课件25张PPT。 热机 看一看想一想： 如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？在这一过程中能量如何转化呢？ 由实验得到了以下结论：1、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能；2、水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成机械能，从而使活塞获得了动力。热机：煤炭、汽油和柴油等燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机。内燃机是热机的一种,是燃料在汽缸内燃烧的热机。内燃机分为汽油机和柴油机。热机的种类 蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴主体是气缸，它的顶部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。汽油机的工作过程 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的一次单向运动过程，叫做一个冲程。
内燃机四冲程的判断方法：一看活塞的运动方向；二看气门关闭状态。
汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程 燃料在汽缸中燃烧时，，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。吸气冲程汽油和空气 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。当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭， 曲轴转动半圈。 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。曲轴转动半圈。做功冲程 在压缩冲程末尾，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半圈。
排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭， 曲轴转动半圈。▲汽油机一个工作循环包括4冲程，活塞往复2次，曲轴转动2圈，做功1次。有2次能量转化。▲四冲程汽油机的四个冲程，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，活塞要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来保持运动。
▲热机是把内能转化为机械能的机器，在压缩冲程中曲轴连杆的机械能转化为气体的内能，在做功冲程中内能转化为机械能。 ▲汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作。 柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机工作原理吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程吸气冲程空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。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。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。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。2.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，以后内燃机才能自己工作。3.内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。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？汽油机和柴油机 的异同点比较1、都是燃料在汽缸中燃烧。
2、都是将内能转化为机械能的机器。
3、都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。
4、都是先靠外力使飞轮和曲轴转动起来，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
5、排气冲程排出废气相同。相同点不同点1.构造：汽油机气缸顶部有火花塞;柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2.燃料：汽油机是汽油;柴油机是柴油。
3.吸气：汽油机吸进汽油和空气的混合气体；柴油机只吸进空气。
4.点火：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。常见的几种热机1、汽轮发动机
包括蒸汽轮机和燃气轮机。它们通过高温高压的水蒸气或燃烧燃料产生的燃气推动一系列涡轮叶片旋转，从而带动发电机或其他大型机械工作。
2、喷气发动机
空气从喷气发动机的前部进入，并被涡轮机压缩。它的工作过程可归纳为：进气、压缩、燃烧、排气。喷气式飞机靠喷气发动机提供的动力飞行。
3.火箭发动机
火箭发动机除带有燃料（如液态氢）之外，还带有助燃剂（如液态氧），因此它可以在地球大气层外工作。燃料和助燃剂混合产生的高温高压燃气向后喷出，产生巨大的推进力。课件20张PPT。复习 汽油机是以____为燃料，柴油机是以____为燃料，现代火箭是以___为燃料，你还见过那些燃料？燃料的分类：柴草汽油煤气煤煤油天然气 燃料燃烧过程是什么能向什么能转化？
第十四章 内能的利用第2节 热机的效率
一、燃料的热值
不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示．
热值：
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．
热值的单位：焦每千克
或焦每立方米．
热值的单位符号：J／kg
或 J／m3 ．例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，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℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量．
解答：Q吸=Cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)
=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
二、热机的效率在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分．
1.燃料的效率：有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值． η=Q有/Q放 提高燃料利用率的方法让燃料尽可能地充分燃烧
减少各种热损失
二、热机的效率2.热机的效率
就是做有用功的能量与燃料完全燃烧释放出的能量之比
公式： η=W有/Q放燃料利用效率图热机的能量损失热机在工作过程中造成能量损失的因素有：
燃料很难全部燃烧；
排出的废气带走能量；
热机部件要散热；
克服运转机件之间的摩擦消耗能量。热机的效率提高燃料利用率的意义节约能源
减少大气污染1.甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低，这表明：
A、甲的功率小 B、甲做的功少
C、甲消耗的柴油多
D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小2.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：
A、尽量使燃料完全燃烧 B、尽量减少输出功率
C、尽量减小摩擦 D、尽量减少热量损失√√3.某热机的效率为20％，这表明做100J的有用功时：
A、要消耗20J的燃料内能
B、要向外散失80J的热量
C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料
D、要消耗80J的燃料内能√4.有一台柴油机的效率为40％，每小时耗油2kg，则
这台柴油机的功率为多少瓦？
（已知柴油的热值为3.3×107J/kg）5.某饰品加工厂用酒精喷灯加工饰品，张峰师傅在1min内用去酒精5g，被加工的质量为36g的铜饰品温度从20℃上升到1070 ℃。求：（1）铜饰品吸收的热量是多少？（2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？（3）酒精喷灯的效率是多少？
[ C铜=0.39×103J/（kg·℃） ， q酒精=3.0×107J/kg ]结束课件14张PPT。复习：1、改变物体内能的方法有两种，分别是_________和________。
2、冬天用热水袋暖手，手的温度______，内能_____，热水袋温度_____，内能_____。这个过程实际上是________。
3、在汽油机的压缩冲程中_____能转化为___能，做功冲程中____能转化为_____能。第十四章 内能的利用第三节 能量的转化和守恒一、多种形式的能量自然界中各种形式的能量电能机械能内能光能化学能等想一想：各种形式的能之间，是否可以相互转化？机械能转化为内能内能转化为机械能机械能转化为电能电能转化为机械能化学能转化为机械能 电能转化为内能电能转化为化学能灯泡发光电能转化为光能光能转化为电能天然气燃烧化学能转化为内能光能转化为化学能化学能转化为光能 结论：
在一定条件下,各种形式的能量都可以相互转化。 想想议议2、减少的机械能到哪里去了？答:小球跟空气和地面摩擦，一部分的机械能转化为内能。1、小球的高度逐渐降低说明了什么？ 答:说明了小球的机械能逐渐减少。 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。能量守恒定律：不同形式同一形式（热传递）（做功）想一想：能量的转移具有什么性质？检测题1、在下列事例中，属于机械能转化为内能的是（ ）
A.铁棒在火上烤得很热
B.汽车紧急刹车，轮胎发热
C.燃烧木材取暖
D.给电炉通电，电炉发热
B2、在各种形式的能量转化的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A.机械能一定守恒
B.各种形式的能量都守恒
C.各种形式的能的总量一定守恒
D.只有机械能转化为内能C检测题不变4、冰块沿地面滑动，往往会逐渐融化，在这一过程中是 能转化为 能,
但能量的总量_______。3、用锤子敲打钉子时，钉子的温度升高，钉子的内能 （填“减少”“不变”或“增加”），这是通过 _______方法改变了它的内能。 机械内增加做功检测题①摩擦生热 （ → ）
②气体膨胀做功 （ → ）
③电灯发光 （ → ）
④电饭锅做饭 （ → ）
⑤煤炭燃烧 （ → ）
⑥用洗衣机甩干衣服 （ → ）
