人教版九年級(jí)全冊(cè)第十四章第2節(jié)《熱機(jī)的效率》課件

R·九年級(jí)第十四章

內(nèi)能的利用·物理·第2節(jié)熱機(jī)的效率教學(xué)目標(biāo)新課導(dǎo)入新課教學(xué)課堂小結(jié)Contents課堂練習(xí)教學(xué)目標(biāo)1.從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值.知道燃料熱值的物理意義及其單位。2.了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。3.通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率。新課導(dǎo)入常見的燃料柴薪煤炭石油天然氣燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能新課導(dǎo)入固體燃料液體燃料氣體燃料燃料分為三種

常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。新課教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，等質(zhì)量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量不同。我們用熱值這個(gè)概念來表示燃料放出熱量的本領(lǐng)。想想議議你家做同樣一餐飯需要消耗多少不同的燃料？相同質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量是不是相同的？燃料的熱值新課教學(xué)燃料的熱值1．熱值的概念某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。國際單位：焦每千克；符號(hào)：J/kg。氣體燃料的單位：焦每立方米；符號(hào)：J/m3。熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。（1）定義（2）物理意義（3）單位新課教學(xué)1．熱值的概念對(duì)于熱值的理解，我們要抓住三個(gè)關(guān)鍵詞：“某種燃料”、“完全燃燒”、“熱量與其質(zhì)量之比”.①“某種燃料”是說明熱值與燃料的種類有關(guān)，反映了燃料的燃燒特性、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能的本領(lǐng)大小.②“完全燃燒”的含義是燒完、燒盡.某種燃料，只有在完全燃燒時(shí)放出的熱量與質(zhì)量之比才是這種燃料的熱值，如果用沒有完全燃燒放出的熱量計(jì)算出的熱值就比實(shí)際值小.③“熱量與其質(zhì)量之比”可以理解為熱值是針對(duì)一定質(zhì)量的燃料而言的，如果同種燃料的質(zhì)量不同，則完全燃燒時(shí)放出的熱量大小不同.新課教學(xué)2．熱值是燃料的屬性燃料的熱值請(qǐng)說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。固體燃料液體燃料氣體燃料新課教學(xué)3．有關(guān)燃料燃燒放熱的計(jì)算燃料的熱值為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？想一想新課教學(xué)3．有關(guān)燃料燃燒放熱的計(jì)算根據(jù)熱值表，計(jì)算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？再算算，若用干木柴完全燃燒來獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？氫的熱值是1.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=熱值q×質(zhì)量m=1.4×108J/kg×

10×103kg

=1.4×1012J需要干木柴約120噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量。新課教學(xué)例1甲、乙兩種燃料完全燃燒時(shí)，甲放出的熱量較多，那么（）A.甲燃料的熱值一定大于乙燃料的熱值B.甲燃料的質(zhì)量一定大于乙燃料的質(zhì)量C.甲燃料的質(zhì)量和熱值都比乙燃料的大D.甲燃料的熱值可能比乙燃料的熱值小解析：Q放的大小與質(zhì)量m和燃料的熱值q都有關(guān)，即Q放=mq，因此，甲放出的熱量較多，其質(zhì)量和熱值不一定大，但是質(zhì)量和燃料熱值的乘積一定大，故應(yīng)選D.×D××√例2

在一次物理實(shí)驗(yàn)中，共燃燒酒精42g，如果酒精完全燃燒，則能釋放多少熱量？這些熱量被10kg的水完全吸收，水的溫度能上升多少攝氏度？［酒精的熱值q=3.0×107J/kg，水的比熱容c=4.2×103J/（kg·℃）］解：Q放

=mq

=42×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×106J，由Q放

=Q吸

=cmΔt，得：即酒精完全燃燒釋放的熱量是1.26×106J；水的溫度能上升30℃.新課教學(xué)新課教學(xué)

熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì)，反映了不同燃料在燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關(guān)系.總結(jié)：新課教學(xué)1．燃料的利用率熱機(jī)的效率有效利用60%高溫的空氣帶走相當(dāng)一部分熱量，未燃燒15%散失25%燃料很難完全燃燒被水吸收的熱量燃料很難完全燃燒，放出的熱量往往比按熱值計(jì)算出的要小，而且有效利用的熱量又比放出的熱量要小，例如用煤燒水。一部分熱量直接散失掉新課教學(xué)提高鍋爐效率的措施:（1）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒。（2）減少各種熱量損失。

將煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛，使之更完全燃燒；

①加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量；②使用較好的保溫材料，減少熱損失。通常的鍋爐，燃料利用率比較低，因此在節(jié)約能源上改造的潛力巨大。新課教學(xué)想想議議在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒？熱機(jī)的效率進(jìn)、排氣門積碳損失的內(nèi)能無用的機(jī)械能進(jìn)氣道積碳燃燒室積碳噴油嘴積碳新課教學(xué)想想議議燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？熱機(jī)的效率燃料未完全燃燒損耗的能量機(jī)械裝置散失的能量機(jī)械摩擦的損耗廢氣帶走的能量新課教學(xué)熱機(jī)的效率公式：η=Q吸Q放=cm△tm′q

1．用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。無用的機(jī)械能總的能量有用的能量新課教學(xué)

蒸汽機(jī)的效率只有6%~15%

汽油機(jī)的效率為20%~30%柴油機(jī)的效率為30%~45%提高熱機(jī)的效率的措施：

①使燃料燃燒更充分,增大燃料與氧氣接觸面積:煤塊煤粉、油霧狀油滴②改進(jìn)熱機(jī)：蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)③設(shè)法利用廢氣：熱電站、冬天汽車的供暖④減少部件間的摩擦：定期做保養(yǎng)，換機(jī)油問題：如何提高熱機(jī)的效率？一定新課教學(xué)新課教學(xué)（1）熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)2．提高熱機(jī)效率，節(jié)約能源，減少污染（2）提高效率的途徑提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失；利用廢氣的能量；

減少部件間的摩擦。新課教學(xué)例3為了響應(yīng)國家“節(jié)能減排”的號(hào)召，同學(xué)們討論家用汽車的節(jié)能方法，你認(rèn)為下列方法不合理的是（）A.開車過程中不宜頻繁地急加油和急剎車B.定期清理汽車后備箱中的不常用物品，減小汽車負(fù)載C.夏天開車開空調(diào)時(shí)，空調(diào)的溫度不宜過低D.駕車長期低速行駛會(huì)造成汽油的浪費(fèi)可以減小汽車的阻力，行駛時(shí)可以節(jié)約耗油量駕車在上坡時(shí)低速行駛以增大牽引力，而當(dāng)在平路上行駛時(shí)還要以適當(dāng)?shù)乃俣刃旭?，這樣可以節(jié)約耗油量不合理合理合理合理D新課教學(xué)熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：課堂小結(jié)2.提高效率的途徑提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失；利用廢氣的能量；

減少部件間的摩擦。公式：η

=Q吸Q放=cm△tm′q1.吸收相同熱量，影響消耗燃料質(zhì)量不同的因素：②熱效率

①熱值

課堂練習(xí)

1．對(duì)于燃料的熱值，下列說法中，屬于正確理解的是(

)

A．燃料的熱值跟燃料燃燒時(shí)放出的熱量成正比

B．燃料沒燃燒時(shí)就沒有熱值

C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個(gè)確定的值，

跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無關(guān)

D．容易燃燒的燃料熱值一定大C知識(shí)點(diǎn)1燃料的熱值課堂練習(xí)

2．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。解：Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106Jm=Qc(t-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg課堂練習(xí)3.完全燃燒15千克熱值是3.4×107焦耳/千克的木炭，能產(chǎn)生多少熱量？想要獲得這些熱量，需要完全燃燒多少千克氫氣？(q氫=1.4×108焦耳/千克)解：Q=mq=15kg×3.4×107J/kg=5.1×108J

m=Qq5.1×108J1.4×108J/kg==3.64kg課堂練習(xí)

4.關(guān)于熱機(jī)效率，下列說法正確的是：(

)

A．熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做的有用