教科版_第二章_改变世界的热机____知识点 2
教科版九年级 第二章 改变世界的热机知识点
教科版九年级第二章改变世界的热机一、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。
二、热值1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比，叫做这种燃料的热值。
2、单位：J/kg或J/m33、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“燃料”、“完全燃烧”。
燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q＝mq（q为热值单位J/kg）。
Q＝Vq（q为热值单位J/m3,V是气体体积）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输三、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：内能转化为机械能热机的种类：蒸气机——内燃机（汽油机和柴油机）——汽轮机——喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转转化化为机械能。
按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
教科版九年级上册物理 第二章 改变世界的热机热 机
随堂训练
3.下列关于热机错误的是（ D ） A.热机是利用内能做功的机器 B.蒸汽机、内燃机、蒸汽轮机、喷气发动机都是热机 C.一切热机工作都需要消耗燃料 D.一切热机工作都需要有空气
讲授新课
一 利用内能来做功
如图所示，在试管中装些水，用橡胶 塞塞住管口，加热使水沸腾，观察现象。
木塞被弹出，试管口处有 “白雾”出现。
酒精灯燃烧时化学能转化为内能，传 给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内 能转化为塞子的动能。
讲授新课
归纳与小结
人们发现内能可以做功，并制造了各种 利用内能做功的机械——热机。
燃料 的化 学能
燃烧
做功 Hale Waihona Puke 能机械 能讲授新课
二 蒸汽机
蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！ 热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从 繁重的体力劳作中解放出来。
讲授新课
世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希 罗于 1 世纪发明的汽转球，但它只不过是一 个玩具而已。
瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系 列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟 了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开 始。
其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶 盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。
讲授新课
蒸汽机是最早的热机，蒸汽膨胀推动活塞做功。
燃料 的化 学能
燃烧
水蒸 气的 内能
做功
机械 能
讲授新课
三 形形色色的热机
蒸汽机车
内燃机车
火电站的汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
讲授新课
热机的种类 蒸汽机
内燃机 汽轮机 喷气发动机
讲授新课
蒸汽轮机
讲授新课
内燃机：汽油机和柴油机
2020学年九年级物理上册第2章改变世界的热机单元总结(含解析)教科版(最新整理)
第二章改变世界的热机单元总结知识要点知识要点一：判断汽（柴）油机的冲程,及其能量转化情况。
四个冲程的判定方法：根据气门开闭及活塞运动方向判断四个冲程,具体列表如下：冲程进气门排气门活塞的运动方向能量转化开闭向下消耗机械能闭闭向上机械能内能闭闭向下内能机械能闭开向上消耗机械能（2019 天津市)如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能.【答案】做功；机械。
【解析】由图可知，两个气门都关闭,火花塞点火，活塞向下运动,因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
（2019 山东枣庄市）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是( ）A．压缩冲程,将化学能转化成内能 B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能 D．做功冲程,将机械能转化成内能【答案】C【解析】图中的气门关闭,活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选C 。
四冲程内燃机工作过程可巧记为:“一门打开,上排下吸气,两门关闭，上压下做功。
"其中“门”指进气门和排气门，“上”“下”指活塞的运动方向.知识要点二:热机的效率和热效率（炉子等)的计算。
1.热机效率公式：有放=100%W Q η⨯；2.（炉子）热效率计算公式: =100%吸放η⨯Q Q ( 2019孝感)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg ，在平直的公路上匀速行驶100km,耗油10kg ，货车受到的阻力是总重力的0。
