資源簡介

(共27張PPT)
第2節 熱機效率
第2章 改變世界的熱機
逐點
導講練
課堂小結
作業提升
學習目標
課時講解
1
課時流程
2
熱機效率
改變世界的熱機
飛向太空
知識點
熱機效率
知1－講
感悟新知
1
1. 熱機工作時能量流向圖
知1－講
感悟新知
2. 定義 熱機所做有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱量之比叫作熱機效率。
3. 定義式
知1－講
感悟新知
4. 提高熱機效率的途徑
(1)使燃料充分燃燒；
(2)盡量減少各種能量損失；
(3)使用熱機時盡量保證良好的潤滑；
(4)在熱機的設計和制造上，采用更先進的技術。
知1－講
感悟新知
知識鏈接
熱機的能量損失：
熱機的能量損失是不可避免的，主要有三種：廢氣損失、散熱損失、機械摩擦損失。其中廢氣損失的能量最多，廢氣損失的能量包括一部分燃料沒有完全燃燒，以及高溫的燃氣帶走的能量。
知1－講
感悟新知
深度理解
熱機的效率反映了內能的利用程度，是熱機性能的重要指標之一。由于熱機在工作過程中總有能量損失，故熱機的效率總小于1。
感悟新知
知1－練
關于熱機的效率，下列說法中正確的是( )
A. 熱機做的有用功越多，效率一定越高
B. 熱機消耗的燃料越少，效率一定越高
C. 熱機做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高
D. 熱機做功越快，效率一定越高
例 1
感悟新知
知1－練
答案：C
解析：熱機的效率是熱機所做的有用功與所用燃料完全燃燒放出的熱量之比，因此在熱機所做的有用功一定時，消耗的燃料越少，效率越高；在消耗的燃料一定時，熱機所做的有用功越多，效率越高，故C 正確。
感悟新知
知1－練
易錯警示
熱機效率是一個比值，是由W 有用與Q放共同決定的，單獨說W 有用越多，效率越高或燃料消耗越少，效率越高是不對的。在相同條件下，效率越高的熱機，做相同的有用功，所用燃料越少。
知識點
改變世界的熱機
知2－講
感悟新知
2
現代熱機種類繁多。輪機主要用于大型火力發電廠中，大型艦船以及內燃機車上；內燃機主要用于機車、汽車、農用機械上；噴氣式發動機和火箭發動機則用于航空航天事業。
知2－講
感悟新知
歸納總結
輪機、內燃機、噴氣式發動機和火箭發動機都屬于熱機。各類熱機的工作原理相同，都是把內能轉化為機械能。
感悟新知
知2－練
立德樹人 家國情懷近年來我國重大裝備層出不窮，國人倍感自豪。下列裝備的動力裝置不是熱機的是( )
A．新能源電動汽車 B．東風號遠洋輪船
C．國產大飛機C919 D．長征六號運載火箭
例2
感悟新知
知2－練
解析：新能源電動汽車是把電能轉化成機械能，不符合熱機的特點，故A 符合題意；東風號遠洋輪船、國產大飛機C919、長征六號運載火箭的動力裝置都是利用燃料燃燒產生的內能來做功，把內能轉化成機械能，符合熱機的特點，故B、C、D 不符合題意。
答案：A
感悟新知
知2－練
方法點撥
熱機是把內能轉化為機械能的裝置，緊扣這一點即可辨識熱機。
知識點
飛向太空
知3－講
感悟新知
3
1. 我國古代的火箭
萬戶所用的火箭，是在竹筒(或紙筒)內裝上火藥，點燃火藥后，火藥燃燒產生的氣體體積膨脹，從竹筒的尾端向后高速噴出，推動箭筒向前飛行。這和現代火箭發動機的原理是一樣的。
知3－講
感悟新知
2. 現代火箭
(1)現代火箭的工作過程：輸送系統按時按量地把燃料和氧化劑輸送到燃燒室中，最初用電火花點燃燃料，產生高溫、高壓的氣體，隨后繼續進入燃燒室的燃料和氧化劑，由于燃燒室內的溫度已升高，達到著火點，自行燃燒，燃燒產生的氣體以很大的速度從噴口噴出，對火箭產生強大的反沖推力，使之升空。
知3－講
感悟新知
(2)現代火箭的特點
現代火箭的功率巨大，不僅可以在高空飛行，而且還可以飛出大氣層，多級火箭還能作為星際航行的運載工具。
知3－講
感悟新知
3. 我國的航天事業起步較晚，但經過我國航天人幾十年的努力，現在已達到國際領先水平。我國航天事業創造了以“兩彈一星”“載人航天”“北斗工程”“月球探測”為代表的輝煌成就。
知3－講
感悟新知
拓展延伸
火箭發動機是噴氣式發動機的一種，將推進劑貯箱或運載工具內的反應物(推進劑)變成高速射流，對火箭產生反向推力。火箭發動機可用于航天器推進，也可用于導彈等在大氣層內飛行，大部分火箭發動機都是內燃機。
知3－講
感悟新知
知識拓展
中國航天日是中國為了紀念航天事業成就，發揚中國航天精神而設立的一個紀念日，時間為每年的4 月24 日。
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立德樹人 家國情懷[ 多選] 嫦娥六號2024 年5 月3 日成功發射，6 月25 日返回器攜帶月球樣品著陸地球。如圖1 所示為嫦娥六號發射的場景。
例 3
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知3－練
下列說法正確的是( )
A. 嫦娥六號用的火箭噴氣式發動機也是熱機的一種
B. 嫦娥六號升空的過程是內能轉化為機械能的過程
C. 隨著科技的發展，會實現火箭噴氣式發動機的內能全部轉化為火箭的機械能
D. 嫦娥六號衛星艙內攜帶的月球車等物品，在升空過程中，內能和機械能都增加
感悟新知
知3－練
解析：火箭使用的噴氣式發動機工作時將內能轉化為機械能，是熱機的一種；嫦娥六號升空的過程，燃料燃燒釋放出的內能轉化為機械能；由于能量轉換過程中不可避免的損耗(如熱損失)，不可能實現內能全部轉化為機械能；衛星艙內物品在升空過程中，質量不變，速度增大，所以動能增加；
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知3－練
升空過程中高度增大，所以重力勢能增加；機械能等于動能和重力勢能之和，所以機械能增加，但內能不一定增加，故D 錯誤。
答案：AB
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知3－練
易錯提醒
火箭在發射時的能量轉化：先由燃料的化學能轉化為內能，再由內能轉化為機械能。火箭發射時機械能不守恒，這是同學們常出錯的地方，誤認為火箭上升，勢能增加動能就要減小，忽略了內能轉化為機械能這一情況。
熱機效率
能量轉化
定義
熱機效率
物理意義
影響因素

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