资源简介

(共41张PPT)
14.4 跨学科：热机效率
和环境保护
第十四章 内能与热机
沪科版2024版物理九年级全册
14.4 跨学科：热机效率和环境保护教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够准确阐述热机效率的定义，深入理解其计算公式（η = W 有用 / Q 放 ×100%）中各物理量的含义，并能熟练运用该公式进行简单的计算，解决与热机效率相关的实际问题。
清晰且详细地说明热机工作过程中的各种能量损失途径，如废气带走热量、热机部件散热损失、克服机械摩擦做功损失等，能够分析这些能量损失对热机效率的具体影响。
准确描述常见热机（如汽油机、柴油机、蒸汽机等）的效率范围，对不同热机效率的差异有清晰认识，并能结合热机的工作原理和构造，解释产生这些差异的原因。
全面且系统地了解热机的使用对环境造成的多方面污染，包括空气污染（如排放二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等导致温室效应、酸雨、雾霾等问题）、噪声污染（热机运行时产生的机械噪声对生活和生态环境的干扰）以及热污染（热机排出的高温废气和冷却水对水体和大气温度的影响）。
深入理解为减少热机对环境的污染所采取的一系列措施背后的科学原理，如尾气净化装置（通过催化转化等技术降低有害气体排放）、使用清洁能源（如太阳能、电能、氢能、生物能等替代传统化石能源的可行性和优势）以及改进热机技术（提高热机效率以减少燃料消耗从而降低污染物排放）等方面的知识。
（二）过程与方法目标
通过组织学生分析热机的能流图、对热机效率进行实验探究（如利用简单的热机模型测量输入能量和输出有用能量）以及开展小组讨论交流等活动，有效培养学生的观察能力、数据处理与分析能力、逻辑推理能力和团队协作能力，使其能够从复杂的能量转化和转移过程中提炼关键信息，总结热机效率的相关规律。
引导学生运用物理知识，从能量转化和守恒的角度深入剖析热机效率问题，同时鼓励学生结合化学知识（如燃料的燃烧反应、尾气中污染物的化学性质）和生物知识（如环境污染对生态系统中生物的影响），综合分析热机使用对环境的影响，培养学生跨学科综合运用知识解决实际问题的能力，拓宽学生的思维视野。
鼓励学生在面对热机效率和环境保护相关问题时，积极主动地提出假设、设计实验方案（如设计对比实验探究不同燃料对热机效率和环境的影响）、收集数据（通过查阅资料、实地调研等方式获取热机运行数据和环境监测数据）并进行验证，培养学生的科学探究精神和实践操作能力，提高学生自主学习和创新思维能力。
（三）情感态度与价值观目标
让学生深刻认识到热机在现代社会发展中的重要地位，同时也清晰地了解热机的广泛使用所带来的能源危机和环境问题，从而激发学生对科学技术发展的关注和思考，培养学生的社会责任感和使命感，使学生意识到自己在推动能源可持续利用和环境保护方面肩负的责任。
通过介绍为提高热机效率和减少环境污染所取得的科技创新成果（如新型热机的研发、环保技术的突破），激发学生对科学技术的探索热情和创新精神，培养学生勇于创新、敢于尝试的科学态度，鼓励学生在未来积极投身于相关领域的研究和实践，为解决能源与环境问题贡献自己的力量。
强化学生的环保意识，引导学生将所学知识与日常生活紧密联系，从自身做起，从小事做起，倡导绿色出行（如多乘坐公共交通工具、骑自行车等）、节约能源（如合理使用电器、及时关闭电源等）等环保行为，形成良好的环保习惯和生活方式，积极传播环保理念，带动身边的人共同参与到环境保护行动中来。
二、教学重难点
（一）教学重点
热机效率的概念、计算方法以及影响热机效率的因素分析。通过实例计算和实验探究，让学生掌握热机效率的相关知识，并能理解如何通过改进措施提高热机效率。
热机使用对环境造成的污染类型、危害以及相应的解决措施。结合实际案例和数据，使学生认识到热机与环境问题的紧密联系，以及解决这些问题的紧迫性和重要性。
跨学科知识在热机效率和环境保护问题中的综合应用。引导学生运用物理、化学、生物等多学科知识，分析和解决热机相关的实际问题，培养学生的跨学科思维能力。
（二）教学难点
从微观层面理解热机工作过程中的能量转化和损失机制，以及如何从能量的角度理解热机效率的本质。这需要学生具备一定的抽象思维能力，教师需借助形象的比喻和直观的演示帮助学生理解。
综合运用多学科知识，提出切实可行且具有创新性的提高热机效率和减少环境污染的方案。学生需要打破学科界限，整合知识，创造性地思考问题，教师要通过引导和启发，培养学生的创新能力和实践能力。
培养学生将环保意识转化为实际行动的习惯。虽然学生在课堂上能够认识到环保的重要性，但将这种意识真正落实到日常生活中需要长期的引导和培养，教师要通过多种方式激励学生积极践行环保行动。