05倍,发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg ，g =10N/kg)，求：（1）货年受到的牵引力;(2)货车匀速行驶的速度；(3)货车发动机的效率。
【答案】（1）2500N ；（2)20m/s ；50％【解析】（1)因为货车匀速行驶,二力平衡，所以；3牵阻==0.05=0.05510kg 10N/kg 2500N F F G ⨯⨯⨯=（2）货车匀速行驶的速度：4510W 20/2500N⨯===P v m s F ； (3）货车发动机的效率：572500N 1050%10510J/kgη⨯====⨯⨯W Fs m Q mq kg（2019 盐城市）用天然气灶将—壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气。
改变世界的热机
改变世界的热机热机夯实基础知识点1：利用内能来做功1．讨论交流：认识热机的工作原理【实验操作过程】用铁架台将一个试管固定，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。
在底部用酒精灯加热试管，使水沸腾。
【实验现象分析】细心观察，你看到了什么现象？该实验所包含的能量转化过程是：(1)酒精燃烧过程中，是将酒精的能转化为试管内的水及水蒸气的能；(2)试管内高温高压的水蒸气从玻璃管中喷出，水蒸气对小叶轮做功，使小叶轮转动。
在此过程中是水蒸气的能转化为小叶轮的能。
2．热机是的装置。
3．热机工作过程实际上就是能量转化的过程。
请按照提示将下面方框中的内容填写完整。
4．如图所示，在试管中装部分水，用软木塞塞住管口，用酒精灯给试管中的水加热，当水沸腾后，若继续加热，将会看到的现象，同时伴有产生，这一过程的能量转化是。
5．观看“流星雨”的时候，可以看到一颗颗明亮的流星划过夜空。
流星下落的过程中，伴随着能量的转化，对这一过程中能量转化的说法正确的是( )A. 机械能转化为化学能B．机械能转化为内能和光能C．肉能转化为机械能和光能D．化学能转化为内能知识点2：形形色色的热机6．是最早的热机，热机种类繁多，在汽车中有、等内燃机，在航空航天中已使用更加高效的和。
7．需要用大气中的氧气来助燃的叫发动机，自带燃料和氧化剂的叫发动机。
内燃机夯实基础知识点l：内燃机1．如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖好，然后按下火花发生器的按钮，观察到的现象是；其中能量的转化情况是能转化为能。
2.与蒸汽机相比，内燃机工作时，燃料在内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，所以叫做内燃机。
常见的活塞式内燃机有和。
知识点2：汽油机的工作过程3.如图甲所示，是常见的活塞式内燃机的构造图。
请按照序号提示写出结构名称：(1) (2) (3) (4) (5)(6) (7)4．若上图甲是一台汽油机，则此时正处于冲程，活塞向运动，门打开，门关闭，汽缸吸进的物质是。
教科版九年级上册物理《第2章 改变世界的热机 2 第2节 内燃机》课件
火花塞
汽油机的构造
气缸
进气门 活塞
连杆
排气门 曲轴
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程 排气冲程
汽油和空气
①.吸气冲程
进气门打开，排气 门关闭。活塞由上端向 下端运动，汽油和空气 组成的燃料混合物从进 气门吸入气缸。
②.压缩冲程
进气门和排气门都关 闭，活塞向上运动，燃料 混合物被压缩，压强增大 ，温度升高。
空气
①.吸气冲程
进气门打开，排 气门关闭。活塞由上 端向下端运动，将空 气吸进气缸。
②.压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向 上运动，活塞把空气压缩得很小，空 气的压强更大，温度更高。在压缩冲 程末，缸内空气温度已超过柴油的着 火点。
机械能转化为内能。
③.做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷 出的雾状柴油遇到热空气立即猛 烈燃烧，产生高温高压的燃气， 推动活塞向下运动，并通过连杆 带动曲轴转动。
内能转化为机械能。
燃烧后的废气
④.排气冲程
进气门关闭，排 气门打开，活塞向上 运动
• 一个工作循环： • 活塞：往复两次。 • 曲轴：转动两周。 • 完成：四个冲程。 • 对外做功：一次。 • 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
知识板块二 汽油机和火箭
3．认识汽油机：
构造
汽缸顶部是火花塞
一个工作循环
自学互研
知识板块一 什么是内燃机
1．陈明同学在家庭实验室中做了如图所示的实验，在透明 塑料盒的盖子上，开了一个小圆孔，然后将电子打火器伸进 圆孔并套紧，如图所示。向塑料盒里滴入2滴酒精。稍过几 秒钟，待酒精汽化后，手握电子点火器，使塑料盒指向空旷 的地方，按动电子点火器，产生电火花，盒盖被弹到很远的 地方；重新向塑料盒里装入等量的2滴汽油，经过同样的过 程，盒盖被弹到更远的地方。
第二章改变世界的热机
第二章 改变世界的热机第一节 热机知识点一、利用内能来做功内能的主要应用：（1）_____________；(2)__________________。
如图所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮转动起来。
这个实验说明：燃料的________能转化为_______能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的______能转化为叶轮的_________能。
