初中物理人教版九年级全册第2节 热机的效率优秀教学ppt课件

第2节　热机的效率

1．甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是6∶5，消耗柴油的质量之比是4∶3，那么它们的效率之比是（　　）

A．8∶5 B．9∶10 

C．10∶9 D．5∶2

2．某型号汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%。由于汽油容易挥发等原因，导致汽油利用率只有90%，则该汽油机消耗2 kg汽油（热值为4.6×107 J/kg）获得的机械能是（　　）

A．0.09×107 J B．3.39×107 J 

C．0.88×107 J D．2.07×107 J

3．小李用如图所示的实验装置进行实验：用装有少量煤油和酒精的两盏灯分别给两杯（烧杯完全相同）质量和温度均相同的水加热，待煤油和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小。

（1）实验前，装入灯中的煤油和酒精的________必须相同。

（2）在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验______（选填“能”或“不能”）达到小李的目的。

（3）燃料燃尽后，两个烧杯中的水均未沸腾，甲中温度计的示数比乙中温度计的示数高，由此判断________（选填“煤油”或“酒精”）的热值大。

（4）该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准热值相比，该实验测得的热值_______（选填“偏大”或“偏小”），其主要原因是____________________________________。

4．已知天然气的热值为3.8×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。

（1）完全燃烧1.4×m3的天然气放出多少热量？

（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8 kg、初温为25 ℃的水加热到多少摄氏度？（当地的大气压强为标准大气压）

5．汽车在平直公路上匀速行驶9.2 km，消耗燃油1 kg，已知汽车的牵引力是2 000 N，燃油热值取4.6×107 J/kg，则汽车发动机的效率是________。

【参考答案】

1．【答案】B

【解析】。

2．【答案】D

【解析】2 kg汽油完全燃烧放出的热量

Q放 = mq = 2 kg×4.6×107 J/kg = 9.2×107 J

由于汽油利用率只有90%，故汽油实际释放的能量

Q实 = Q放×90% = 9.2×107 J×90% = 8.28×107 J

由汽油机工作时的热损失情况可知，该汽油机将汽油实际释放的能量转变为有用功的效率

η = 100%－30%－35%－10% = 25%

该汽油机消耗2 kg汽油获得的机械能

W = Q实η = 8.28×107 J×25% = 2.07×107 J

3．（1）【答案】质量

【解析】本实验采用控制变量法，除了燃料种类不同，其他都要相同，所以实验前装入灯中的煤油和酒精的质量必须相同。

（2）【答案】不能

【解析】本实验通过水的温度升高的多少反映燃料燃烧放热的多少。在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，由于水沸腾后温度保持不变，就无法比较甲、乙两烧杯中的水谁吸收的热量比较多，因此不能达到该实验的目的。

（3）【答案】煤油

【解析】燃料燃尽后，甲中温度计的示数比乙中温度计的示数高，说明甲烧杯的水吸收的热量比较多，即煤油燃烧放出的热量多，所以由此判断煤油的热值大。

（4）【答案】偏小　　有很多热量散失到空气中

【解析】因为燃料燃烧放出的热量没有被水全部吸收，所以该实验测得的热值偏小。主要原因是有很多热量散失到了空气中。

4．（1）【答案】5.32×105 J

【解析】完全燃烧1.4×m3的天然气放出的热量

Q放 = Vq = 1.4×m3×3.8×107 J/m3 = 5.32×105 J

（2）【答案】45 ℃

【解析】由可得，水吸收的热量

Q吸 = ηQ放 = 60%×5.32×105 J = 3.192×105 J

由Q吸 = cmΔt可得，水升高的温度

水的末温

t = t0＋Δt = 25 ℃＋20 ℃ = 45 ℃

5．【答案】40%

【解析】汽车牵引力所做的功

W有 = Fs = 2 000 N×9.2×103 m = 1.84×107 J

消耗的燃油完全燃烧放出的热量

Q放 = mq = 1 kg×4.6×107 J/kg = 4.6×107 J

汽车发动机的效率