第十四章内能的利用
14 第十四章 内能的利用
返回目录
第十四章 内能的利用 4.柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点?
返回目录
工作冲程 异同点
汽油机
柴油机
不同点 吸入汽缸内的是空气和汽 吸入汽缸内的只是空
吸气冲程
油的混合物。
气。
相同点 进气门打开，排气门关闭。
燃料空气混合物被压缩， 空气被压缩得更厉害，
不同点 燃气体积小，压强大，温 空气体积更小，压强
RJ九年级P26图14.2－6 自带燃料和氧化剂的火箭
第十四章 内能的利用
返回目录
清习题 1.汽油的热值为4.6×107 J/kg。这个数值究竟有多大?有人通过一个具体 例子来认识汽油热值的大小:一个60 kg的人，从大厦的1楼步行至第11 楼(走了10层楼)，每层楼的层高为3 m，他克服重力做了多少焦耳的功? 如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等，需要汽油的质量是
第十四章 内能的利用
返回目录
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__。 热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 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。
返回目录 RJ九年级P22图14.2-1 几种燃料
第十四章 内能的利用
返回目录
热机的效率
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，叫做
热机的__效__率___。
热机的效率是热机性能的重要指标。
热机的效率高，在做功同样多的情
况下，就消耗更少的燃料，从而节 约能源，减少污染。
化学能
RJ九年级P24图14.2－2 想想议议 在内 燃机中燃料释放的能量都到哪里去了？
第14章 内能的利用 单元总结(原卷版)
第十四章内能的利用单元总结知识要点一：判断汽（柴油）机是哪个冲程，及其能量转化情况。
【知识详解】进气门开，排气门关。
活塞向下运动；消耗机械能进气门和排气门都关闭，活塞向上运动；机械能转化为内能进气门和排气门都关闭，活塞向下运动；内能转化为机械能进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。
消耗机械能（1）在汽油机的一个工作循环中，活塞来回往复两次，曲轴转动两周,对外作功一次。
（3）能的转化:在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。
其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成。
【典例分析】（2019 广东省）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
如图为_______冲程工作示意图，活塞向______运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为_______。
【针对练习】(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。
【技巧总结】内燃机四冲程的判断方法：一看气门开闭，二看活塞运动方向。
吸气门开就是吸气冲程，排气门开就是排气冲程，两个门都关闭且活塞向下运动，为做功冲程；若两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程。
如下表：知识要点四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能，压缩冲程把机械能转化为内能。
知识要点二：燃料的热值及燃料完全燃烧放出热量的计算【知识详解】燃料的热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧无关。
燃料完全燃烧时放出热量计算公式： ①固体： Q 放=qm (热值q 的单位是: J/kg ；质量的单位：kg) ②气体： Q 放=qv (热值q 的单位是： J/m 3；体积单位：m 3)【典例分析】（2019 四川巴中市）为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg 秸秆煤可放出 J 热量；若这些热量完全被水吸收，可使 kg 水温度由20℃升高到60℃．[已知q 秸秆煤＝2.1×107J/kg ，c 水＝4.2×103J/（kg ℃）]。
第十四章_内能的利用_第一节_热机
由上端向下端运动 汽
，汽油和空气组成
油 和
空
的燃料混合物从进 气
气门吸入气缸。
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，温度升高。
机械能转化为内能
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， 产生高温高压的燃气，推动活塞 向下运动，并通过连杆带动曲轴 转动，对外做功。
（5）燃料完全燃烧放出热量计算公式
燃料完全燃烧时放出热量的m的计单k算位g 是：
由热值所表示的物理意义可得出：
计算公式:对于固态和液态Q=qm
对于气态Q=qV
V的单位
是m3
想一想：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？ 解：查表可知，汽油的热值q=4.6× 103J/kg
∵ m=500g=0.5kg ∴ Q=qm=4.6× 103J/kg× 0.5kg=2.3× 103J 答：
排气冲程
燃
烧
后
进气门关闭，排气门打
的 废
开，活塞向上运动，把废气
气
排出气缸。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什 么相同点，有什么不同点？
相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压 缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三 个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两 周，做功一次。