⑦手摇发电机发电 （ → ）5、分析下列各现象中能量的转化机械能内能 内能机械能 电能 光能 电能 内能 内能化学能 电能机械能机械能 电能无法实现的“永动机”
1.“永动机”：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器。
2.由能量守恒定律知：无法实现
3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。 周周练2（第十四章）
一、选择题(每小题4分，共40分)
1.下列例子中利用内能做功的是( )
A.点燃的爆竹腾空而起
B.用摩擦的方法使物体温度升高
C.冬天在室外跑步或跺脚使脚的温度升高
D.冬天时，房间内的取暖器
2.我国长征系列火箭成功地把多颗卫星发射到预定的轨道，火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力高速上升，并达到一定速度，在这个过程中，下列哪一说法是正确的( )
A.燃气的一部分内能转化为箭身的机械能
B.燃气的全部内能转化为箭身的机械能
C.燃气的一部分机械能转化为内能
D.燃气的全部机械能转化为内能
3.如图所示，点火爆炸实验中，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远.此过程的能量转化方式类似于汽油机的( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
4.以内燃机为动力的各种机械，在人类生产生活中应用极为广泛.从轮船、火车，到拖拉机、摩托车等，它们的动力大都来源于内燃机.它们虽然在构造上略有差异，但工作原理都是一样的，下面对内燃机的有关叙述，错误的是( )
A.内燃机是内能转化为机械能的装置
B.内燃机用水冷却，是因为水的比热容大
C.它排出的废气无污染，是一种环保型的机器
D.内燃机靠产生的高温、高压气体做功
5.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的3倍，甲机的热机效率是20%，乙机的热机效率是25%，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是( )
A.12∶5 B.5∶12 C.15∶4 D.4∶15
6.如图所示是某型号的电动巡逻车，它在巡逻的过程中，不可能出现的能量转化( )
A.电能转化为机械能
B.电能转化为光能
C.机械能转化为内能
D.内能转化为机械能
7.下列说法中错误的是( )
A.热机是把内能转化为机械能的机器
B.汽油机排出的废气没有做功的本领
C.两台热机相比，效率比较高的机器对燃料的利用率比较高
D.两台热机相比，功率比较大的机器能量转化的过程比较快
8.柴油机的效率一般比汽油机效率高，其原因是( )
A.柴油机在汽缸内燃烧后产生的气体压强和温度都比汽油机高
B.柴油机做功多，汽油机做功少
C.柴油燃烧比汽油燃烧放出的热量多
D.柴油比汽油便宜
9.为体现低碳经济的理念，上海世博会充分利用太阳能发电技术，其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104 m2，年发电量3×106 kW·h(相当于吸收1.08×1013 J的太阳能).若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107 J/kg，煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%)，则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A.2.0×104 kg B.1.2×105 kg
C.3.6×105 kg D.1.2×106 kg
10.关于“热机”，下列说法中错误的是( )
A.通过技术改进，可以使热机的效率达到100%
B.减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”
C.用水而不用其他循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性
D.严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱
二、填空题(每空2分，共20分)
11.近期热播电影《赤壁》开场长坂坡之战中，火烧赤壁中周瑜用鱼油做成炸弹扔向敌船，炸弹爆炸时弹片飞出，是内能转化为______能.
12.汽油机的压缩冲程中，汽缸内汽油和空气混合物的压强_______，温度_______.
13.一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1 s对外做功_____次.若其效率为40%，消耗5 kg的柴油转化成的机械能是_________J.(q柴油=4.3×107 J/kg)
14.每年麦收时节，农民往往把麦秸秆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源.据测算，1 t麦秸秆在沼气池中可以产生270 m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料.统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生500 t麦秸秆，若这些麦秸秆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出_______J的热量；在标准大气压下，可以将______壶装有质量为2.5 kg、初温为20 ℃的水烧开[沼气的热值为1.9×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)].
15.张林同学通过观察发现，汽车的排气管位于汽车的底盘下面；他通过查阅有关资料还了解到，汽车发动机内的燃料燃烧时产生的内能除了一部分转化为机械能之外，还有一部分直接从排气管中由烟气带走了.如果这部分能量能利用起来该有多好啊!他想到了一个办法：如图所示，将原来直的排气管中部制成螺旋形，让这段螺旋管通过水箱中的水，这样，司机劳累一天后，就可以享用这些热水了，真是一举两得!
(1)张林同学的设计中，通过水箱中的那段排气管制成螺旋状好处是__________________________________________.
(2)排气管中烟气的内能以________的方式转移到水箱中的水中，从排气管管口排出的烟气温度对比改进前要_______.(填“高”或“低”)
三、简答题(8分)
16.小华在做滚摆实验时，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小，小华想：“这是否说明在动能、势能相互转化的过程中，整个装置的能量不守恒?这不是与能量守恒定律相矛盾吗?”请你帮小华解决他的困惑.
四、实验探究题(12分)
17.某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系.他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度.
(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是(甲图中)：先调整固定____的位置，再调整固定____的位置(填“A”或“B”).
(2)为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的_______.
(3)通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________.
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果可靠吗?______，为什么?_____________ ________________________________________________________________________.
五、计算题(每小题10分，共20分)
18.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6 min内完全燃烧了2 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107 J/kg.求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率.
19.(齐齐哈尔中考)今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6×103 kg，汽车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶230 km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧)
(1)汽车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？
(2)汽车行驶230 km牵引力做了多少功？
(3)汽车全程消耗汽油多少千克？
参考答案
A 2.A 3.C 4.C 5.C 6.D 7.B 8.A 9.D 10.A
机械 12.增大 升高 13.30 8.6×107 14.2.565×1012 3 053 571 15.(1)增大散热面积 (2)热传递 低
16.在滚摆运动的过程中，由于摩擦不可避免，总有一部分机械能转化为内能，故整个装置的机械能不守恒，但总的能量(即机械能和内能的总和)保持不变.17.(1)B A (2)质量、初温 (3)煤油 (4)不可靠 料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 18.(1)煤完全燃烧产生的热量Q放=mq=2 kg×3×107 J/kg=6×107 J； (2)Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×60 ℃=2.52×106 J； (3)煤炉烧水时的热效率η== =4.2% 19.(1)汽车总重力：G=mg=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N，汽车行驶时受到的阻力：f=0.05G=0.05×1.6×104 N=800 N，因汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，F=f=800 N； (2)汽车匀速行驶的距离s=230 km=2.3×105 m，牵引力做功：W=Fs=800 N×2.3×105 m=1.84×108 J； (3)由η=得，Q===7.36×108 J，又由Q放=mq得汽车全程消耗汽油的质量：m===16 kg.
小专题(一)热量综合计算
01专题概述
热量计算的内容包括热传递过程中吸热与放热的计算，燃烧燃料释放热量的计算，热机、锅炉、太阳能集热器等设备利用热量的计算.所用到的公式有：Q=cmΔt、q=Q/m、η=Q用/Q总.具体步骤是：一是找温度变化，利用Q吸=cmΔt列出式子；二是利用公式Q放=mq或Q放=qV列出式子；三是如果涉及效率问题，则有公式Q吸=ηQ放.由三个所列的式子即可得出所求的问题.