知识点二、热机（1）热机：通过燃料燃烧获取________能并转化为____________能的装置。
（2）热机的原理：（3）热机的分类：最早的热机是（）；蒸汽轮机；内燃机；喷气发动机；火箭发动机。
练习题：如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起。
（1）拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为_____能。
（2）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。
现象：________________；原因：________________。
第二节 内燃机知识点一、内燃机（1）内燃机：工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，叫做活塞式内燃机。
常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。
（2知识点二、汽油机（1）构造：气缸、活塞、进气活门、排气活门、曲轴、连杆、飞轮、火花塞。
（2）工作过程：① 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向____运动。
吸入_____________________。
② 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向____运动，压缩缸内混合气体，压强增大,内能___________,温度____________,把_____________能转化为______能）。
③ 做功冲程：进气门和排气门都关闭。
压缩冲程末,气缸顶部的火花塞发出电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气推动活塞向_____运动做功,把______能转化为_______能。
第二章 改变世界的热机 复习(课件) 教科版九年级物理上册
第二章 改变世界的热机
类型二 汽油机与柴油机 汽油机和柴油机同属于内燃机，工作原理是相同的，但它们 的工作方式、工作物质等有所不同。
第二章 改变世界的热机
[解析] 热机的原理是利用燃烧燃烧燃烧产生的高温高压燃气 推动活塞做功，从而把内能转化为机械能。由图可知，该内燃 机有喷油嘴，所以是柴油机；又因为活塞向上运动并且进气门 和排气门关闭，所以此过程为紧缩冲程。
4.6×107 J/kg＝7.36×108 J，
则该汽车发动机的效率为
η
＝
2.16×108 7.36×108
J J
×
100%
≈
29.3%。ຫໍສະໝຸດ 第二章 改变世界的热机(2)50 L 汽油完全燃烧放出的热量： Q 放′＝m′q 汽油＝ρ 汽油 V′q 汽油＝0.8×103 kg/m3×50×10－3 m3×4.6×107 J/kg＝1.84×109 J， 用来做有用功的能量： W′＝Q 放′η＝1.84×109 J×29.3%＝ 5．39×108 J， 则汽车行驶的路程：s＝Wf′＝54..359××110038NJ≈1.2×105 m＝ 120 km。
第二章 改变世界的热机
例 4 一辆 60 kW 的载重汽车保持功率不变在平直的马路 上行驶，受到的阻力是 4.5×103 N，发动机每小时耗油 20 L， 求：
(1)发动机的效率。 (2)如果油箱内还有汽油 50 L，那么还能行驶多远？(ρ 汽油 ＝0.8×103 kg/m3, q 汽油＝4.6×107 J/kg)
[答案] (1)29.3% (2)120 km
第二章 改变世界的热机
[解析] (1)载重汽车每小时做的功：
W＝Pt＝60×103 W×3.6×103 s＝2.16×108 J，
教科版物理九年级上册第2章《改变世界的热机》知识点总结
第2章改变世界的热机2.1 热机2.1.1 热机的定义把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器叫热机。
2.1.2 热机的种类热机的种类繁多，主要有蒸汽机，蒸汽轮机、汽油机、柴油机、燃气轮机等。
2.2 内燃机2.2.1 内燃机1．定义：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机。
2．分类：内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。
2.2.2 汽油机的构造及工作原理1．冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫一个冲程。
2．工作循环：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的，这四个冲程叫一个工作循环。
3．在每个工作循环中，汽缸中的活塞往复两次，曲轴转动两周．在四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，压缩冲程、吸气冲程、排气冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
4．能量转化：压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能。
2.2.3 柴油机的构造由进气门、喷油嘴、排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴组成。
第1页第 2 页2.2.4 汽油机与柴油机的比较汽油机 柴油机 构造火花塞 喷油嘴 燃料汽油 柴油 吸入气体汽油和空气的混合物 空气 点火方式点燃式 压燃式 效率效率低：20%∼30% 效率高：30%∼45% 应用汽车、飞机、摩托车、小型农业机械等 载重汽车、火车、轮船、坦克、拖拉机等2.3 热机效率2.3.1 热机效率的定义及公式1．定义：在热机中，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，叫热机的效率。