燃烧 不完 机件摩 全 擦损失
设法利用热机废气的 能量，是提高燃料利 用率的重要措施。
• 如何提高热机的效率
• 1.尽量使燃料充分燃烧 • 2.减少散热，设法利用高温废气 • 3.保证良好的润滑
第十四章 内能的利用
第十四章 内能的利用14.1内能的利用【知识图谱】热传递 利用 内能 做功热值：单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量。
计算公式：Q=mq【达标训练】一.填空题1.内能利用的两个主要途径是___________和_________，利用内能生火取暖属于内能的___________利用，热机的工作属于内能的_____________利用．2.利用内能做功的机器叫_________机，热机将_______能转化________能．3.如图14.1-1所示，用酒精灯给试管和水加热，当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞冲出去．在这个过程中有两次能量转化：酒精的________能转化为水和水蒸气的_____________能；水蒸气的__________能转化为瓶塞的___________能．4.由热电站集中供热的优点主要有_________.___________.___________，很有发展前途．5.利用内能__________和_____________是内能的重要用途．前者实质上是通过_________的方式，把燃料的___________能通过燃烧转化成___________能，传递给被加热的物体；后者实质是通过____________方式，把物体的内能转化成可供人们直接利用的________能．6.直接利用内能实质是能量的______________，利用内能做功则属于内能和__________能间的_______________．7.热值是___________的某种燃料__________放出的热量 ，热值的单位是________，木炭的热值是3.4×107J/Kg ，意思是说___________________。
8.30g 酒精(q=3×107J/Kg)完全燃烧可释放_______________J 热量，若这些热量有40％的被水吸收，可使___________Kg的水温度从30℃升高40℃。
第十四章 内能的利用
η= W有 ×100% Q放
热机的效率
汽油机的效率为 20%~30% 蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
热机的效率
提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）热机的效率是热机性能的重要指标 （2）提高效率的途径：
使燃料充分燃烧; 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
内能的利用
01 热机
目
录
02 热机的效率
03 能量的转化和守恒
1.热机
内能的获得 通过燃料的燃烧，将燃料内部的 化学能转化为内能。
内能的利用
一、直接加热物体
热机
二、利用内能做功
在试管里装入一些水，用软木塞 塞住，加热使水沸腾，会看到什 么现象？你想到了什么？ 在这一过程中，水蒸气膨胀时对 软木塞 做功 ，消耗了水蒸气 的一部分 内 能，转化为软木 塞的 机械 能．
能量守恒定律是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一
能量守恒定律的建立过程，是人类认识自然的一次重大的飞跃，是哲学和 自然科学长期发展和进步的结果。它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律 之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式。和谐美是科学的魅力所在。 恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的 发现是19世纪自然科学的三大发现之一(另外两个发现是细胞学说和达尔文的 生物进化论)。
各种形式的能的转化
光能转化为化学能
水果电池 化学能转化为电能机械能转化为电能内燃机车
电能转化为光能和内能
内能转化为机械能
各种形式的能的转化
各种形式的能都可以 相互转化,你能将图 中箭头所代表的能量 转化各写一个例子吗？
第十四章内能的利用知识点总结
第十四章内能的利用知识点总结（一）热机1、定义：把内能转化为机械能的机器。
深化：热机的基本原理是燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转化为机械能。
种类：热机常见有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3、内燃机（1）分为汽油机和柴油机两大类。
（2）内燃机一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
其中，每完成一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，只有做功冲程实现内能向机械能的转化。
要点提示：在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化，压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。
做功冲程中，燃料燃烧把燃料的化学能转化为燃气的内能，然后通过做功把燃气的内能转化为活塞的机械能。
（二）燃料的热值1、定义：1千克的某种燃料完全燃烧而放出的热量。
2、物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的，就是说，不同燃料在燃烧时放热的本领不同，物理学中用热值来表示燃料的这种特性。
3、单位：热值的单位是：焦/千克，读做焦每千克，用符号J/kg。
如酒精的热值为：3.0×107J/kg，表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