02专题训练
类型1一般吸放热问题
1.完全燃烧1 kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20 ℃?[已知柴油的热值是4.2×107 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，假定放出的热量被水完全吸收] ( )
A.2 kg B.20 kg
C.50 kg D.500 kg
2.(滨州中考)西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气.在标准大气压下，将质量为2 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水至少要吸收_______J热量，这需要完全燃烧_______m3天然气.(c水=4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为8×107 J/m3)
3.(常德中考)“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力.同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的_________很大.若以10倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使________kg的水升高40 ℃.(c水=4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气=4.2×107 J/kg).
4.(临沂中考)人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等.江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1 h内使质量为50 kg的水从20 ℃升高到30 ℃，问：
(1)水吸收了多少热量?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107 J/m3)
5.(常州中考)阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体.从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21 kg甲烷.若这些甲烷完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可使多少质量的水从20 ℃升高到70 ℃?[q甲烷=5.6×107 J/kg，c水=4.2×103 J/(kg·℃)].
类型2热量的利用效率问题
6.木炭的热值是3.4×107 J/kg，完全然烧500 g木炭，能放出_______J的热量.柴油机是工农业生产中常用的热机.已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q，将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q=________，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=__________.
7.(南通中考)建筑工地上有一台大型汽车吊，把100 t建筑材料从地面吊到15 m高处，汽车吊做的有用功为______J.在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0 kg，则完全燃烧2.0 kg柴油释放的内能为_________J，该过程中汽车吊的效率为______%.(柴油的热值为q=4.3×107 J/kg,g取10 N/kg)
8.(苏州中考)燃气灶烧水时，把质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了0.02 m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为8.4×107 J/m3.求：
(1)水吸收的热量；
(2)天然气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶烧水时的效率.
9.(本溪中考)如图所示为FDP30C型柴油水泵机组(水泵机组动力由柴油机提供)，它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心.该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54 m3的水抽到20 m高处，请计算这个过程中：(g取10 N/kg，q柴油=4.3×107 J/kg).
(1)水泵机组对水做了多少功?
(2)水泵机组的有用功功率是多少?
(3)水泵机组消耗多少柴油?(结果保留两位小数)
10.（杭州中考）某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验.经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2 m2，太阳能热水器内的水的质量为100 kg，水的初温为20 ℃，经8 750 s时间后上升到45 ℃，c水=4.2×103 J/（kg·℃）.请计算：
（1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？
（2）垂直于太阳光的1 m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？
11.阅读下列材料，并解答问题：
“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源.科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4 000万平方公里，储量可供人类使用约1 000年.我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一.
可燃冰的主要成分是甲烷，1 m3可燃冰可转化生成164 m3的甲烷气体和0.8 m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107 J／m3.
桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷.
如果301路公交车满载乘客时总质量是6 000 kg，1 m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36 km/h的速度匀速行驶1 640 min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？
参考答案
1.D 2.6.72×105 8.4×10-3 3.热值 2 500 4.(1)水吸收的热量：Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(30 ℃-20 ℃)=2.1×106 J； (2)由Q放=qV可知，需要燃烧的液化气的体积：V===4.2×10-2 m3
甲烷完全燃烧放出的热量：Q放=m1q=0.21 kg×5.6×107 J/kg=1.176×107 J，由题知，Q吸=Q放=1.176×107 J，因为Q吸=cm(t-t0)，所以m== =56 kg
6.1.7×107 qm ηqm 7.1.5×107 8.6×107 17.4 8.(1)在此过程中，水吸收的热量：Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J (2)天然气完全燃烧放热：Q放=Vq=8.4×107 J/m3×0.02 m3=1.68×106 J，(3)燃气灶烧水时的热效率η=×100%=×100%=40% 9.(1)1 h所抽送的水的体积为：V=54 m3，这些水的重力大小： G=mg=ρ水Vg=1.0×103 kg/m3×54 m3×10 N/kg=5.4×105 N，这些水被提升的高度为h=20 m，所做的有用功为：W有用=Gh=5.4×105 N×20 m=1.08×107 J； (2)水泵机组的有用功功率：P===3 000 W (3)因为水泵的机械效率是η=40%，则总功为：Q=W总===2.7×107 J 消耗的柴油为：m===0.63 kg 10.（1）Q=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃） ×100 kg×（45-20） ℃=1.05×107 J（2）因为η=，所以Q总= 1.05×107 J/50%=2.1×107 J 2.1×107 J/（2 m2×8 750 s）=1 200 J/(m2·s).所以1 m2表面上每秒接收到的太阳能是1 200 J. 11.1 m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量Q＝q甲烷V＝3.6×107 J/ m3×164 m3＝5.904×109 J 发动机的实际功率P＝Q/t＝5.904×109 J／(1 640×60 s)＝6.0×104 W 36 km/h=10 m/s 公交车行驶路程s＝vt＝10 m/s×1 640×60 s＝9.84×105 m 车匀速行驶，牵引力F牵＝f＝0.05 G车＝0.05 mg＝0.05×6 000 kg×10 N/kg＝3×103 N 牵引力做的有用功W有＝F牵s＝3×103 N×9.84×105 m＝2.952×109 J 发动机效率η＝W有/Q＝2.952×109 J／5.904×109 J＝50%.
课件12张PPT。 1.加深分子热运动的内容及内能的有关的知识的理解;
2.巩固比热容的有关知识及热量计算;
3.知道热机的四个冲程及能量转化.自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 1.物质是由 构成的。分子若看成球型，其直径以 来度量。
2.一切物体的分子 .
①扩散： .
②扩散现象说明：
A .
B .
③课本中的二氧化氮和空气的扩散。
实验现象： .
结论： .
④固、液、气都可 。2143自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习3.分子间有相互作用的 .
4.内能： ，叫做物体的内能。
5.物体在任何情况下都有 物体内能大小与 有关
6.改变内能的方法： 和 。
7.比热容：
①定义： 。
②物理意义：表示 的物理量。
③比热容是物质的一种 ，大小与物体的 、 有关。
④水的比热容为 表示： .
⑤水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的 大2143自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 8.计算公式：Ｑ吸＝ ，Ｑ放＝ .
9.热值定义： ，叫做这种燃料的热值。单位： ,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，它是燃料本身一种 ，只与 有关，公式：Q＝ 。
10.酒精的热值是 ，它表示： .
11.热机效率：
①定义： .
②公式：η= . 2143自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习12.热机：能的转化： 转化为 . 13.汽油机每一个工作循环分为四个冲程：
.
做功冲程，是 转化为 .
压缩冲程将 转化为 .