2．公式：总有Q Q =η。
2.3.2 热机能量的损失1．燃料没有完全燃烧，排出的废气温度很高，损失了一部分能量；内燃机汽缸等部件吸收热量，损失了一部分能量；克服内燃机各部件之间的摩擦做功，损失了一部分能量。
2．提高热机效率的方法：使燃料充分燃烧；减少热传递；保证各部件的良好润滑，减少摩擦。
教科版九年级物理上册课件 热机
新知探究
蒸汽机的工作过程:
燃料燃烧，在蒸汽锅炉中，水沸腾形成蒸汽，通过管道 被送入汽缸，受滑块阀门控制交替进入汽缸的左侧和右侧， 推动活塞运动。
新知探究
3.常见的热机
随堂小测
热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，但同时
热机的大量使用也给我们的环境带来巨大的破坏.下列机械不
是使用热机的是
新知探究
(2)现象分析 ① 现象一：叶轮转动。 原因：试管内的水沸腾，水蒸气向外膨胀，推动叶轮转动。 ② 现象二：玻璃管口出现“白雾”。 原因：水蒸气膨胀对外做功，内能减少，温度降低，其中的 水蒸气液化形成“白雾”。
新知探究
(3)归纳总结 由上述实验可知，可以利用某些设备把内能转化为机械能， 即内能可以用来做功。
种类
Hale Waihona Puke 第二章 改变世界的热机第1节 热机
学习目标
1.通过视察水蒸气吹动小叶轮旋转的实验现象，认识燃料的化学 能转化为内能，内能再转化为机械能的过程。
2.经历“能量是怎样转化的”讨论过程，理解热机的原理是通过 燃料燃烧获取内能并转化为机械能。
新知探究
知识点1 利用内能来做功
1. 实验探究：怎样利用内能来做功 (1)进行实验 如图所示，在试管内装些水，用带玻璃 管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个用纸做 成的小叶轮，加热试管使水沸腾，视察现象。
新知探究
知识链接 内能的两种应用： （1）利用内能加热：其实质是能量的转移过程。 （2）利用内能做功：其实质是能量的转化过程。
随堂小测
如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以
下说法正确的是
()
A. 试管口出现的“白雾”是气体
B. 水蒸气对外做功，内能增加
九年级物理上册第二章改变世界的热机单元总结含解析新版教科版
第二章改变世界的热机单元总结知识要点一：内燃机的四个冲程1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机,内燃机分为汽油机和柴油机。
它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧,从而使燃烧更充分,热损失更小,热效率较高,内能利用率较大。
2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。
四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
（1）吸气冲程：进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸；（2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩；（3）做功冲程：在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功；（4）排气冲程：进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
（如下四个冲程的示意图）冲程（2020·内蒙古呼伦贝尔扎兰屯市九年级期末检测）如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于_____冲程,该冲程将_____能转化为机械能。
若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功_____次,飞轮转过_____圈。
【答案】做功内能1020【解析】图中进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能。
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功10次,飞轮转动20周。
（2019·辽宁朝阳）四冲程汽油机在工作过程中,将内能转化为机械能的是_____冲程,如果汽油机的转速表显示3000revs/min,那么该汽油机每秒内做_____次功。
给汽车加油时能闻到汽油的味道说明_____。
2019年教科版九年级上册物理解读课件：第2章 改变世界的热机(共14张PPT)
知识点热机的种类
人类第一个登上月球的车并不是用热机作动力 机驱动的,而是用电驱动的,用热机驱动为什么不行?
热机的原理是内能转化为机械能,内能是燃料燃 烧产生的,燃料燃烧需要氧气,而月球上没有氧气,因 而内燃机不能工作.
第2章 改变世界的热机
第2节 内燃机
知识点汽油机
机用汽油机作为发动机,利用汽油燃烧产生 的高温高压燃气做功.
第2章 改变世界的热机
第2节 内燃机
知识点热机的效率
在热机的能量损失中,废气带走的能量最多.
知识点热机的效率
增大空气的进入量使煤充分燃烧,可提高煤的利用率.
பைடு நூலகம்
知识点改变世界的热机
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、 混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、 其他新能源汽车等.