4、实质：燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。
深化升华：内能的主要来源是燃料，燃料燃烧时化学能转化为内能释放出来，不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小不同，这就是燃料的一种性质，用燃料的热值来表示。
同种燃料的热值相同，与燃料的质量大小、形状及放出热量的大小都没有关系。
（三）热机的效率1、定义：热机工作时，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。
2、提高热机效率的途径：尽量减小各种热量损失；保持良好的润滑，尽量减小摩擦；尽可能使燃料充分燃烧等等。
3、热机造成的环境污染包括：燃料燃烧过程中会产生有害气体，燃料的不完全燃烧还会产生大量的粉尘、飞灰，这些都会污染大气，危害人体健康，影响植物正常生长，要减小污染可改进燃烧设备，采取集中供热，提高燃烧效率，减少有害气体的排放量，采用污染小的气体燃料，加装消烟除尘装置等。
第十四章 内能的利用
第十四章内能的利用第一节内能的利用1．复习什么是内能？如何才能改变物体的内能？叙述能量守恒定律。
2．新课由能量守恒定律可以看出，转移、转化是能量运动的普遍形式。
人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源，有效地控制其去处，以达到驾驭它，利用它，让它为人类造福的目的。
那么人们是如何利用内能的呢？(1)利用内能来加热问:任何物体都具有内能，内能的利用也是随处可见的。
我们天天吃饭，那么生米是如何变成熟饭的？是通过加热，利用燃料燃烧放出的内能使米变熟。
类似的例子还有哪些？(冬季取暖利用了内能。
热水袋暖胃利用了内能。
)上面的例子有一个共同特点，都是直接利用内能转移来加热物体的，这是利用内能的一种方式。
一、直接加热物体(1)用内能直接加热物体，可以有多种方法。
目前人们最普遍运用的还是用火直接加热。
火，是人类文明的象征，它促进了社会的进步，也为人民群众的生活提供了方便。
同时我们也应看到，烟囱林立，家家生火，也有它不利的一面。
首先是能源浪费大。
早在100多年前，门捷列夫就曾说过：“烧煤等于烧卢布”。
因为煤、石油、天然气等本身都是宝贵的化工原料，其产品遍及医药、化工、纺织、交通运输等各个领域，将它们付之一炬，就失去了自然资源综合利用的机会。
再加上直接燃烧效率较低，势必造成很大的浪费。
其次是对环境的污染。
燃烧后的废渣、废气中含有大量有害物质，这就造成了对大气、环境的污染。
为了趋弊兴利，人们做出了种种努力。
例如在冬季取暖问题上，把各家生火取暖改为分片供热（暖气）。
用效率高的锅炉替代简易炉灶。
有些地区还采用了大型工业锅炉的余热实行集中供热的方式。
在家庭用火上，推广了以（煤）气代煤，从而提高了内能的利用率，降低了能耗，同时也保护了环境。
(2)利用内能来做功举例二、对物体做功发电厂发电就利用了上述实验原理。
发电厂，首先要用煤加热锅炉中的水，水蒸气获得内能后，带动发电机工作，水蒸气的一部分内能先转化为发电机的机械能。
第十四章 内能的利用概念
第十四章内能的利用利用燃料燃烧获得了大量的内能内能的利用：1、直接用来加热物体．（实质：能量/热能的转移）2、用来做功（实质：能量的转化）一、热机热机：利用内能做功的机械。
热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机内燃机分为：汽油机和柴油机。
一个冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。
多数汽油机由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作，其中，压缩冲程能量转化是：由机械能转化为内能：做功冲程是由内能转化为机械能。
四个冲程中只有做功冲程是通过做功完成的，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成了。
一个工作循环四个冲程，飞轮转2 圈，活塞往复 2 次。
柴油机与汽油机工作原理大致相同，也是四个冲程，但效率更高一些。
二、热机的效率1、热值：定义：1kg的某种燃料，完全燃烧所放出的热量就是该燃料的热值。
或（某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比）热值用q 表示，单位：J/Kg （焦耳每千克）热值只于燃料种类有关，与m和v，放出热量多少都无关。
焦炭的热值为3.0*10^7 J/Kg,表示的物理意义是：质量为1Kg的焦炭，完全燃烧放出的热量为3.0*10^7 J 。
公式：Q放= m q = qV（气体燃料）变形式为：m= Q放/ q 和q = Q放/ m 其中：Q放——放出的热量——J（焦耳）m ——质量——Kg（千克）、q ——热值——J/Kg（焦耳每千克）2、热机的效率：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。
（内能加热时）= Q 吸/ Q放= cmΔt/（mq）（内能做功时）= W有/ Q放= FS / mq热机工作过程中，能量的损耗来自：废气带走热量、燃料不能充分燃烧、汽缸热损耗、工件间摩擦。
可以通过提高燃料利用率、减少摩擦等方式提高热机效率。
三、能量的转化和守恒：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
九年级物理第十四章-内能的利用
内能的利用一、热机1、热机1、内能的获得：通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。
2、热机的工作原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能。
3、内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
4、内燃机的分类：内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
5、四冲程：（1）工作冲程：吸气、压缩、做功、排气。