14.能量守恒定律：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种 转化为其他 ，或者从一个 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 .2143自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习例题精讲:
某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功。
（2）已知热机效率η＝W/Q（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 分析多种能量转化的计算题时,一定要弄清有几次转化或转移,每个转换环节究竟消耗的是哪种能量,得到的是哪种能量,转化或转移时存在哪些能量损耗.自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 1.分子在不停地做无规则运动，能体现此规律的现象是( )
A.细雨蒙蒙 B.桂花飘香 C.雪花飞舞 D.树叶凋落
2.下列现象中，通过做功改变物体内能的是( )
A．两手相互摩擦，手发热
B．用火炉烧水，水的温度升高
C．阳光照射石板，石板温度升高
D．用热水泡脚，脚感觉暖和
3.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
21自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习21 4.焦炭的热值是3?107J／kg，意思是:
。
5.汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质。如果汽车散热器中装有4kg的水，当温升高了10℃时，它吸收了 J的热量．[已知c水= 4.2×103 J/(kg·℃)，不计热量损失]
6.安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80℃.( c水=4.2×103J/(kg·℃))
（1）水吸收的太阳能是多少?
（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? (q干木柴=1.2×107J/kg)热和能的复习
1.加深分子热运动的内容及内能的有关知识的理解.
2.巩固比热容的有关知识及热量计算.
3.知道热机的四个冲程及能量转化.
热和能的相关知识
1.常见的物质是由分子、原子构成的.分子若看成球形，其直径以纳米来度量.
2.一切物体的分子都在不停地做无规则运动.
（1）扩散：相互接触的不同物质分子，彼此进入对方的现象.
（2）扩散现象说明：A.一切物质的分子都在不停地做无规则运动;B.分子间存在间隙.
（3）课本中的二氧化氮和空气的扩散.实验现象：上方装空气的瓶内气体变为红棕色.
结论：二氧化氮和空气发生了扩散现象.
（4）固、液、气都可发生扩散现象.
3.分子间有相互作用的引力和斥力.
4.内能：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能.
5.物体在任何情况下都有内能，物体内能大小与温度有关.
6.改变内能的方法：做功和热传递.
7.比热容：
（1）定义：单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量.
（2）物理意义：表示不同物质吸热能力的物理量.
（3）比热容是物质的一种属性，大小与物体的种类有关，与质量、温度变化无关.
（4）水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），表示： 1 kg的水温度升高1 ℃时所吸收的热量是4.2×103 J.
（5）水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大.
8.计算公式：Ｑ吸＝cm(t-t0)，Ｑ放＝cm(t0-t).
9.热值定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值.
单位：J/kg,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，只与燃料种类有关，公式：Q＝mq.
10.酒精的热值是3.0×107 J/kg，它表示：1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J.
11.热机效率：①定义：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公式：η=W/Q.
12.热机：能的转化：内能转化为机械能.
13.汽油机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.做功冲程是将内能转化为机械能.压缩冲程将机械能转化为内能.
14.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.
某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6 km，受到的阻力是3.0×103 N，消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧).若燃油的密度ρ＝0.8×103 kg/m3，热值q＝4×107 J/kg，求：
(1)专用车牵引力所做的功.
(2)已知热机效率η＝W/Q(式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量)，则该专用车的热机效率是多少？
解：（1）因为专用车在公路上匀速行驶，则所受牵引力与阻力平衡.
则F牵引=F阻=3.0×10 3N
牵引力所做的功W=F牵引·s=3.0×103 N×5.6×103 m=1.68×107 J.
(2)Q=mq=ρVq=0.8×103 kg/m3×1.5×10-3 m3×4×107 J/kg=4.8×107 J.
专用车的效率η==×100%=35%
分析多种能量转化的计算题时,一定要弄清有几次转化或转移,每个转换环节究竟消耗的是哪种能量,得到的是哪种能量,转化或转移时存在哪些能量损耗.
1.分子在不停地做无规则运动，能体现此规律的现象是( B )
A.细雨蒙蒙 B.桂花飘香
C.雪花飞舞 D.树叶凋落
2.下列现象中，通过做功改变物体内能的是( A )
A.两手相互摩擦，手发热
B.用火炉烧水，水的温度升高
C.阳光照射石板，石板温度升高
D.用热水泡脚，脚感觉暖和
3.摩托车上的热机工作时提供动力的是( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
4.焦炭的热值是3×107 J／kg，意思是完全燃烧1 kg的焦炭放出的热量为3×107 J.
5.汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质.如果汽车散热器中装有4 kg的水，当温升高了10 ℃时，它吸收了1.68×105 J的热量. [已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)，不计热量损失]
6.安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示，一太阳能热水器内装有质量为250 kg，温度为20 ℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80 ℃.［c水=4.2×103 J/(kg·℃)］
(1)水吸收的太阳能是多少?
(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？(q干木柴 =1.2×107 J/kg)
解：（1）Q吸=cmΔt
=4.2×103 J/（kg·℃）×250 kg×(80 ℃-20 ℃)
=6.3×107 J；
（2）由Q吸=Q放=mq可得m=Q吸/q干木柴=6.3×107 J/1.2×107 J/kg=5.25 kg.
教学至此，敬请使用学案当堂训练部分
第十四章内能的利用
第1节热机
1.常见的内燃机是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程等四个冲程不断循环来保证连续工作的.
2.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性来完成.
3.在四个冲程中，进气门和排气门均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动，所以进气门、排气门均关闭，活塞向下运动的冲程是做功冲程.
1.汽油机每完成一个工作循环,曲轴和飞轮转动两周,对外做功一次,活塞往复两次.
2.内燃机工作时,压缩冲程中机械能转化为内能,做功冲程中内能转化为机械能.
(来宾中考)汽油机的四个冲程分别为吸气、压缩、做功、排气冲程.如图所示是_______冲程；在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能会_______.
【提示】由图可知，进气阀和排气阀都关闭，并且活塞向下运动，所以是做功冲程；当活塞压缩气体做功时，气体的内能增大，机械能转化为气体的内能.
【答案】做功增大
【总结】根据图片推测内燃机所处工作冲程的方法步骤：一、弄清进气门和排气门的开、闭情况；二、弄清活塞的上、下运动情况；三、结合内燃机的工作过程得出结论.
01课前预习
知识点1热机
1.热机工作时把_____能转化为_____能.
知识点2内燃机
2.根据使用燃料的不同,内燃机可以分成_______机和______机等.
3.内燃机的活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫一个__________.
4.四冲程汽油机的一个工作循环可分为四个阶段：______冲程、______冲程、______冲程、______冲程.
02当堂训练
1.下列设备不属于热机的是( )
A.蒸汽机 B.内燃机
C.汽轮机 D.电动机
2.(海南中考)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.排气冲程 D.做功冲程
3.关于柴油机和汽油机,下列说法错误的是( )
A.柴油机以柴油为燃料 B.汽油机以汽油为燃料
C.柴油机顶部有一个喷油嘴 D.汽油机对环境没有污染
4.内燃机的工作特点：燃料(汽油、柴油等)在汽缸内燃烧，生成________的燃气，燃气推动活塞__________.
5.如图在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个制作的小叶轮.加热试管使水沸腾，细心观察你会发现_____________________________，在此过程中是燃料的______能转化为叶轮的_____能.
如图所示，由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”在第十四届中国北京国际科技产业博览会上展出.它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的_______能转化为______能，类似柴油机的活塞做功，排气口排出的是冷空气，为绿色环保产品.
