人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 热机的效率教课内容课件ppt

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第3节 热机的效率教课内容课件ppt，共29页。
授课教师： .班 级： .时 间： .①深刻理解热机效率的定义。②计算方法并能够应用于实际问题中。 ①影响热机效率的因素，以及如何提高热机效率；②将理论知识与实际应用相结合，解决实际问题拖拉机燃料柴油飞机发动机燃料航空汽油和航空煤油火箭助推器燃料液氢液氧1.火箭发射所需的推进剂燃料，可以换成拖拉机或飞机采用的柴油或汽油吗？不可以你知道为什么？情景导入2. 热机工作时需要消耗煤、汽油、柴油等燃料，对外做功的目的是将燃料中的化学能转化为机械能。热机中燃料燃烧释放的热量能被完全利用吗?情景导入不可以你知道为什么吗？相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是否相同？要找出事实来支持你的观点，并进行分析。在家中烧水时，烧开同样一壶水需要的木柴质量多，而需要的煤气质量却较少。现象：结论：你还有其它比较不同燃料的放热本领的方法吗？　　选择相同质量的干木柴和酒精，分别对相同质量，初温相同的水进行加热，观察实验现象，收集实验数据，并分析。【实验】比较不同物质放热能力实验材料：两杯水200g（初温28℃）、干木柴5g、酒精5g，铁架台，天平、秒表等。实验过程：为了比较燃料的特性了，引入了“热值”这个物理量。实验数据：实验结论：2.燃料的热值某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，用符号 q 表示。①定义：②公式：③单位：焦/千克，符号J/kg①完全燃烧：指燃料燃烧后，全部变成不可燃烧物的过程。②由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。焦/立方米，符号J/m³②气体燃料的热值：对某些气体燃料，其热值在数值上等于在标准状态下lm3燃料完全燃烧放出的热量。q= Q放/m q= Q放/v 固体气体④热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。一些燃料的热值【例】从表中可以查到汽油的热值为4.6×107J/kg，表示：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。⑥热值的相关计算燃料燃烧放出热量的计算： Q放=qm【例】如果给汽车加30kg汽油，完全燃烧放出的热量为 Q放=qm=4.6×107J/kg×30kg=l.38×109J⑤热值的影响因素燃料的热值是燃料的一种特性。其与燃料的种类有关，‌而与燃料的质量、‌体积、‌是否完全燃烧以及燃料的状态（‌固态、‌液态或气态）‌无关。‌笔记：燃料的概念1.下列关于热值的说法正确的是（　　）A．5kg煤的热值大于1kg煤的热值B．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D．燃料的热值是燃料本身的特性解：A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，故5kg煤和1kg煤的热值一样大，故A错误；B、燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误；C、热值的大小与燃料是否完全燃烧无关，故C错误；D、热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与其他因素无关，故D正确。D1. 日常生活中的热效率【提出问题】用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？ 煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗?【分析讨论】煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量，煤气灶本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了等等。水吸收的热量只占煤气完全燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是被有效利用的。（1）热效率的概念（炉子、燃气灶的热效率等） 吸收的热量占燃料完全燃烧放出热量的比值叫作热效率。 热效率η = 有效利用的热量 /燃料完全燃烧放出的热量 =   Q有用 /Q总（2）提高锅炉中燃料热效率的方法 1.把煤磨成煤粉，增大与氧气的接触面积； 2.把空气吹进炉膛增大送氧量充分燃烧。笔记：2. 热机的效率 （1）热机能量流向示意图 热机也有类似的情况，汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量，机械装置吸收了一部分能量，废气带走了一部分能量，由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量，等等。真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。（2）热机的效率 ①定义：用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的 总热量之比，叫作热机的效率。 ②公式： η =   Q有用 /Q放 ×100% 或 η =W有用 /Q放 ×100% ③物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，可以节约能源。（3）一些热机的效率5. 提高热机效率的主要途径①使燃料充分燃烧②尽量减少各种热量损失③尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量④热机设计制造，提高技术和使用新材料。⑤保证良好润滑，减少摩擦额外消耗的功笔记：热机的效率的概念2.关于热机和锅炉的效率，下列说法中正确的是（　　）A．热机做的有用功越多，效率一定越高B．热机和锅炉使用的燃料的热值越大，它们的效率越高C．向锅炉内多加些煤，加大火力可以提高锅炉的效率D．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高解：A、热机的有用功多，与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定大，效率不一定高，故A错误；B、热机的效率与燃料的热值无关，故B错误；C、向炉内多加些煤，加大火力，这是消耗更多的燃料，不能提高炉子的效率，故C正确；D、热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，说明有用功与燃料完全燃烧放出的能量之比越大，故效率一定越高，故D正确。故选：D。D提高热机效率的方法3.下列有关热学知识的分析，正确的是（　　）A．使燃料充分燃烧可以增加有效利用的能量，从而提高热机效率B．海波在熔化过程中持续吸热，温度不变，但内能减小C．燃料燃烧得越充分，这种燃料的热值就越大D．热传递过程中，温度由高温物体传向低温物体解：A、尽量使燃料完全燃烧、尽量减少摩擦与辐射、尽量减少热量损失，都可以在燃料完全燃烧放出的热量相同时，增大用来做有用功的能量，可以提高热机的效率，故A正确；B、海波是晶体，在熔化过程中持续吸热，温度不变，但内能增大，故B错误；C、燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料燃烧得快慢、放出热量的多少、燃料的质量和燃料的燃烧程度无关，故C错误；D、在热传递过程中，热量从高温物体传向低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，而不是温度，故D错误。故选：A。A从火车到火箭热机效率燃料热值热机的效率分类：固体燃料、液体燃料、气体燃料。燃料燃烧过程中化学能转化为内能。定义：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比。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。公式：单位：焦/千克（J/kg）焦/立方米，（J/m³）或公式：提高热机效率的方法1. 有人认为，无烟煤的热值比干木柴大，完全燃烧时无烟煤放出的热量比干木柴多。你认为呢?说说理由。2. 某人提着一袋质量为5kg的大米，从1层步行至5层，每层楼的层高为3m，他对这袋大米做了多少功?要使一定量的汽油完全燃烧放出的热量和他所做的功数值相等，则需要多少汽油?（g取10N/kg） 3. 如果干木柴跟煤油完全燃烧放出的热量相等，那么干木柴的质量应该是煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。4. 全球汽车保有量在迅速增长，截至2022年底，我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约多少燃油？5. 提高热机的效率具有哪些积极意义？请列出回答这个问题的提纲。1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。2.拓展性作业：请同学们利用家中的煤气表和温度计自己测量一下煤气灶烧水的效率。测量煤气灶烧水效率的实验步骤如下‌：‌准备材料‌：煤气表、温度计、1kg的水、煤气灶。‌记录初始数据‌：记录水的初始温度（例如20℃）。‌加热过程‌：使用煤气灶将1kg的水从初始温度加热到目标温度（例如60℃）。‌记录消耗的煤气量‌：使用煤气表记录消耗的煤气量（例如0.01m³）。‌计算水吸收的热量‌：使用公式 Q吸 = cm(t - t0)其中c为水的比热容为4.2×10³J/(kg•℃)，m是水的质量1kg，t是最终温度60℃，t0是初始温度20℃。计算得出水吸收的热量为 1.68×10⁵J。‌下 课