（2）能量的转化：压缩冲程：活塞压缩气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能；（3）做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能；（4）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
二、热机的效率1、燃料的热值（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小（2）定义：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值（3）热值的符号：q（4）热值的单位：焦每千克，符号为J/kg （焦每立方米，符号为J/3m ）（5）意义：汽油的热值是4.6×107J/kg ，其意义是1kg 汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J（6）影响因素：燃料的热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状况等无关。
（7）应用：火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。
（8）燃料燃烧的放热公式：燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q 放=mq燃烧气体燃料放出的热量： Q 放=vq（Q---燃料燃烧的放出的热量---单位：焦耳J ，q---燃料的热值—单位：焦每千克J/kg 或 焦每立方米J/3m ，m---燃料的质量--单位：千克kg ，v---燃料的体积--单位：立方米3m ) 推导公式：q Q m = m Q q =⇒ 2、热机的效率（1）定义：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做热机效率。
（2）公式：η=w 有/Q 放×100% （注意：同学们写的时候用分式表示）其中:有用功的计算:可用W 有用=FS ，或W 有用=Pt（3）炉子的效率：a 、定义：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。
第十四章 内能的利用
第十四章内能的利用知识点归纳1 热机中的能量转化:化学能----内能-----机械能2（1）热机的一个工作循环，曲轴转两圈，有四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。
其中只有做功使热机获得动力，另外三个靠惯性完成。
(2)有两个有能量转化：压缩冲程是机械能-------内能，做功冲程是内能-----机械能。
(3)区分哪一个冲程的示意图的方法：先看进气门、排气门开关情况：一个开一个关，是吸气或排气，再由活塞运动情况判断，活塞向下运动是吸气冲程，向上运动是排气冲程；开关都关闭，是做功或压缩冲程，再由活塞运动方向确定，活塞向上是压缩冲程，向下是做功冲程.3 热值是燃料的特性，是1千克（燃气是1立方米）的某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值。
所以燃料燃烧放热公式：Q=mq或Q=vq。
4 热机是效率是有用的能量与总的能量的比值。
5能量转化的特例：摩擦生热是机械能转化为内能，光合作用是光能转化为化学能，燃料燃烧是化学能转化为内能。
习题1 关于四冲程汽油机的说法正确的是（多选）A在做功冲程中，是机械能转化为内能B 在做功冲程中，是内能转化为机械能C只有做功冲程是燃气对外做功D汽油机和柴油机的点火方式相同2酒精的热值是q ，质量为m的酒精完全燃烧一半放出的热量是_____，剩余酒精的热值是_______。
3 天然气的热值是7. 5×107J/m3,要获得6×108J的热量，至少要燃烧_______ m3的天然气。
4 炮弹从炮管发射出去的过程中，弹药燃烧是_______能转化为______能，燃烧后的气体推动炮弹是_____能转化成_____能，炮弹与炮管之间的摩擦生热是_____能转化成_____能。
5 汽车关闭发动机继续在水平方向向前运动，从能量的转化看A动能不变 B机械能不变C动能转化为势能 D机械能转化为内能6 在汽油机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是____冲程，若飞轮的转速是1200r/min,该汽油机每秒完成_____个冲程，对外做功_____次。
第十四章内能的利用
第十四章 内能的作用┃ 思维感悟成体系
┃思维感悟成体系┃
物理·新课标（RJ）
第十四章 内能的作用┃ 回眸教材析知识
┃回眸教材析知识┃
1．热机：热机是利用燃料的燃烧来做功的装置，它将 内 能转化为 机械 能，例如：蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。 内燃机是将燃料在机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做 功的机器，它主要有汽油机和柴油机。 2．热机的工作过程：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 。
物理·新课标（RJ）
第十四章 内能的作用┃典例精析把方向 典例2：能量的转化和转移 例2 学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳 理知识时交流了以下想法，你认为其中错误的是( B ) A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量 保持不变 方法点拨 区分能量转化和转移的关键是看能量的存在形式是否发生变 化，若能量的形式没有变化，则是能量的转移；若能量的形式 发生了变化，则是能量的转化，即一种形式的能量转化为其他 形式的能量。
物理·新课标（RJ）
第十四章 内能的作用┃试卷讲评针对练
2．如图14－2所示是四冲程内燃机工作循环中的一个冲 程，它是( B )
A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能 图14－2
第十四章 内能的利用 讲义
第十四章内能的利用专题一热机1、定义：利用做功的机械叫做热机。
