 不同不同 多多 熱量熱量質(zhì)量質(zhì)量 熱值熱值 課堂演練課堂演練 （3）完全燃燒）完全燃燒0.01 m3的天然氣放出的熱量

10、是的天然氣放出的熱量是 _J；如果這些熱量完全用于加熱水，可使；如果這些熱量完全用于加熱水，可使 _kg的水溫度升高的水溫度升高10 ；實(shí)際加熱這些水所燃燒；實(shí)際加熱這些水所燃燒 的天然氣比上述要多許多，原因是用燃?xì)獾奶烊粴獗壬鲜鲆嘣S多，原因是用燃?xì)?灶燒水時，灶燒水時， 除了水吸收的熱量外，一部分傳給了盛水的容器，另外除了水吸收的熱量外，一部分傳給了盛水的容器，另外 一部分傳給了一部分傳給了_（答一個即可）（答一個即可）. q天然氣 天然氣=4.2 107 Jm3，c水 水=4.2 103 J/（kg） 4.2105 10 空氣（或燃?xì)庠睿┛諝猓ɑ蛉細(xì)庠睿?課堂演練課堂演練 （4）在燒水過

11、程中，人們關(guān)心的是燃燒天然氣所放出）在燒水過程中，人們關(guān)心的是燃燒天然氣所放出 的熱量中有多少被水吸收，為了衡量水吸收的熱量在完的熱量中有多少被水吸收，為了衡量水吸收的熱量在完 全燃燒天然氣放出的熱量中所占比例，物理中引入全燃燒天然氣放出的熱量中所占比例，物理中引入 _來描述，我們總是希望它的值越來描述，我們總是希望它的值越_越越 好好. 熱效率熱效率高高 課堂演練課堂演練 2. （2017連云港）連云港）2017年年5月月18日，中國宣布對南海日，中國宣布對南海 可燃冰試采實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)氣，引發(fā)世界各國高度關(guān)注，同可燃冰試采實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定產(chǎn)氣，引發(fā)世界各國高度關(guān)注，同 等條件下，等條件下，“可燃冰可燃

12、冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的 近近20倍，若倍，若1 kg“可燃冰可燃冰”完全燃燒放出的熱量全部完全燃燒放出的熱量全部 被水吸收，可以使被水吸收，可以使_水的溫度升高水的溫度升高50 ， 已知已知c水 水=4.2 103 J/（kg），），q可燃冰 可燃冰=8.4 108 J/kg. 4 000kg 課堂演練課堂演練 3. 某學(xué)習(xí)小組同學(xué)想研究酒精燈燒水時的熱效率某學(xué)習(xí)小組同學(xué)想研究酒精燈燒水時的熱效率. 他們他們 用酒精燈給用酒精燈給100 g的水加熱，經(jīng)過一段時間測得水溫升的水加熱，經(jīng)過一段時間測得水溫升 高了高了60 、消耗了、消耗了4.2 g酒精酒精.

13、已知：水的比熱容為已知：水的比熱容為 4.2103 J/（kg），酒精的熱值為），酒精的熱值為3107 J/kg. 求：求： （1）此過程中水吸收的熱量）此過程中水吸收的熱量. （2）4.2 g酒精完全燃燒放出的熱量酒精完全燃燒放出的熱量. （3）酒精燈燒水時的熱效率）酒精燈燒水時的熱效率. 課堂演練課堂演練 解：解：(1)水吸收的熱量水吸收的熱量Q吸 吸=cm(t-t0)=4.2 103 J/(kg)0.1 kg60 =2.52104 J. (2)4.2 g酒精完全燃燒放出的熱量酒精完全燃燒放出的熱量Q放 放=mq=4.2 10-3 kg3107 J/kg=1.26105 J. (3)酒精燈

14、燒水時的熱效率酒精燈燒水時的熱效率=20%. 課堂演練課堂演練 4. （2017棗莊）如圖棗莊）如圖14-2-3是某內(nèi)燃機(jī)工作時的能量是某內(nèi)燃機(jī)工作時的能量 流向圖，該內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率是（）流向圖，該內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率是（） A. 25B. 35 C. 40D. 75 B 課后作業(yè)課后作業(yè) 夯實(shí)基礎(chǔ)夯實(shí)基礎(chǔ) 知識點(diǎn)知識點(diǎn)1燃料的熱值燃料的熱值 1. （2017來賓）下列有關(guān)熱現(xiàn)象，說法正確的是來賓）下列有關(guān)熱現(xiàn)象，說法正確的是 （）（） A. 1 kg酒精比酒精比1 g酒精的熱值大酒精的熱值大 B. 夏日荷塘里荷花盛開，花香四溢說明分子在不停地做無夏日荷塘里荷花盛開，花香四溢說明分子在不停地做無

15、 規(guī)則運(yùn)動規(guī)則運(yùn)動 C. 用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高是由于鋸條從木板中吸用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高是由于鋸條從木板中吸 收了熱量收了熱量 D. 用水作為汽車發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻劑，其主要原因是水用水作為汽車發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻劑，其主要原因是水 的比熱容較小的比熱容較小 B 課后作業(yè)課后作業(yè) 2. （2017瀘州）用鋁壺在天然氣灶上燒水的過程中，瀘州）用鋁壺在天然氣灶上燒水的過程中， 下列說法正確的是（）下列說法正確的是（） A. 鋁的比熱容比水小，鋁吸熱能力比水強(qiáng)鋁的比熱容比水小，鋁吸熱能力比水強(qiáng) B. 是通過做功的方式改變水的內(nèi)能是通過做功的方式改變水的內(nèi)能 C. 水的溫度越高，水分子運(yùn)動