03课后作业
(泰安中考)如图所示实验，试管口木塞冲出过程( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气
B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C.能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D.水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
8.(潍坊中考)汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是( )
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是把内能转化为机械能
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是把内能转化为机械能
9.柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了( )
A.提高热机效率
B.节省燃料
C.可以做更多的功
D.利用飞轮惯性完成吸气、压缩和排气三个辅助冲程
10.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
C.吸进汽油和空气的混合物
D.压缩燃料和空气的混合物
11.(安顺中考)一台柴油机飞轮的转速为2 400 r/min，则在1 s内，柴油机完成____个冲程；对外做功的次数是______.
12.实行农机补贴政策后，我市许多甘蔗种植大户都买了拖拉机，拖拉机的发动机为柴油机，柴油机工作时用水来冷却，是因为水的_________大；对于四冲程柴油机工作时，将内能转化为机械能是______冲程.
13.(河北中考)汽车的诞生改变了人类的生活方式.事实上，人类很早就在探寻着更好的代步工具，法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车.现在你看到的这幅漫画，据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图，试就该原理图回答下列问题：
(1)蒸汽三轮车工作原理是什么?
答：_________________________________________________________________________________.
(2)原理图中，蒸汽三轮车在工作过程中能量如何转化?
答：_________________________________________________________________________________.
14.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度________(填“升高”“降低”或“不变”)，其内能_________(填“增大” “减小”或“不变”).为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_______冲程.
挑战自我
15.如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功冲程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程.
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将______能转化为______能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
①该发动机在1 s内做功_________J,单缸排量V=________L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=________J.
在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=__________Pa.(1 L=10-3 m3)
参考答案
课前预习
1.内 机械 2.汽油 柴油 3.冲程 4.吸气 压缩 做功 排气
当堂训练
1.D 2.D 3.D 4.高温高压 做功 5.小叶轮转动 化学 动 6.内 机械
课后作业
D 8.A 9.D 10.D 11.80 20 12.比热容 做功 13.(1)气体膨胀，对外做功(2)内能转化为机械能
14.降低 减小 排气 15.(1)内机械 (2)①1.2×105 0.5 600 ②1.2×106
第十四章 内能的利用
第1节 热机
1.知道什么是热机、热机中的能量转化、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工作过程和在实际中的应用.
热机
1.阅读课本第17页图14.1-1的实验，观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化.思考：
（1）看到什么现象？
（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？
（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？
（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？
（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？
2.热机：热机是指把燃料燃烧时释放的内能能转变为机械能的装置.现代社会中，内燃机是最常见的热机.
3.内燃机：燃料直接在发动机汽缸燃烧产生动力的热机.最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机.
1.汽油机
认识四冲程汽油机主要部件名称，并完成下面问题：
汽油机是利用汽油作燃料来工作的.
构造：汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴.
工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有四个冲程.包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程
第一冲程：吸气冲程中，吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？
第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？汽油机是利用什么方式点火的？
第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？
第四冲程：排气冲程有什么作用？
总结：汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，活塞往复两次，其他冲程靠飞轮(或叫惯性轮)的惯性完成.
2.柴油机
柴油机是利用柴油作燃料来工作的.
构造：汽缸、进气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴.
工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有四个冲程.包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程.
第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？
第二冲程:压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？柴油机是利用什么方式点火的？
第三冲程:做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？
第四冲程:排气冲程有什么作用？
总结：柴油机一个工作循环有四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，活塞往复两次，其他冲程靠飞轮的惯性完成.
四冲程汽油机和柴油机的主要区分
不
同
点
汽油机
柴油机
构造
火花塞
喷油嘴
燃料
汽油
柴油
吸气冲程吸进的物质
空气和汽油
空气
压缩冲程末汽缸内的温度
低
高
点火方式
点燃式
压燃式
做功冲程燃气的压强
低
高
优缺点
体积小，噪音
低，转速高
燃油经济性
好(效率高)，
低速扭矩大
应用
制造轻
便机械
制造重
型机械
相
同
点
1.构造：都有汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴；
2.工作：都分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程.
1.在汽油机工作的四个冲程中，实现内能转化为机械能的冲程是( C )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
2.汽油机吸入汽缸的物质是C,柴油机吸入汽缸的是B.
A.汽油
B.空气
C.燃料与空气混合物
D.燃气
3.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.如图所示为压缩冲程.
4.四冲程单缸内燃机飞轮转速为3 000 r/min，那么，每秒钟燃气推动活塞做功的次数为25次.
教学至此，敬请使用学案当堂训练部分.
第2节热机的效率
1.1 kg的某种燃料完全燃烧所释放的热量,叫做这种燃料的热值.
2.热值的定义式：q=Q/m.
3.热值的单位：焦每千克(J/kg).
4.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率.
5.热机效率的定义式：η=Q有用/Q总.
热值与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.
小轿车油箱中的汽油用去了一半,则剩下的汽油( )
A.比热容和热值均变为原来的一半
B.比热容变为原来的一半,热值不变
C.热值变为原来的一半,比热容不变
D.比热容和热值均不变
【提示】汽油用去一半,汽油的质量和体积发生了变化,但不会带来汽油热值和比热容的改变.
【答案】D
【总结】公式q=Q/m反映的是q与Q、m之间的数量关系,如同公式ρ=m/V反映的是ρ与m、V之间的数量关系一样.
01课前预习
知识点1热值
1.燃料燃烧,燃料的_____能转化为_____能.
2.某种燃料______放出的热量与其______之比，叫做这种燃料的热值.热值的定义式是________.热值的单位是_____.
知识点2热机的效率
3.用来做_________的那部分能量,与燃料__________放出的能量之________,叫做热机的效率.
4.热机的效率总_______1.
02当堂训练
1.三口之家分别单独使用不同燃料的平均月消耗量分别为：干木柴约150 kg,无烟煤约50 kg,煤气约30 kg,天然气约15 kg,这四种燃料中热值最高的是( )
A.干木柴 B.无烟煤 C.天然气 D.煤气
2.关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
3.如图所示为某品牌内燃机工作过程中能量流向扇形图,则该热机的效率为( )
A.38% B.30% C.22% D.8%
4.热机的效率高，它表明这台热机( )
A.燃料燃烧放出的热量多
B.做的功多
C.做功快些
D.用来做有用功的热量跟燃料完全燃烧放出热量的比值大
5.下列提高热机效率的措施中,可行的是( )
①改进结构,尽量使燃料完全燃烧②合理使用,尽量减少输出功率③加强保养,尽量减小摩擦④设法利用废气的能量
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
6. 3.0×107 J/kg、0.8×103 kg/m3、2.4×103 J/(kg·℃)是表示酒精特征的三个物理量,它们依次表示的是酒精的______、_________和_________.