2、能量转化：3、蒸汽机带来了“第一次工业革命”，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
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。
4、内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
分为汽油机和柴油机，汽油机汽缸顶部有火花塞．．．，柴油机汽缸顶部有喷油嘴．．点燃柴油。
柴油．．．。
柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
5、汽油机和柴油机的优缺点汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。
汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
柴油发动机与汽油发动机相比热效率高．．．，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
．．．．30%6、汽油机的结构和四个冲程（1）在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？（2）哪个冲程使汽车获得动力？（3）哪个冲程排出了汽车的尾气？专题二热机的效率1、燃料的热值（1）定义：某种燃料完全．．燃烧放出的热量与其质量之比，。
用符号q 表示。
（2）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。
（3）单位：焦每千克，符号：J/kg（4）特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的种类．．有关，是物质的一种特性，用来表示燃料放出热量本领的物理量。
2、利用热值计算热量：（1）气体燃料：qv Q = ，q 的单位：3m J（2）液体、固体燃料：mq Q = ，q 的单位：kg J3、热机的效率（1）定义：热机工作时，用来做 的那部分能量与燃料 放出的能量之比。
用符号 η 表示。
第十四章 内能的利用
注意：热值是燃料本身的一种特性，它只是与 燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、 是否完全燃烧均没有关系
练习：
1、关于燃料的热值，下列说法中正确的是 （ D ） A燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高 B燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 C燃料燃烧越充分，则燃料的热值 就越大 D燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
知识点4:能量守恒定律
1、能的转化和转移： 不同形式的能量可以相互转化，能的形式 发生了变化。 能的转移，是同种形式的能量发生转移
2、能量守恒定律：
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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。
压缩冲程: 机械能转化为内能。 做功冲程：内能转化为机械能 2．一个工作循环中，经历四个冲程,能量转化两 次，飞轮转动两周，做功一次 3．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余 三个冲程靠飞轮惯性完成。
汽油机和柴油机的异同表
汽油机 柴油机
燃料
结构 不 同 点 吸气冲程 压缩冲程 点火方式 工作循环 能量转化
3、甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的 热量较多，那么（ D ） A、甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 B、甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 C、甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D、甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
知识点3：热机效率
1、热机能量的损失： 燃料未能完全燃烧； 废气带走很大一部分能量； 一部分能量消耗在散热上； 克服摩擦做功。 2、热机效率 用来做有用功的那部分能量和燃料 （1）定义： 完全燃烧放出的能量之比 W有用 Q吸 （2）公式： η = ———— η = ———— Q Q
放
第十四章内能的利用
第十四章内能的利用第一节热机【学习目标】1.知道利用内能加热和做功.2.知道热机的结构及能的转化.3.常识性了解火箭的原理【自学指导】学点1：热机1.如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热一段时间，我们会看到水蒸气把塞子了。
这是因为当我们给试管中的水加热时, 试管中水的温度压强,水蒸气再将能转化成塞子的能。
这一实验表明,内能的一个重要利用就是利用内能来。
热机就是根据这一原理制成的,它先是将燃料的能转化为能,然后再通过做功将能转化为能。
2.利用内能的机械就是热机。
3.叫做内燃机. 内燃机分为和 ,它们分别用和作为燃料。
学点2：汽油机1.如下右图是单缸汽油机的剖面图。
1 2 34 5 6 7 2.汽油机工作时,活塞在汽缸里做运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做。
3.汽油机的一个工作循环有四个冲程，上左图所示是冲程.在此冲程中能转化能学点3：柴油机1.柴油机和汽油机在构造上的区别是柴油机的汽缸顶部没有而有 ;在吸气冲程里,汽油机吸入汽缸的是，而柴油机吸入汽缸的是。
2.晒衣服是利用内能 , 火箭升空是利用内能。