三、教学方法
讲授法：系统讲解热机效率的概念、计算公式、影响因素，热机对环境的污染及解决措施，跨学科知识的应用等重要知识点，确保学生掌握扎实的理论基础。
实验探究法：组织学生进行热机效率的实验探究，如测量简单热机模型的输入和输出能量，让学生亲身体验和理解热机工作过程中的能量转化，培养学生的实践操作能力和科学探究精神。
小组讨论法：针对热机效率提升方法、环境污染解决方案以及跨学科知识综合应用等问题，组织学生开展小组讨论，促进学生之间的思想交流和碰撞，培养学生的团队协作能力和逻辑思维能力。
案例分析法：引入实际生活中的热机应用案例，如汽车尾气排放对城市空气质量的影响、新型节能热机在工业生产中的应用等，通过对案例的分析和讨论，帮助学生将理论知识与实际相结合，提高学生解决实际问题的能力。
多媒体辅助教学法：利用图片、视频、动画等多媒体资源，展示热机的工作原理、环境污染的现状和危害、环保技术的应用等内容，使教学内容更加直观、生动，增强学生的学习兴趣和理解能力。
四、教学过程
（一）导入新课（5 分钟）
展示一段城市交通拥堵时汽车尾气大量排放的视频，视频中可以看到灰蒙蒙的天空和行人戴着口罩的画面。同时，展示一些工厂中大型热机设备运行的图片，设备周围伴随着滚滚浓烟。提问学生：“大家在视频和图片中看到了什么现象？这些现象对我们的生活和环境会产生怎样的影响？” 引导学生思考热机的使用与环境问题之间的联系，引发学生对本节课内容的关注和兴趣。
提出问题：“热机为我们的生活和生产带来了巨大的便利，但同时也带来了不少麻烦。那大家知道热机在工作过程中，燃料燃烧释放的能量都用到哪里去了吗？有没有一种方法可以衡量热机对能量的利用程度呢？” 通过这些问题，自然地引出热机效率和环境保护这两个本节课的核心主题，激发学生的求知欲，为后续教学做好铺垫。
（二）新课讲授
热机效率（15 分钟）
概念引入：通过回顾热机的工作原理，即燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再通过做功转化为机械能，提出问题：“在这个能量转化过程中，燃料燃烧释放的所有内能都能转化为机械能对外做功吗？” 引导学生思考热机工作过程中的能量损失情况。然后展示一个内燃机的能流图，详细介绍燃料燃烧放出的能量有哪些去向，如废气带走一部分能量、热机部件散热损失一部分能量、克服机械摩擦做功消耗一部分能量等，只有一小部分能量用来做有用功。在此基础上，给出热机效率的定义：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率，用公式表示为 η = W 有用 / Q 放 ×100%。
公式讲解：对热机效率公式中的各个物理量进行详细解释，W 有用表示热机对外做的有用功，Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量。强调在计算 Q 放时，如果燃料是固体或液体，可根据公式 Q 放 = mq（m 为燃料的质量，q 为燃料的热值）计算；如果燃料是气体，可根据公式 Q 放 = Vq（V 为燃料的体积，q 为燃料的热值）计算。通过举例说明，让学生理解如何运用公式进行热机效率的计算。例如，一台汽油机消耗了 2kg 汽油，汽油的热值为 4.6×10^7J/kg，若这台汽油机对外做的有用功为 3.68×10^7J，求该汽油机的热机效率。首先，根据 Q 放 = mq 计算出汽油完全燃烧放出的热量 Q 放 = 2kg×4.6×10^7J/kg = 9.2×10^7J，然后再根据热机效率公式 η = W 有用 / Q 放 ×100%，可得 η = (3.68×10^7J / 9.2×10^7J)×100% = 40%。
常见热机效率介绍：展示蒸汽机、汽油机、柴油机等常见热机的效率范围数据，如蒸汽机的效率一般为 6% - 15%，汽油机的效率为 20% - 30%，柴油机的效率为 30% - 45%。让学生对比不同热机的效率，思考为什么会存在这些差异。引导学生从热机的构造、工作原理、燃烧方式等方面进行分析。例如，柴油机采用压燃式点火，压缩比大，燃气膨胀更充分，所以效率相对较高；而汽油机采用点燃式点火，压缩比相对较小，能量损失相对较多，效率较低。
影响热机效率的因素及提高途径：组织学生进行小组讨论，结合热机的工作过程和能量损失的原因，探讨影响热机效率的因素以及提高热机效率的方法。每个小组推选一名代表发言，教师进行总结归纳。影响热机效率的因素主要有燃料是否充分燃烧、热量损失的多少（包括废气带走的热量、部件散热损失、机械摩擦损失等）。提高热机效率的途径包括：一是使燃料尽可能充分燃烧，如改进燃烧设备，调整油、气比例，采用高效燃烧技术等；二是尽量减少各种热量损失，如采用良好的隔热材料，减少热机部件的散热，优化热机的结构设计，降低废气排放温度等；三是减小热机各部件之间的摩擦，如使用优质的润滑油，对机械部件进行合理的加工和装配，减小部件间的接触面积和表面粗糙度等；四是充分利用废气的能量，如采用废气涡轮增压技术、热回收装置等，将废气中的余热转化为有用的能量加以利用。通过讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力，同时让学生认识到提高能源利用效率的重要性。