03课后作业
我国近期在南海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物，能源总量可达全国石油总量的一半，如图所示，燃烧1 m3可燃冰释放出的能量与燃烧164 m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”( )
A.具有较高的内能
B.具有很高的热值
C.只有燃烧时才有内能
D.没点燃时只具有化学能
8.关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
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
9.关于热机,下列说法错误的是( )
A.热机效率是热机性能好坏的重要标志之一
B.减少废气带走的热量可以大大提高热机效率
C.柴油机的效率比汽油机的高,是因为柴油的热值比汽油的大
D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
10.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
11.(曲靖中考)经历多年的中俄天然气进口谈判近日终于达成协议，已知天然气的热值q=8×107 J/m3，小明家完全燃烧10 dm3天然气，放出的热量为________J，使用天然气时会闻到一股味道，这是_________________________现象.
12.阅读下表，回答问题：一些燃料的热值单位：J·kg-1:
(1)从表中可知，完全燃烧相同质量的燃料放出热量最多的是_________，从环保角度看最清洁的燃料是______.
(2)完全燃烧0.5 kg干木柴放出的热量是________J.
13.随着生活水平的提高，汽车已进入寻常百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展.汽车应用了许多物理知识，请你解答：
(1)汽油机是汽车的“心脏”.一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1 800 r/min，此汽油机每秒钟完成___个做功冲程；
(2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将_______(填“升高”“不变”或“降低”).
14.小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小.
(1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是_____________(填“由下而上”或“由上而下”).
(2)为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持____________.
(3)实验数据记录如下表：
根据表中数据，计算出碎纸片的热值是________J/kg.
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____(填“大”或“小”)，你认为出现这样情况的主要原因是：_______________________________________________________________.
趣味物理
某校师生在学习了热机的知识以后,组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率.他们发现学校的一个老式锅炉烧水时,经常冒出大量的黑烟,且烧水时锅炉周围的温度很高,锅炉的效率很低.
(1)请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因,并提出相应的改进措施.
要减少烟气带走的热量,可以采用什么办法？
参考答案
课前预习
1.化学 内 2.完全燃烧 质量 q=Q/m 焦每千克 3.有用功 完全燃烧 比 4.小于
当堂训练
1.C 2.A 3.A 4.D 5.A 6.热值 密度 比热容
课后作业
7.B 8.D 9.C 10.B 11.8×105 扩散 12.(1)氢 氢 (2)6.5×106
13.(1)15 (2)降低 14.(1)由下而上 (2)相等或相同 (3)1.2×106 (4)小 有热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 15.(1)锅炉效率低的原因：①锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全;②锅炉周围的温度很高说明锅炉向周围散失的热量太多.改进措施：①加大送风量,将煤块磨成煤粉,使煤在炉膛内尽可能燃烧完全;②在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料,减少热量散失. (2)加大受热面积.
第2节 热机的效率
1.知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算.
2.了解热机效率.知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率.
热值
1.燃料的热值：单位质量的某种燃料完全燃烧释放的热量叫做这种物质的热值，用符号q表示，单位是J/kg，气体燃料的热值单位：J/m3.
2.干木柴的热值是1.2×107 J/kg，物理意义是每千克的干木柴完全燃烧释放的热量为1.2×107 J.
3.阅读常见燃料的热值表，表中热值最大的燃料是氢.
计算4 kg柴油完全燃烧释放的热量.
解：从热值表中查得柴油的热值是q＝4.3×107 J/kg，则4 kg柴油完全燃烧释放的热量Q=mq＝4 kg×4.3×107 J/kg=1.72×108 J.
1.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=Vq
Q放表示热量(J)，q表示热值(J/kg)，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m3).
2.热值是燃料的一种特性
热值反映了燃料的燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的本领大小.热值与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.
1.现在火箭中用液态氢作燃料，是因为它具有( D )
A.较小的密度 B.较小的比热容
C.较低的沸点 D.较大的热值
2.柴油的热值是4.3×107J/kg，它的物理意义是每千克的柴油完全燃烧释放的热量为4.3×107 J，完全燃烧3 kg柴油能释放出1.29×108 J热量.
3.酒精的热值是3.0×107 J/kg，酒精灯里装有20 g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是3.0×105 J，剩余部分酒精的热值是3.0×107J/kg.
4.某同学在实验室用酒精灯把0.1 kg的水从20 ℃加热到100 ℃.求：
(1)水吸收的热量.
(2)如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精? [水的比热容c水=4.2×103 J／(kg·℃)；酒精的热值q酒精=3.0×107 J／kg]
解：(1)根据Q吸=cm(t2-t1)，
水吸收的热量Q吸=4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J，
(2)由Q吸=Q放，Q放=mq得
酒精的质量：m===1.12×10-3 kg.
热机效率
在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的主要措施.
1.热机是将内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题.热机效率是热机性能的一个重要指标.
热机的效率：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
2.分析课本24页图14.2-2的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论：如何提高锅炉燃料的利用率？谈谈你的看法.
3.阅读：STS——从火车到火箭.了解人类机械的发展史.
一台大型推土机的推力约为3×104 N，匀速推着土总行程达10 km，消耗柴油约30.3 kg,求推土机上装的柴油机的热机效率.
解:η＝Q有／Q放×100%=W有/(q柴油m柴油)=3×104 N×104 m/(4.3×107 J/kg×30.3 kg)×100%≈23%.
教学至此，敬请使用学案当堂训练部分.
课件10张PPT。自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习热机的效率本节目标:
1.知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
2.了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率。学习指导一：热值学习指导二：热机效率自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习231 1.燃料的热值： ，用符号 表示，单位是 ，气体燃料的热值单位： 。
2.干木柴的热值是1.2×l07J/kg，物理意义是: 。
3.阅读常见燃料的热值表，表中热值最大的燃料是 。 学习指导一：热值自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习23计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。学习指导一：热值自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习2311.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq,
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=Vq
Q放表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m3）。
2.热值是燃料的一种特性.
热值反映了燃料的燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。热值与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。 学习指导一：热值自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习231 1.现在火箭中用液态氢作燃料，是因为它具有（ ）
A.较小的密度 B.较小的比热容
C.较低的沸点 D.较大的热值
2.柴油的热值是4.3×107J/kg，它的物理意义是 。完全燃烧3kg柴油能释放出 热量。
3.酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精灯丽装有20g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是
，剩余部分酒精的热值是 。
学习指导一：热值12自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习231 4.某同学在实验室用酒精灯把0.1kg的水从20℃加热到100℃。求：
（1）水吸收的热量。
（2）如果这些热量由酒精燃烧提供，至少要完全燃烧多少千克酒精?学习指导一：热值12自主预习小组讨论跟踪练习231 在热机的各种能量损失中， 带走的能量最多，设法利用 的能量，是提高燃料利用率的主要措施。学习指导二：热机效率自主预习小组讨论跟踪练习231 1．热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。 热机效率是热机性能的一个重要指标。
热机的效率： 。
2．分析课本24页图14.2－2的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论：如何提高锅炉燃料的利用率？谈谈你的看法。
?
?
3．阅读：STS——从火车到火箭。了解人类机械的发展史。 学习指导二：热机效率自主预习小组讨论跟踪练习23 一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推着土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。学习指导二：热机效率231谢 谢 第3节 能量的转化和守恒
1.能分析常见现象中的能量转化.
2.了解能量转化可以反映自然界中各种现象不是孤立的，而是互相联系的.