【能力提升】完成课本P21的1 , 2 , 3 , 4.【达标测试】1.（）四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程2.（）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是3.（）用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是A. 水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大B. 水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C. 能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同D. 软木塞的机械能守恒4.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r／min，该汽油机每秒钟内完成_______个冲程，做功______________次热机作业1.( )右图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是A．烤火取暖 B．搓手取暖C．向手“呵气”取暖D．用热水袋取暖2.（）摩托车上的热机工作时提供动力的是A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程3.（）四冲程内燃机工作时，将内能转化为机械能的冲程是A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程4.（）下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能．D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能5.（）某机器的能量流向图如图 1 所示，据此推测该机器可能是A．热机 B．电动机C．发电机 D电热水器6.（）多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具。
第十四章 内能的利用
第十四章 内能的利用第一节 热机【学习目标】1、通过实验了解可以利用内能来做功。
2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。
【学习重点】：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．【学习难点】：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．【预习检测】1．热机是将 能转化为 能的机械。
2．内燃机是由 、 、 、 四个冲程组成的。
3.压缩冲程是 能转化为 能；做功冲程是 能转化为 能。
【共同探究】学生活动一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。
水沸腾后会出现 现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。
学生活动二：内燃机 阅读课本P18解决下列问题。
1．热机是把_________能转化为_________能的装置。
2．什么是内燃机？3、完成下表中的填空内燃机的工作过程表进气门开关 排气门开关 活塞的运动 曲轴的运动 能量的转化 吸气冲程 开 关向下 半周 压缩冲程向 周 能→ 能 做功冲程向 周 能→ 能 排气冲程 向 周联系 (1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程【拓展练习】1．摩托车上的热机工作时提供动力的是 ( ) A ．吸气冲程 B ．压缩冲程 C ．做功冲程 D ．排气冲程2．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是 （ ）A ．将废气排出缸外B ．完成对外做功，内能转化为机械能C ．吸进汽油和空气的混合物D ．压缩燃料和空气的混合物，混合物温度升高，机械能转化为内能3．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图16.4－1中表示做功冲程的是（ ）A 甲B 乙C 丙D 丁4．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过 方式增加内能的。
第十四章内能的利用
人教版九年级物理中考一轮复习第十四章内能的利用一、基础知识热机I热机原理：燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能,内能做功又转化成机械能。
2内燃机：燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。
3常见内燃机：汽油机和柴油机。
4内燃机的四个冲程：(1)吸气冲程：汽油机吸入的是一空气和汽油燃料，柴油机只吸入空气；(2)压缩冲程：机械能转化为内能，(3)做功冲程：内能转化为机械能，(汽油机点燃火花塞，柴油机直接压燃)(4)排气冲程：排出废气与剩余的燃料。
热值(q):Ikg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫燃烧的热值。
单位是Wkg或J/m3。
1燃料燃烧放出热量计算公式：0⅜=qm;2热值是物质的一种特殊属性3热机的效率：用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
计算公式：α=w⅜用/W宣能量的转化和守恒1在一定的条件下，各种形式的能量可以相互转化；摩擦生热，机械能转化为内能；发电机发电，机械能转化为电能；电动机工作，电能转化为机械能；植物的光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧，化学能转化为内能。
2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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