热机与环境保护（15 分钟）
污染问题展示：运用多媒体展示大量热机使用对环境造成污染的图片和视频资料。在空气污染方面，展示因汽车尾气排放导致城市雾霾天气的图片，详细介绍尾气中含有的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等污染物对空气质量的影响，以及这些污染物如何引发温室效应、酸雨等环境问题。例如，二氧化碳是主要的温室气体，其大量排放导致全球气候变暖，引起冰川融化、海平面上升等一系列问题；氮氧化物和颗粒物是形成雾霾的重要成分，对人体呼吸系统和心血管系统造成严重危害。在噪声污染方面，播放热机运行时产生的嘈杂噪声音频，展示噪声对居民生活、工作和学习造成干扰的场景图片，如学校附近工厂热机噪声影响学生上课、居民区附近建筑工地热机噪声导致居民无法正常休息等，让学生直观感受噪声污染的危害。在热污染方面，展示热电厂排出的高温废水导致河流局部水温升高，影响水生生物生存的图片和相关报道，讲解热机排出的高温废气和冷却水如何改变周围环境的温度，对生态系统造成破坏。通过这些资料的展示，让学生全面、深入地了解热机使用对环境造成的严重污染，增强学生的环保意识和危机感。
解决措施讨论：组织学生分组讨论如何减少热机对环境的污染。引导学生从改进热机技术、开发清洁能源、加强环境监管等多个角度提出建议。在改进热机技术方面，学生可能提出采用先进的尾气净化装置，如三元催化器，通过化学反应将尾气中的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物转化为无害的二氧化碳、氮气和水；优化热机的燃烧过程，提高燃烧效率，减少污染物的生成。在开发清洁能源方面，鼓励学生思考太阳能、风能、电能、氢能、生物能等清洁能源替代传统化石能源的可能性和优势。例如，太阳能光伏发电和风力发电是清洁能源的重要形式，它们在发电过程中不产生污染物，且可再生；氢能作为一种高效、清洁的能源，燃烧产物只有水，对环境无污染，但目前在储存和运输方面还存在一些技术难题；生物能可以通过生物质发电、生物燃料等形式加以利用，具有环保和可持续的特点。在加强环境监管方面，学生可能提出制定严格的热机污染物排放标准，加大对违规排放企业和车辆的处罚力度；建立环境监测体系，实时监测热机排放对环境的影响等建议。每个小组讨论结束后，选派代表进行发言，分享小组讨论的成果，教师对学生的发言进行点评和补充，引导学生形成全面、可行的解决方案，培养学生的社会责任感和创新思维能力。
跨学科知识融合（10 分钟）
物理与化学知识融合：以汽车尾气净化装置为例，讲解其中涉及的物理和化学知识。尾气净化装置中的三元催化器利用了化学反应原理，一氧化碳（CO）在催化剂的作用下与氧气（O ）发生反应生成二氧化碳（CO ），化学方程式为 2CO + O = 2CO ；氮氧化物（如一氧化氮 NO）与一氧化碳在催化剂作用下反应生成氮气（N ）和二氧化碳，化学方程式为 2NO + 2CO = N + 2CO 。从物理角度来看，尾气在通过催化器时，利用了气体的扩散和流动原理，使尾气中的污染物与催化剂充分接触，发生化学反应。通过这个例子，让学生理解物理和化学知识在解决热机环境污染问题中的协同作用，培养学生跨学科运用知识的能力。
物理与生物知识融合：探讨热机排放的污染物对生态系统中生物的影响，体现物理与生物知识的融合。例如，酸雨会使土壤酸化，影响植物的生长发育，导致农作物减产。从物理角度分析，酸雨是由于热机排放的二氧化硫（SO ）和氮氧化物等污染物在大气中与水蒸气结合形成酸性降水。从生物角度看，土壤酸化会改变土壤的酸碱度，影响土壤中微生物的活性，进而影响植物对养分的吸收和利用。同时，酸雨还会直接伤害植物的叶片，破坏植物的光合作用。又如，热机排放的温室气体导致全球气候变暖，使得一些生物的栖息地发生改变，影响生物的生存和繁衍。通过这些案例分析，让学生认识到热机问题不仅仅是物理问题，还与生物、环境等多个学科密切相关，培养学生综合分析问题的能力。