16、越劇烈水的溫度越高，水分子運(yùn)動越劇烈 D. 天然氣燃燒越充分，熱值越大天然氣燃燒越充分，熱值越大 C 課后作業(yè)課后作業(yè) 3. （2017湘潭）湘潭） 質(zhì)量為質(zhì)量為20 kg的水，溫度升高了的水，溫度升高了50 ， 吸收了吸收了_J的熱量，如果不考慮熱量散失，的熱量，如果不考慮熱量散失， 這些熱量需要完全燃燒這些熱量需要完全燃燒_kg的焦炭來提供的焦炭來提供. （已知焦炭的熱值為（已知焦炭的熱值為3107 J/kg） 4. （2017濟(jì)寧）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將濟(jì)寧）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將50 L的水從的水從40 加熱到沸點(diǎn)加熱到沸點(diǎn). 求：（求：（q焦碳 焦碳=3.0 107 J/kg）. （1）

17、水需要吸收的熱量）水需要吸收的熱量. （2）提供這些熱量，需要完全燃燒焦碳的質(zhì)量）提供這些熱量，需要完全燃燒焦碳的質(zhì)量. 4.2106 0.14 答案：（答案：（1）1.26107 J（2）0.42 kg 課后作業(yè)課后作業(yè) 知識點(diǎn)知識點(diǎn)2熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率 5. （2017河北）下列說法正確的是（）河北）下列說法正確的是（） A. 熱機(jī)消耗的燃料越多，效率就越低熱機(jī)消耗的燃料越多，效率就越低 B. 熱傳遞中溫度總是從熱的物體傳給冷的物體熱傳遞中溫度總是從熱的物體傳給冷的物體 C. 同一物體，溫度降低的越多，放出熱量就越多同一物體，溫度降低的越多，放出熱量就越多 D. 人體內(nèi)水的比例很高，有助

18、于調(diào)節(jié)體溫，以免溫度人體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)體溫，以免溫度 變化太快對身體造成危害變化太快對身體造成危害 D 課后作業(yè)課后作業(yè) 6.如圖如圖14-2-4所示為內(nèi)燃機(jī)的能流圖，則內(nèi)燃機(jī)的效率所示為內(nèi)燃機(jī)的能流圖，則內(nèi)燃機(jī)的效率 可表示為（）可表示為（） B 課后作業(yè)課后作業(yè) 7. （2017賀州）小明用燃?xì)庠畎奄|(zhì)量為賀州）小明用燃?xì)庠畎奄|(zhì)量為12 kg、初溫為、初溫為 20 的水加熱到的水加熱到100 ，燃燒掉，燃燒掉0.42 m3的天然氣，則的天然氣，則 燃燒的天然氣放出的熱量是燃燒的天然氣放出的熱量是_J，燃?xì)庠?，燃?xì)庠?的熱效率是的熱效率是_. （天然氣的熱值是（天然氣的熱值是3.2

19、107 J/m3） 1.344107 30% 課后作業(yè)課后作業(yè) 知識點(diǎn)知識點(diǎn)3提高熱機(jī)效率的方法提高熱機(jī)效率的方法 8. 下列提高熱機(jī)效率的方法中，不可行的是（）下列提高熱機(jī)效率的方法中，不可行的是（） A減少各種熱損失減少各種熱損失 B加潤滑油，減少機(jī)器部件的摩擦加潤滑油，減少機(jī)器部件的摩擦 C減少消耗的總能量減少消耗的總能量 D充分利用廢氣的能量，如建熱電站充分利用廢氣的能量，如建熱電站 C 課后作業(yè)課后作業(yè) 9. （2017岳陽）隨著人們的生活水平的提高，汽車走岳陽）隨著人們的生活水平的提高，汽車走 進(jìn)千家萬戶進(jìn)千家萬戶. 關(guān)于小汽車涉及的知識說法正確的是關(guān)于小汽車涉及的知識說法正確的是

20、 （）（） A. 用甘油做發(fā)電機(jī)的冷卻劑用甘油做發(fā)電機(jī)的冷卻劑 B. 發(fā)電機(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能發(fā)電機(jī)做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C. 精心保養(yǎng)可使發(fā)電機(jī)的效率達(dá)到精心保養(yǎng)可使發(fā)電機(jī)的效率達(dá)到100% D. 排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染排出的尾氣對環(huán)境沒有任何污染 B 課后作業(yè)課后作業(yè) 10. （2017益陽）為了節(jié)約能源，需要提高熱機(jī)的效率，益陽）為了節(jié)約能源，需要提高熱機(jī)的效率， 下列措施不能提高熱機(jī)效率的是（）下列措施不能提高熱機(jī)效率的是（） A. 讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全 B. 在設(shè)計(jì)與制造熱機(jī)時要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，以減少

21、能在設(shè)計(jì)與制造熱機(jī)時要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，以減少能 量的損失量的損失 C. 盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦 D. 盡量增加熱機(jī)的工作時間盡量增加熱機(jī)的工作時間 D 課后作業(yè)課后作業(yè) 能力提升能力提升 11.太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之 一某品牌太陽能熱水器每小時平均接受一某品牌太陽能熱水器每小時平均接受4.2106 J的的 太陽能，在太陽能，在5小時的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量小時的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量 為為100 kg、初溫為、初溫為20 的水溫度升高到的水溫度升高到40 求：求： 水的比熱容水的比熱容c=4.2103 J/(kg) (1)熱水器中的水吸收的熱量熱水器中的水吸收的熱量Q. (2)熱水器熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能小時內(nèi)接收到的太陽能E. 課后作業(yè)課后作業(yè) (3)熱水器的效率熱水器的效率. (4)若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克 煤氣煤氣. (煤氣的熱值為煤氣的熱值為q=4.2107 J/kg，假設(shè)煤氣燃燒，假設(shè)煤氣燃燒 放出的熱量全部