二、习题练习1.(2019大连甘井子区)如图所示试管中装有水，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，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是(B)A.小叶轮的转动是热传递的结果B.小叶轮的转动是内能转化为机械能C.小叶轮的转动是机械能转化为内能D.内燃机中的压缩冲程与此相同【答案】B【解析】燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，是内能做功的结果；故选项AC错误，选项B正确；内燃机的压缩冲程是压缩空气做功，将机械能转为内能，故D错误.2.（2020沈阳）在内燃机的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（B）A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程和吸气冲程【答案】B【解析】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能；吸气和排气冲程不发生能量转化.3.从本质上来看，内燃机的工作能量来源于（C）A.机械能B.热能C.化学能D.化学能和热能【答案】C【解析】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能.所以说从本质上来看，内燃机的工作能量来源于燃料的化学能.4.（2020梅里斯区）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（B）【答窠】B【解析】A.进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属于排气冲程，故A不符合题意；B.进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，故B符合题意；C.进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，属于吸气冲程，故C不符合题意；D.进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，故D不符合题意。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热机的效率（ ɳ ）
从火车到火箭
图14.2-3 斯蒂芬森的“火箭号” 蒸汽机车，它诞生于1829年
图14.2-4 摩托车使用汽油 机，挖土机使用柴油机，
货船使用大型柴油机
热机的效率（ ɳ ）
图14.2-5 高温高压水蒸气直接推 动蒸汽轮机的叶片
图14.2-6 自带燃料和氧化剂 的火箭
热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染
内能转化为机械能。
汽油机 排气冲程
进气门关闭，排气门打开，活塞向上
燃
运动，把废气排出气缸。
烧
后
的
废
需要消耗机械能
气
想想议议
1.在四冲程汽油机的四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎 样的能量转化？
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.哪个冲程使汽车获得动力？ 做功冲程 3.哪个冲程排出了汽车的废气？ 排气冲程
柴油机 1.柴油机的构造
和汽油机不同的是： 喷油嘴代替火花塞
喷油嘴 进气门
活塞
连杆
排气门 气缸
曲轴
柴油机
2.柴油机的工作过程
吸
压
做
排
气
缩
功
气
冲
冲
冲
冲
程
程
程
程
柴油机
吸气冲程
空
气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上
端向下端运动，在大气压的作用下，将
空气吸进气缸。
消耗机械能
柴油机 压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运 动，活塞对空气做功，空气的内能增加 ，温度很高。在压缩冲程末，缸内空气 温度已超过柴油的着火点。
1.2 105 kg =120 T
大约需要120吨的干木柴。
想一想
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
废气带走的能 散热、克服摩擦损失 量
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
热机的效率（ ɳ ）
1.定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能 量之比称为热机效率.
汽油机
柴油机
汽油机
1.汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
火花塞
进气门 活塞
连杆
气缸 排气门
曲轴
冲程：活塞从气缸的 一端运动到另一端的
过程。
汽油机
2.汽油机的工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
一个工作循环：包括四个冲程
排气冲程
汽油机 吸气冲程
进气门打开，排气门关闭。
典型例题
C （2019 四川广安）下列关于能量的说法中，正确的是（
）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少
汽
活塞向下运动，汽油和空气的
油
混合物进入气缸。
和 空
气
消耗机械能
汽油机 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。
机械能转化为内能。
汽油机 做功冲程
在压缩冲程结束时，火花塞产生电火 花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体 。高温高压的气体推动活塞做功，并通 过连杆带动曲轴转动，对外做功。
课堂小结
重点：燃料完全燃烧放出热量的计算
难点：机械效率的计算
典型例题Biblioteka （2019 无锡市）用煤气灶将质量为4kg的水从25℃加热到50℃，水吸收的热量为
__4_._2_×__1_0__5 J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧 __0_._0_1_k_g_.__的煤气。
[水的比热容为 4.2×103J/（kg·℃）， 煤气的热值为4.2×107J/kg].