跨学科知识应用实例：展示一些实际的跨学科研究成果和应用案例，如科学家通过多学科合作研发新型热机，结合材料科学、物理学和化学知识，开发出高效、低污染的热机材料和燃烧技术；在城市规划中，综合考虑交通流量、热机排放和环境影响等因素，运用地理信息系统（GIS）等技术进行交通规划和环境评估，以减少热机对城市环境的负面影响。鼓励学生思考在日常生活中，如何运用跨学科知识解决与热机相关的问题，如如何选择更环保的出行方式，既考虑物理上的能源消耗和热机使用，又考虑对环境和健康的影响；如何在家中合理使用电器，减少能源浪费，降低热机发电带来的环境压力等。通过这些实例和思考，拓宽学生的思维视野，激发学生对跨学科学习的兴趣和积极性。
（三）课堂小结（5 分钟）
引导学生回顾本节课所学的主要内容，包括热机效率的概念、计算方法、影响因素及提高途径，热机使用对环境造成的污染类型、危害以及相应的解决措施，以及跨学科知识在热机问题中的综合应用。请几位学生代表进行发言，总结自己对本节课重点内容的理解，其他学生进行补充和完善。
强调热机效率和环境保护之间的紧密联系，提高热机效率不仅可以节约能源，还能减少污染物的排放，对环境保护具有重要意义。鼓励学生在今后的学习和生活中，关注热机技术的发展，积极践行环保行动，将所学的跨学科知识运用到实际中，为解决能源与环境问题贡献自己的一份力量。同时，培养学生的创新意识，鼓励学生在未来探索更多提高热机效率和减少环境污染的新方法、新技术。
（四）课堂练习（5 分钟）
展示一系列与热机效率和环境保护相关的练习题，涵盖选择题、填空题、计算题和
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
物理观念
1.认识燃料的热值；
2.理解燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量和燃烧情况无关；
3.知道热机效率的概念以及提高热机效率的方法。
科学思维
1.认识不同燃料燃烧释放内能的本领不同，生成热值概念；
2.会查热值表，能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量；
3.根据热机工作时燃烧燃料释放能量的流向，寻求提高热机效率的方法和途径。
科学探究
通过实验探究，认识不同燃料燃烧释放内能的本领不同。
科学态度与责任
1.了解燃料在生产和生活中的应用，感受利用燃料对促进社会发展和环境影响的双面
效 应 ；
2.通过热机燃料燃烧产生废渣、废气对人类生存环境的影响，树立节能减排、防止污染的责
任意识。
难点
重点
在我们的生活和生产中，无论是烧菜做饭，还是奔驰的汽车与火车，乃至航空航天等都离不开燃料。即从原始人类学会用火的那天起，人们使用的能量的绝大部分都是通过燃料燃烧获得的。
那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少对人们来说是有用的？以及燃料的燃烧对我们的生存环境会造成哪些影响呢？
生活中你还见过哪些燃料？它们燃烧时都能不断地释放能量吗？释放能量的能力相同吗？
思考：不同的燃料燃烧时所能提供的能量相同吗？
不同的燃料有什么特点？
我国航天发射中的运载火箭常用的燃料有航空煤油、液态氢等。
探究新知
常见的燃料：
固体燃料
液体燃料
气体燃料
煤、木材、桔梗等
汽油、酒精等
煤气、天然气等
燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
想想议议：
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？
经验与科学研究告诉我们：不同燃料燃烧释放出能量的能力是不同的。
燃料的热值
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，用字母q表示。
单位：J/Kg
或 J/m3（气体）
物理意义：表示“单位质量(体积)的某种燃料完全燃烧放出能量(热量)的多少”。
因此，质量为m的燃料完全燃烧释放的热量
Q=mq
燃料完全燃烧放出的热量
燃料的质量
燃料的热值
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，用字母q表示。
燃料的热值
注意：
（1）热值定义中：注意“必须完全燃烧”；
（2）热值是燃料的重要特性，反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小。只与燃料的种类有关，与质量和是否完全燃烧无关。
常见燃料的热值
物质 热值q/(J·kg-1)
干木柴 1.2×107
烟煤 2.9×107
无烟煤 3.4×107
焦炭 3.0×107
木炭 3.4×107
物质 热值q/(J·kg-1)
酒精 3.0×107
柴油 4.3×107
汽油 4.6×107
煤油 4.6×107
原油 4.4×107
物质 热值q/(J·kg-1)
氢气 1.4×108
天然气 3.3×107~4.5×107