3.从对现象的分析总结能量守恒定律，并用能量守恒的观点分析日常现象.
能量的转化
阅读课本第27页内容完成下面问题：
在一定条件下，不同形式的能可以相互转化.
摩擦生热，机械能转化为内能；
水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；
电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能；
植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧时发热，化学能转化为内能.
观察课本第27页图14.3-1，发现自然界中各种现象，完成填空，你能得到哪些启示？
在下列现象中，能量是怎样转化的？
①用锯条锯木头，过一会锯条变热了：机械能转化为内能
②植物进行光合作用：光能转化为化学能
③蓄电池放电：化学能转化为电能
④对蓄电池充电：电能转化为化学能
自然界中各种现象不是孤立的，而是互相联系的：各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化.
1.下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是( B )
A.点燃爆竹，爆竹腾空而起
B.汽车紧急刹车，轮胎发热
C.给生石灰加水，温度升高
D.给电炉通电，电炉发热
2.火箭在大气层里加速上升的过程中( C)
A.机械能减少，内能增加 B.机械能增加，内能减少
C.机械能与内能都增加 D.机械能不变，内能增加
3.各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，指出下列情况下能量的转化.
（1）气体膨胀做功：内能转化为机械能
（2）硅光电池接收太阳光：光能转化为电能
（3）核电站发电：核能转化为电能
（4）正在工作的电饭锅：电能转化为内能
能量守恒定律
阅读课本第28页“想想议议”，思考回答下面问题：
掉在地上的小球会跳起，但是越跳越低，为什么？是否丢失了能量？减少的机械能到哪里去了？
阅读课本第28页第二自然段总结能量守恒定律：
能量守恒定律内容：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另一种形式，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.
可以从以下四个方面加以理解：
(1)存在：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生.
(2)转化或转移：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.
(3)结果：在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，某种形式的能减少，一定转化为其他形式的能.
(4)普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一.
在能量守恒定律中，能量的“转化”是指：一种形式的能量转化成为另一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式发生了变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能，“电车运动”是电能转化为机械能；而能量的“转移”是指：一个物体所具有的一种形式的能量，转移到另一个物体上后，还是同一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式并没有发生变化，只是能量发生了转移，如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上，前后都是内能.
1.在一个密封的小房间里，放着一台开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将( A )
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法确定
2.用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的转移过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的转化过程.
3.焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热量……但他在探索科学真理的道路上，也走过弯路.年轻的时候，焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”——不需要给它提供任何动力(即不消耗任何能源)就能自动工作起来的机械装置.他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作，但没有一次是成功的.接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题.经过不懈地努力，他终于在新的研究领域中取得了成功，发现了科学真理.
(1)“永动机”制造一直失败的原因是：它违背了能量守恒定律.
(2)你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是:科学探究要善于思考，认清方向，经常反思，不懈努力.
教学至此，敬请使用学案当堂训练部分.
第3节能量的转化和守恒
1.能量的转化是通过物体做功表现出来的,能量的形式发生了改变.
2.能量的转移是指同种能量从一个物体转移到另一个物体,能量的形式不变.
3.一切能的转化和转移过程中,能量都守恒.
4.只有动能和势能的相互转化时,机械能才守恒.
1.能的转化和转移过程中,能量一定守恒,但机械能不一定守恒.
2.能量虽然守恒,但能的利用过程中,能量总是存在损耗.
(娄底中考)下列关于能量及其转化的说法正确的是( )
A.物体匀速上升的过程中其机械能不变
B.热机的四个冲程中做功冲程将机械能转化成内能
C.给蓄电池充电将化学能转化成电能
D.风力发电将风的动能转化成电能
【提示】物体匀速上升的过程中，其质量不变，速度不变，故动能不变；同时其质量不变，高度增加，故其重力势能增加，所以机械能变大，故A错误；热机的四个冲程中做功冲程是将内能转化为机械能；压缩冲程是将机械能转化为内能，故B错误；给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，即将电能转化为化学能，故C错误；风力发电将风的动能转化成电能，故D正确.
【答案】D
【总结】判断某一过程中发生了怎样的转化和转移，关键是明确这一过程中能量的形式有没有改变，分析消耗了什么能量，获得了什么能量或者弄清能量从哪一个物体转移到了哪一个物体.
01课前预习
知识点1能的转化和转移
1.自然界中各种形式的能量在一定条件下,都可以相互_________和_________.
2.指出下列现象中能量的转化和转移情况：
(1)气体膨胀做功——_____能转化为_____能.
(2)植物进行光合作用——_____能转化为_____能.
(3)风吹动帆船前进——_____能转移为_____能.
知识点2能量守恒定律
3.能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式_______为另一种形式,或者从一个物体_______到另一个物体,而在能的______和_______的过程中,能量的________保持不变.这就是能量守恒定律.
4._____________定律是自然界最普遍、最基本的规律之一.
02当堂训练
1.(宜昌中考)下列关于能量转化的说法中错误的是( )
A.干电池对外供电时，电能转化为化学能
B.发电机工作时，机械能转化为电能
C.电饭锅在煮饭时，电能转化为内能
D.电风扇工作时，电能主要转化为机械能
2.在能的转化的过程中( )
A.机械能一定守恒 B.各种形式的能都守恒
C.各种形式的能量的总和一定守恒 D.内能一定守恒
如图所示,小孩从滑梯上自由滑下的过程中,臀部有灼热的感觉,下列说法正确的是( )
A.机械能一定变小
B.机械能一定保持不变
C.重力势能一定变大
D.动能一定变小
4.人们是在能的转移和转化过程中利用能量的,下列现象与对应的能的转化不正确的是( )
A.汽艇在海上行驶——化学能转化为光能
B.用电照明——电能转化为光能
C.篝火燃烧——化学能转化为内能和光能
D.原子弹爆炸——核能转化为机械能
小华在做如图所示的滚摆实验中,发现滚摆每次上升的高度逐渐减小.在这个过程中,机械能_______,总的能量________.(填“守恒”或“不守恒”)
03课后作业
6.如图所示的光能手机和传统的充电方式不同，不仅阳光，灯光甚至烛光都可以为这款手机充电，光能手机和传统手机比较，下列说法不正确的是( )
A.光能手机可方便地将光能转化为电能
B.光能手机主要是将光能转化为机械能
C.使用光能手机能节约电能
D.使用光能手机更环保
7.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，你认为其中不正确的是( )
A.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
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.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
8.如图所示装置是流行于我国民间玩具式的走马灯.如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将向上运动；运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动.下列几种现象中与这种走马灯工作原理相同的是( )
A.煤炭的燃烧
B.电风扇通电转动
C.植物进行的光合作用
D.放烟花时，礼花腾空而起
9.(岳阳中考)根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B.电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
10.截至目前，中国第一大地热发电站西藏羊八井地热电站已累计发电超过24亿千瓦时，分析如图，从地下井→汽轮机→发电机，其能量转化过程是：内能→____能→____能.