学科素养课件
新课标教科版·物理 九年级上
第二章 改变世界的热机
第1节 热 机
知识点物体是由大量分子组成的 利用内能的两种方式:
(1)利用内能来加热物体,如烧水做饭、煎炒烹炸等.利用内能来 加热物体是能量的转移过程.
(2)利用内能来做功,如所有的热机都是利用内能来做功的机械. 利用内能来做功是能量的转化过程.
知识点汽油机
活塞运动方向可联想“尖”字:尖字的上半部分是“小”,下 半部分是“大”,当连杆和曲轴的形状如“<(小于号)”时,表示 活塞向上运动;当连杆和曲轴的形状如“>(大于号)”时,表示活 塞向下运动.
知识点汽油机
对汽油机工作过程及能量转化的理解可用下图来表示:
知识点柴油机
内燃机只有在第三个冲程——做功冲程才能使机械获得动 力,所以启动内燃机,要靠外力(人力或电动机的驱动力)先使曲轴 转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃 机完成吸气、压缩两个冲程.在做功冲程中燃气对活塞做功,内能 转化为机械能,并有一部分机械能通过飞轮储存起来,然后依靠飞 轮的惯性来带动活塞运动,完成排气冲程及下一个工作循环的吸 气冲程和压缩冲程,周而复始,内燃机就连续转动下去了.
教科版第二章改变世界的热机知识点
意义：提高热机的效率可以减少燃料的消耗，降低能源成本，同时也可以减少对环境的污染。
热机的种类
内燃机
定义：内燃机是一 种将燃料在机器内 部燃烧，产生高温 高压气体的装置， 从而推动活塞运动， 产生机械能的发动
工业革命时期的热机
蒸汽机的发明和应用 蒸汽机车的出现和发展 蒸汽轮船的研制和推广 蒸汽机在工业生产中的应用和影响
现代的热机
定义：现代热机 是指使用化石燃 料，通过燃烧产 生热能并转化等。
应用：广泛应 用于交通运输、 工业生产、发
电等领域。
核能热机：利用核 反应产生热量，具 有高效、环保、安 全等优点
热电转换技术：利 用温差发电，无运 动部件、无噪音、 无污染
环保型热机的推广
环保型热机：采用清洁能源，减少对环境的污染 技术创新：提高热机的效率，降低能源消耗 政策支持：政府出台相关政策，鼓励环保型热机的推广 应用领域：广泛用于工业、交通、家庭等领域
热机在生产生活中的应 用
内燃机的发展推动了汽车工业的崛 起
汽车
汽车中的内燃机利用燃料燃烧产生 的热能转化为机械能
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热机为汽车提供动力，使汽车成为 现代交通工具
汽车工业的发展促进了热机技术的 不断进步和革新
飞机
热机作为飞机的 动力来源，为飞 机提供飞行所需 的能量
飞机上的涡轮发 动机利用燃料燃 烧产生的热能， 通过一系列机械 和流体部件转换 为飞机的推进力
历史地位：蒸汽 机是工业革命的 标志性发明之一， 它的出现改变了 人类社会的生产 方式和生活方式
教科版第二章改变世界的热机知识点
教科版第二章改变世界的热机知识点1. 热机的定义和分类热机是指能够将热能转化为机械能的装置。
根据热机工作原理的不同，热机可以分为热力热机和热电热机两大类。
1.1 热力热机热力热机是利用热能使工作物质循环变化，从而产生机械能的装置。
常见的热力热机有蒸汽机、内燃机和喷气发动机等。
1.2 热电热机热电热机利用热能产生温差，通过热电效应将温差转化为电能的装置。
常见的热电热机有热电偶和热电堆等。
2. 卡诺循环卡诺循环是理想热机的工作循环，可以高效地将热能转化为机械能。
卡诺循环由等温过程和等熵过程组成。
2.1 理想热机的特点理想热机具有以下几个特点： - 完全热机热机的温度不变，在等温过程中吸收热量，在等熵过程中放出热量； - 完全热机热机热量对等温过程和等熵过程的热量相同； - 完全热机内部无能量损失，热机效率达到最高。
2.2 卡诺循环的过程和性质卡诺循环包含四个过程：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
在卡诺循环中，等温过程的热量摄取和放出相等，等熵过程不伴随能量交换。
卡诺循环的效率只与工作物质所在的两个温度有关，可以用以下公式计算：η = 1 - T_c / T_h其中，η表示卡诺循环的效率，T_c表示工作物质在低温状态下的温度，T_h表示工作物质在高温状态下的温度。
2.3 卡诺循环的实际应用卡诺循环虽然是理想化的模型，但在实际应用中具有重要意义。
许多热力热机的效率与卡诺循环的效率存在差距，并通过改进工作原理来逼近卡诺循环的效率。
3. 热效应与功热效应是指热力热机吸收或放出的热量与功的关系。
在等温过程中，热机吸收的热量和功相等；在等熵过程中，热机放出的热量和功相等。
3.1 热力热机的效率热力热机的效率定义为输出的功与输入的热量之比。
根据热力热机的工作过程和特点，实际热机的效率通常低于理想热机的效率。
3.2 单位功和热量的换算功和热量的单位都可以用焦耳（J）表示。
常见的单位换算关系有： - 1焦耳等于1牛顿·米； - 1焦耳等于0.239卡路里； - 1焦耳等于9.48×10^-4英尺·磅。
九年级物理：第02章《改变世界的热机能》第02章.第2节
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2024年教科版九年级物理教学第二章 改变世界的热机 2.2 内燃机
2.内燃机
教材分析
一、课标分析
了解四冲程内燃机的工作原理。
知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
二、内容和地位分析
本节是物理教科版九年级上册第二章《改变世界的热机》的第二节。
内燃机是一种生活中常见的热机,是对上一节内容的延伸,体现了“从物理走向社会”的理念,同时本节课也为下一节课“热机效率”埋下伏笔。
本节课重点介绍了汽油机和柴油机的构造和工作过程,以及对其中的能量转化的分析,之后又介绍了人类飞向太空的发展历史,使学生更加体会到物理学科对社会进步的贡献,潜移默化地培养学生爱科学、学科学的理想。
学情分析
已有知识及方法:学生已经学过热机的概念,汽油机是学生在生活中比较熟悉的一种交通工具,学生对汽油发动机的工作过程也充满了好奇心和求知欲。