液化石 油气 4.9×107
煤气 1.8×107
说说“烟煤” 、“液化石油气”的热值表示的意义？
干木柴的热值为1.2×107J/Kg，表示1千克的干木材完全燃烧放出的热量为1.2×107J。
例题*：计算4kg的柴油完全燃烧释放的热量。
已知：q=4.3×107J/kg，m=4kg。
求：Q。
解：Q=mq
= 4kg×4.3×107J/kg
= 1.72×108J。
答：4kg的柴油完全燃烧释放的热量为1.72×108J。
例题*：在1个标准大气压下，将5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，（解题时应注意在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃），再利用Q吸=Q放和燃料的燃烧值求干木柴的质量。
解：Q吸=cm(t2－t1)
= 4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃－40℃)
= 1.26×106J。
因为Q吸=Q放=1.26×106J，
所以干木柴的质量
热机效率
热机工作时，能不能将燃料所含有的化学能全部用来对外做有用功呢？
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。
热机燃料的能量走向示意图
热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
公式：
用来描述热机的性能，是热机性能的重要指标。由于热机在工作过程中总有能量损失，热机的效率总小于1。
点击播放视频
一些热机的效率
蒸汽机 4%~8% 燃汽轮机 50%~60%
蒸汽轮机 25%~30% 汽油机 26%~40%
柴油机 34%~45% 喷气发动机 50%~60%
如何提高热机的效率？
提高热机效率的途径和措施：
（1）提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的各种能量损失。
（2）提高热机效率的主要措施是：
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧；
②尽量减少各种热量散失；
③使用时注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩
擦而额外消耗的能量。
环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：
1.大气污染
热机工作时排放的大量氮氧化物、碳氧化物、铅等是大气污染的主要来源，直接危害人体健康，影响农作物的生长。
酸雨对森林的破坏
酸雨对雕像的破坏
2.噪声污染
大量由热机作动力的机器工作时产生的噪声，影响人类的正常生活，甚至危害人体健康。
3.热污染
热机排出的二氧化碳，引起“温室效应”，热机产生的废气和冷却水带走的热量，成为“热岛效应”的元凶之一。
保护环境的措施：
①研究和开发低能耗、污染小的高性能热机；
②改进燃烧设备，消除烟尘；
③提高燃料的综合利用率，采取集中供暖；
④在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染；
⑤节约能源和开发新能源，实现可持续发展。
1.某种燃料___________放出的热量与所用燃料的质量之比叫做这种燃料的热值。
2.柴油的热值是4.3×107J/kg,它的物理意义是
______ ________________ ___，完全燃烧2kg柴油放出的热量是_ _____J。
3.酒精的热值是3.0×107J/kg,酒精灯内有20g酒精，若燃烧掉一半后其热值是_ ________。
完全燃烧
1kg柴油完全燃烧所放出的热量是4.3×107J
8.6×107
3.0×107J/kg
4.某家庭需要将40kg、20℃的水加热到70℃作为生活用的热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0. 4kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。求：
（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量；
解：(1) 将40 kg、20 ℃ 的水加热到70 ℃需吸收的热量为
Q吸=cm水 t=4.2×10 J/(kg·℃)×40 kg×(70℃－20℃)=8.4×10 J。
解：(2)完全燃烧1kg 煤气放出的热量为
Q放=mq=1kg×4.2×107J/kg=4.2×107J。
(3)燃烧0.4 kg 煤气放出的热量为