英国正在研制世界上行驶最快的汽车，该汽车研制成功后将在美国内华达州的沙漠上疾驰，其时速可以达到1 600公里.使用的是欧洲“台风”战斗机的喷气式发动机以及用螺栓固定的火箭发动机.它的发动机在工作时，把_____能转化为_____能，它主要是通过_______冲程来获得动力的.
12.“五一”黄金周,吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山,在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中,发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板;当车行驶至中途还要停下来,让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水.吴昊同学提出了以下几种看法,你认为这些看法中符合实际的是___________.
①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度,以防车闸因温度过高而损坏
②下山过程中,机械能不变
③下山过程中,重力对汽车不做功
④刹车过程中有部分机械能转化为内能
挑战自我
13.钩码，通过传动装置可实现：在钩码升降过程中，能使放在隔热容器水中的叶轮不停地转动.
(1)叶轮在不停地转动过程中，可以知道容器中水的温度______，原因是：叶轮通过________方式实现了能量的转化.
(2)实验中钩码升降做功与水温变化的数据如下表所示［容器中水的质量为500 g，c水=4.2×103 J/(kg·℃)］
在钩码升降1次的过程中，容器中的水吸收的热量为________J.对比发现，水吸收的热量_____于对应的钩码升降所做的功.
(3)综合分析实验装置及表格中的数据，你认为该实验中能量损失主要来源于_______________________________.(只写出其中一条即可)
参考答案
课前预习
1.转化 转移 2.(1)内 机械 (2)太阳 化学 (3)风的机械 帆船的机械 3.转化 转移 转化 转移 总量 4.能量 守恒
当堂训练
1.A 2.C 3.A 4.A 5.不守恒 守恒
课后作业
6.B 7.B 8.D 9.C 10.机械 电 11.内 机械 做功 12.①、④ 13.(1)升高 做功 (2)420 小 (3)搅拌器吸热(容器和叶轮等吸热、部件间的摩擦等)
课件13张PPT。能量的转化和守恒1.能分析常见现象中的能量转化
2.了解能量转化可以反映自然界中各种现象不是孤立的，而是互相联系的。
3.从对现象的分析总结能量守恒定律，并用能量守恒的观点分析日常现象学习目标一 能的转化二 能量守恒定律学习指导自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习一 能的转化阅读第142页内容完成下面问题：
①在一定条件下，不同形式的能可以 。
②摩擦生热， 能转化为 能；
③水电站里水轮机带动发电机发电, 能转化为 能；
④电动机带动水泵把水送到高处， 能转化为 能；
⑤植物吸收太阳光进行光合作用， 能转化为 能；
⑥燃料燃烧时发热， 能转化为 能自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 观看第142页图16.5-1发现自然界中各种现象，完成填空，你能得到哪些启示？ 在下列现象中，能量是怎样转化的？
①用锯锯木头，过一会锯条变热了； .
②植物进行光合作用； .
③蓄电池放电； .
④对蓄电池充电。 .一 能的转化自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 自然界中各种现象不是孤立的，而是互相联系的：
各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化.一 能的转化自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习1.各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，指出下列情况下能量的转化。
①气体膨胀做功 ;
②硅光电池接收太阳光 ;
③核电站发电 ;
④正在工作的电饭锅 .
2.下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的（ ）
A.点燃爆竹，爆竹腾空而起;
B.汽车紧急刹车，轮胎发热;
C.给生石灰加水，温度升高;
D.给电炉通电，电炉发热.
3.火箭在大气层里加速上升的过程中（ ）
A.机械能减少，内能增加 B.机械能增加，内能减少
C.机械能与内能都增加 D.机械能不变，内能增加一 能的转化自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习二 能量守恒定律 阅读第143页想想议议，思考回答下面问题
掉在地上的小球会跳起，但是越跳越低，为什么？是否丢失了能量？减少的机械能到哪里去了？ 自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 阅读课文143页下第二自然段,总结能量守恒定律：
能量守恒定律内容：能量既不会 ，也不会 ，它只会从 转化为 ，或者从 转移到 ，而在转化和转移过程中，能量的 保持不变.
可以从以下四个方面加以理解：
①存在：能量既不会凭空 ，也不会凭空 。
②转化或转移：从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到另一个物体.
③结果：在转化和转移的过程中，能量的总量保持 。某种形式的能减少，一定转化为其它形式能.
④普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一.二 能量守恒定律自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 在能量守恒定律中，能量的“转化”是指：一种形式的能量转化成为另一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式发生了变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能，“电车运动”是电能转化为机械能；
能量的“转移”是指：一个物体所具有的一种形式的能量，转移到另一个物体上后，还是同一种形式的能量，即前后两种状态，能量的形式并没有发生变化，只是能量发生了转移，如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上，前后都是内能。二 能量守恒定律自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习21 1．用热传递的方法来改变物体的内能，实质上是能量的 过程；用做功的方法来改变物体的内能，实质上是能量的 过程。
2．在一个密封的小房间里，放着一台开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间后，房间的温度将（ ）
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法确定二 能量守恒定律自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习21 3.焦耳是一位伟大的物理学家，他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量……。但他在探索科学真理的道路上，也走过弯路。年轻的时候，焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”——不需要给它提供任何动力（即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作，但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题。经过不懈地努力，他终于在新的研究领域中取得了成功，发现了科学真理。
（1）“永动机”制造一直失败的原因是：
它违背了 。
（2）你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是:
。二 能量守恒定律谢观 看谢课件11张PPT。自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习 1.阅读课本第17页图14.1-1的实验，观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。
思考：
①看到什么现象？
②木塞被顶开，是谁对它做了功？
③水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能?
④在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？⑤在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ 21自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习
2.热机：热机是指把燃料燃烧时释放的 转变为 的装置。现代社会中， 是最常见的热机。
3.内燃机：燃料直接在发动机 燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做 和 。21自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习211.汽油机
认识四冲程汽油机主要部件名称，并完成下面问题：
①汽油机是利用 作燃料来工作的。
②构造： 。
③工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有 个冲程。包括： 、 、
、 四个冲程.34自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习211.汽油机
第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？
第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？ 压缩冲程末产生什么结果？汽油机是利用什么方式点火的？
第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？
第四冲程：排气冲程有什么作用？
总结：汽油机一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮（或叫惯性轮）的 完成。34自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习21 2.柴油机
①柴油机是利用 作燃料来工作的。
②构造： .
③工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有 个冲程。包括： 、 、
、 四个冲程34自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习21 2.四冲程柴油机
第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？
第二冲程:压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？柴油机是利用什么方式点火的？
第三冲程:做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？
第四冲程:排气冲程有什么作用？
总结：柴油机一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的 完成。34自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习四冲程汽油机和柴油机的主要区分自主预习小组讨论教师点拨跟踪练习1.在汽油机工作的四个冲程中，实现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.汽油机吸入汽缸的物质是 ，
柴油机吸入汽缸的是 。
A.汽油
B.空气
C.燃料与空气混合物
D.燃气
3.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。
4.四冲程单缸内燃机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟燃气推动活塞做功的次数为 次。