通过对第一节热机的能量转化过程的学习,学生已具备从能量角度学习四冲程内燃机的基础。
未知知识及方法:汽油机和柴油机的构造和工作过程、能量转化,以及异同点。
教学目标
1.知道四冲程内燃机的构造和工作原理。
2.了解汽油机和柴油机的区别。
3.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。
核心素养
通过学习内燃机的构造及原理,引发学生对科技与社会发展和环境的思考,提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。
重点难点
重点:汽油机的构造和工作原理,汽油机与柴油机的区别和联系。
难点:汽油机的工作原理。
教学过程
续表
教学反思。
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第二章改变世界的热机一、内能的利用、热机(一)、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。
(二)、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2、单位：J/kg3、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg 燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q＝mq（q为热值）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、炉子的效率：①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式：η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′(三)、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：内能转化为机械能蒸气机——内燃机——喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
6、汽油机和柴油机的比较：二、能量守恒定律 1、自然界存在着多种形式的能量。
尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。
2、在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。
在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。
运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。
在这种转移的过程中能量形式没有变。
3、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。
小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。
4、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
第十四章 改变世界的热机1.(2007贵港)在四冲程汽油机的一个工作循环中，对外做功的是（ ）A 、吸气冲程B 、压缩冲程C 、做功冲程D 、排气冲程2.（2007北京）下面是汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（ ）A ．吸气冲程B ．压缩冲程C ．做功冲程D ．排气冲程3.(2007连云港)我国的登月工程分三个阶段进行，其中发射首颗月球探测卫星“嫦娥一号”是这一工程的第一个阶段，现已全部准备就绪，即将于今年下半年发射升空。
关于“嫦娥一号”卫星的说法错误的是( )A ．卫星探测到的信息是靠电磁波传回地面的B ．卫星从地面发射升空的过程中，运动状态不断改变C ．卫星从地面发射升空的过程中，主要是机械能转化为内能D ．卫星从地面发射升空的过程中，重力势能增大，动能增大，机械能增大4.(2007南京)汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是( )5.(2007韶关)在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的同 点 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气点燃方式 点燃式 压燃式效率 低 高应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机相同点 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
第3题是（ ）6.(2007株洲)有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。
在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是（ ）A ．尾气的温度越高，柴油机越节能B ．尾气的温度越低，柴油机越节能C ．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能D ．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能7.（2007安徽）常见汽车的动力机械是内燃机．从能量转化的角度看，内燃机是把内能转化为 能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以 能的形式耗散掉．8.(2007贵阳)汽油机是热机中的一种，如图所示，是汽油机的 冲程，此过程是将内能转化为 能。
热机的发展和应用推动了社会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，还要消耗大量的不可再生能源，对此请你写出一条合理建议： 。