Q放'=m'q=0.4kg×4.2×107J/kg=1.68×107J,
煤气灶烧水的效率为
4.某家庭需要将40kg、20℃的水加热到70℃作为生活用的热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0. 4kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。求：（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量；（3）煤气灶烧水的效率。
知识点1 燃料的热值
1. ［2024·济南］完全燃烧液态氢能释放出 的热
量，是完全燃烧 汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比
汽油( )
C
A. 内能大 B. 温度高
C. 热值大 D. 密度大
返回
2. 由热值的定义可知，热值，式中 是燃料
的质量， 是燃料完全燃烧放出的热量，那么( )
C
A. 热值的大小与成正比，与 成反比
B. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤所放出的热量一定比
燃烧干木柴所放出的热量多
C. 热值的大小与、 都无关，由燃料的种类决定
D. 燃料完全燃烧时，它的热值 最大
【点拨】燃料的热值是燃料的一种特性，它的大小是由燃料的
种类决定的，而与、以及是否完全燃烧无关，故 错误，
C正确；煤的热值比干木柴的热值大，煤燃烧放出热量的多少，
还与其质量多少有关，而质量大小不确定，故B错误。
返回
3. 木炭的热值为 ，其物理意
义是木炭完全燃烧能放出__________ 的热量。现有木炭
，若完全燃烧其质量的一半，则可放出___________ 的
热量，剩下木炭的热值为__________ 。
【点拨】完全燃烧木炭的质量 ，完全燃
烧木炭放出的热量
；因热值是
燃料的特性，不随质量的改变而改变，所以剩下木炭的热值
仍然是 。
返回
知识点2 热机效率
4. 下列关于热机效率的说法，正确的是( )
C
A. 热机的效率越高，热机消耗的燃料越少
B. 热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高
C. 热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多
D. 热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多
热机效率是指热机运转中，做有用功与燃料完全燃
烧所释放能量的比值。热机效率高，仅说明热机做的有用功
在燃料完全燃烧释放的能量中占的比例大。
返回
5.如图所示为内燃机工作过程中的能量流向图，该内燃机的
效率为_____。为了提高内燃机的效率，可以采取的措施是
____________________________________________________
（写出一条，合理即可）。
减少废气排出带走的能量（或减小摩擦、减少热损失等）
【点拨】由图可知，该内燃机的热机效率
。
返回
知识点3 环境保护
6. 第七十五届联合国大会上，我国向世界郑重承诺力争在
2030年实现碳达峰，努力争取在2060年前实现碳中和。以下
关于热机和环境保护的说法，正确的是( )
D
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 为了实现碳中和，我们应该将热机的效率提高到
C. 热机只能使用汽油和柴油作为燃料
D. 提高热机的效率有利于节能减排、保护环境
返回
7. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质
量和初温相同的水进行加热，两图装置均
相同。燃料的质量用 表示，燃料充分燃
尽时水升高的温度用 表示（水未沸腾）。
下列说法正确的是 ( )
D
A. 若相同， 越小，燃料的热值越大
B. 若相同， 越大，燃料的热值越大
C. 若 的值越大，燃料的热值越大
D. 若 的值越大，燃料的热值越大
课堂小结
1.热值
①概念：把1千克某种燃料完全燃烧释放出的能量（热量）叫做这种燃料的热值。用q表示。
②单位：J/kg（固体、液体）， J/ m3（气体）
③公式：Q=mq（或Q=Vq）
④计算
2.热机效率
①概念：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。用η表示。
公式：η＝W有用/Q放×100%
②提高热机效率的途径：减少热机各种能量损失
3.保护环境，从我做起。
谢谢观看！

展开更多......

收起↑