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
燃料的热值（ q）
计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？
Q氢放 =q氢×m氢 = 1.4×108 J/kg× 10×103 kg = 1.4×1012 J
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
m 木柴
Q放 q木柴
1.4 1012 J 1.2 107 J/ kg
思考
实验中的能量转化过程为： ① 酒精燃烧放出热量，酒精的__化__学___能转化为 水的 内能； ②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对 瓶塞做功，气体的 内 能转化为瓶塞的 机械能 .
热机
1.定义：利用内能做功的机械 2.工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能。 3. 种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
想想议议：柴油机和汽油机的相同点与不同点？
相同点：都是把内能转化成机械能，都包括四个冲程
内燃机 项目
燃料 构造 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 主要特点
主要用途
汽油机
汽油 火花塞 汽油和空气的混合物 压缩程度小 点燃式 轻巧、效率较低 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等
柴油机
柴油 喷油嘴 空气 压缩程度大 压燃式 笨重、效率较高 载重汽车、 拖拉机、火车、轮船等
机械能转化为内能。
柴油机 做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油 遇到高温的空气，立即燃烧，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。
柴油机
排气冲程
燃
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动
烧
，把废气排出气缸。
后 的
废
消耗机械能
气
柴油机和汽油机都是：一个工作循环都有四个冲程， 曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次。
纳米层次上实现将光能 转化为机械能
充电机 电池
想想议议
停止用力，秋千会越来越低；掉在地上的弹性小球越跳越低。想一想，为什么高度会逐渐降低？ 是否丢失了能量？减少的机械能到哪去了？
秋千和空气的阻力，小球跟空气和地面与绳索摩擦力做功，一部分 的机械能转化为内能,机械能总量减少。
能量守恒定律 能量守恒定律
想一想
1．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？ 2．现代汽车里的“马达”起什么作用？
内燃机的启动： 内燃机不能 自行启动。开始运转时，要 靠外力使飞轮和曲轴转动起 来，由曲轴通过连杆带动活 塞运动，靠飞轮的惯性完成 后面的工作循环。
课堂小结
概念
热机
能量转化情况
内燃机
汽油机 柴油机
构造 一个工作循环
能量转化
本堂重点: 理解每个冲程的能量转化和特点
本堂难点：由曲轴和连杆判断活塞的运行方向
经典例题
(2019 黑龙江绥化市)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠
飞轮惯性完成的冲程是（ B）
A
B
C
D
经典例题
C （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
一种设想中的永动机
课堂小结
本堂重点: 能量的各种形式之间的转化 本堂难点: 利用能量守恒定律分析现象
典型例题
（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（ C ）
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
典型例题
（2019 湖南郴州市)用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要
吸收的热量为 5.04×1J0．5若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%
的热量被水吸收，则液化气的热值为
4×J/k1g0。7
[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
第十四章 内能的利用
第十四章 内能的利用
第1节 热机
课堂导入
复习：做功改变内能的实质是什么？ 问题：他们运行的能量来自于哪里？
汽车奔驰
大型客轮
喷气式飞机
课堂活动
演示实验 在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧。对试管加热使水沸腾。
观察 观察到的现象有：
① 瓶塞被冲出来 。
②_管__口__附__近__出__现__白__雾______。
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
课堂导入
复习 内燃机的哪个冲程把内能转化为机械能？ 做功冲程
除还 去可 利以 用怎 内样 能利 做用 功内 以能 外？
课堂活动
想想议议：燃料燃烧产生热量的多少和什么因素有关？ 1.kg干木柴和2kg干木柴，燃烧情况一样，谁放出热量多？
跟燃料的质量有关 跟燃料燃烧的程度有关
大量事实表明，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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其他物体，而在转化和转移的过程中， 能量的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
能量守恒定律
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什么我们还要节约能源？
能量转化和转移的方向性
第3节 能量的转化和守恒
课堂导入
复习
1.改变物体内能的方法有两种，分别是___热__传__递__和 ___做__功___。它们本质上的区别是：热传递是能量的 ___转__移___，做功是能量的____转__化__。
2.在汽油机的压缩冲机程械中
能内转化为
内
机械
___能，做功冲程中____能转化为_____
机械能可以全部转化为内能，而内能不可能全部转化 为机械能而不引起其他变化。