9.(2007莆田)六冲程引擎是《大众科学》评选出的2007年度世界十大发明之一，它在四冲程的吸气、压缩、____________和排气冲程后，将水注入汽缸，由于缸内温度极高，水在瞬间____________为蒸汽，推动活塞运动，产生第五冲程。
最后蒸汽进入冷凝器，____________成水，下一个循环可以再次使用．(后两空格填物态变化)10.(2007徐州)燃放鞭炮时，火药爆炸使周围的空气______发出爆炸声。
火药爆炸过程相当于热机工作过程中的______冲程。
11.（2007天津）汽油机工作的四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
如图所示为 冲程。
12.（2007泰安课改）如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能。
图 中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
A B C D(电暖炉)第8题第11题第12题13.(2007长春)美国《大众科学》杂志评出2006—2007年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。
第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。
其中第五冲程相当于四冲程内燃机的_________冲程，在第六冲程中发生的物态变化是__________。
请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：________________________________。
14.(2007淮安)汽车发动机工作过程中．由于燃料的燃烧和机械的快速运转，其温度将会升得很高．降低发动机温度是由冷却系统完成的，如图所示，冷却系统中选择水作为工作物质是因为__________________，发动机的内能主要是通过____________而减小的．燃料燃烧产生的内能是通过_________ 转化为机械能的．15.（2007泰安课改）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km ，汽车行驶的速度为72km ／h ，共耗汽油6L ，请你根据下表中提供的有关信息，计算小汽车行驶的功率是多少千瓦。
16、（2011安徽）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km ／h 的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW 。
若小汽车行驶的距离为100km ，汽油的热值g=4．6×107J ／kg ，小汽车发动机的效率为25％。
求小汽车在这段路程中：(1)运动的时间；(2)发动机所做的功；(3)消耗汽油的质量。
燃料 汽油 油箱容积 50L 汽油密度 0.7×103kg ／m 3 汽油热值 4.6×107J ／kg燃料完全燃烧产生的内能转换为机械能的百分比 40% 第14题一、选择题1、下列现象中，说明分子不停地做无规则运动的是（）A．糖块放入水中，水变甜了 B. 洒水车将水喷洒在地面上C．地时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D．沙粒放入水中，水变浑浊了2、通常把青菜腌成咸菜需要几天时间，而把青菜炒熟，使之具有咸味，仅需几分钟。
造成这种差别的主要原因是（）A．盐分子太小，很容易进入青菜中 B．盐分子间有相互作用的排斥力C．青菜分子间有空隙，易扩散 D．炒菜时温度高，分子运动加快3、压缩固体和液体很困难说明分子间（）A.分子之间存在着斥力B.分子之间存在着引力C.分子不停滴在做无规则的运动D.固体、液体分子之间没有空隙4、物质处于哪种状态决定于( )．A．物质的温度B．物体内分子无规则运动的剧烈程度C．物质的分子结构D．物质内部分子作用力的大小5、下列关于物体内能的说法中正确的是（）A．物体运动速度越大，内能越大B．静止的物体没有动能，但有内能C．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大6、关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（）A．物体吸收热量，温度一定升高B．物体温度升高，一定是吸收了热量C．物体温度不变，就没有吸热或放热D．物体温度升高，内能增加7、下列事例中，属于做功改变物体内能的是（）A．在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高 B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和C．两手互相摩擦，手感觉暖和 D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高8、一把勺子的温度升高了（）A．它一定吸收了热量B．一定和其他物体发生了热传递C．它的热量一定增加D．它的内能一定增加9．关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（）A．温度高的物体具有的热量多B．热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D．温度低的物体含有的热量少10、下列说法正确的是( )．A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一B．吸收热量多的物质，比热容一定大C．高温物体放出热量一定多D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度图111、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图1中a图线所示。