12.4机械能与内能的相互转化第2课时课件（42页PPT） 2025-2026学年物理苏科版九年级上册（3个嵌入视频）

第十二章 机械能和内能
12.4 机械能与内能的相互转化（第2课时）
（苏科2024版）九年级
上
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
05
典例分析
06
课堂练习
04
课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
PART 1 教学目标
（苏科2024版）九年级
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01
教学目标
?1.通过对比等质量不同物质燃烧时加热相同水量至沸腾所需时间的实验，学生能理解热值是燃料完全燃烧时单位质量释放热量的物理量（单位J/kg），并能建立能量量化比较的科学观念和实验分析的核心素养。
2.掌握Q=mq公式的应用，理解燃料放热量与热值和质量成正比的关系，并能估算家庭燃气灶每日耗能，形成定量计算和能源意识的核心素养。
3.通过分析内燃机模型工作过程中废气带热、冷却系统散热等能量损失途径，学生能计算热机效率（η=W有用/Q放），并能提出"尾气余热利用""减小摩擦"等提高效率的改进措施，发展能量转化分析和工程技术思维的核心素养。?
PART 2 新知导入
（苏科2024版）九年级
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02
新知导入
左图中数据是一个四口之家使用不同燃料燃烧时的月消耗量，燃料不同消耗量不同。
不同燃料燃烧时的月消耗量，为什么不同？
猜想：相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不一样！
PART 3 新知讲解
（苏科2024版）九年级
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03
新知讲解
1、比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
做一做
取质量相等的酒精和面巾纸碎片各5g, 分别放入两个燃烧皿中，点燃后对装有相等质量的水 ( 约30g) 的试管加热(图 12-35),使酒精和面巾纸碎片充分燃烧。表中记录加热前后两支温度计的示数。
03
新知讲解
燃料
加热前的
水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
?
?
?
面巾纸碎片
?
?
想一想
质量相等的酒精和面巾纸碎片充分燃烧后，试管中水温的变化一样吗? 这说明了什么?
实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不相等的。
结论
不一样；说明了它们所放出的热量不相等。
03
新知讲解
演示实验——《比较不同燃料燃烧放热多少》
03
新知讲解
2. 燃料的热值
由于燃料的成分不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。
（1）定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，叫作这种燃料的热值。用字母q表示。
（2）公式：q= ????放????
Q表示放出的热量，单位是焦，符号为 J；
m表示固、液体燃料的质量，单位是千克，符号为kg；
q表示热值，单位是焦/千克，符号为 J/kg。
?
03
新知讲解
（3）热值的物理意义
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。
同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。
（4）燃料燃烧放出热量的计算
????放=????????
?
03
新知讲解
3. 一些燃料的热值
一些燃料的热值
03
新知讲解
【想一想】
①热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？
②火箭上为什么用液态氢作燃料？
③热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？
【解答】
①表中热值最大的是氢，热值1.4×108J/kg，热值最小的是干木柴，热值1.2×107J/kg。
②火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大。
③热值是燃料的一种属性，不同的燃料有不同的热值。
03
新知讲解
（1）气体燃料的热值：对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫做这种气体燃料的热值。
（4）物理意义：热值在数值上等于在标准状况下1m3的燃料完全燃烧放出的热量。
（2）公式：
（3）气体燃料的单位：焦/米?，读作“焦每立方米”；符号：J/m3。
例如，氢气的热值又可表示为1.28×10?J/m?, 它表示在标准状况下1m? 氢气完全燃烧，放出的热量为1.28×10?J。
4. 气体燃料的热值
03
新知讲解
视频教学——《热值的概念》
03
新知讲解
5、热机的效率
①定义：用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率。
②公式：
η =???????有用???????????放?×????????????% 或 η =????有用???????????放?×????????????%
③物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，可以节约能源。
?
03
新知讲解
视频教学——《热机效率讲解》
03
新知讲解
蒸汽机6%~15%
一些热机的效率
汽油机 20%~30%
喷气式发动机约为50% ~60%
柴油机约为30% ~45%
03
新知讲解
6、炉灶的热效率
①定义：炉灶加热时被所加热物体吸收的热量
和炉灶用的燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式：
η =???????吸???????????放?×????????????%
③公式中Q吸＝______________，
Q放＝______或______
?
cm△t
mq
vq
用煤烧水
用天然气烧水
PART 4 课堂小结
（苏科2024版）九年级
上
04
课堂小结
机械能与内能
的相互转化
①定义：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比。
是燃料的一种特性。
②公式：固体q=???????? 气体q=????????
③单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/m3 ）
①热机的效率：用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比。η =????有???????????放?×100%
② 炉灶的效率：被所加热物体吸收的热量和炉灶用的燃料完全燃烧放出的热量之比。η =????吸???????????放?×100%
?
热 值
热效率
PART 5 典例分析
05
典例分析
例1．火箭常用液态氢气作燃料，这主要是因为液态氢的（?? ??）
A．热量多 B．比热容大 C．热值大 D．密度小
C
【答案】C
【详解】火箭常用液态氢为燃料是因为液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的燃料时，液态氢能够放出更多的热量，与其他因素无关。
故选C。
05
典例分析
例2．下列关于热值的说法正确的是（　　）
A．5kg煤的热值大于1kg煤的热值
B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．燃料燃烧不完全时热值变小
D．燃料的热值是燃料本身的特性
D
【答案】D
【详解】A．燃料的热值与质量无关，5kg煤的热值等于1kg煤的热值，故A错误；
B．由 可知，燃料热值越大，质量若小，燃烧放出的热量不一定越多，故B错误；
C．燃料的热值与是否完全燃烧无关，燃料燃烧不完全时热值不变，故C错误；
D．燃料的热值是燃料本身的特性，与质量、体积、是否完全燃烧等无关，故D正确。
05
典例分析
例3．如图所示，在两组相同的装置中，用甲、乙两种燃料分别加热质量和初温相同的水，燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾），不计热量损失。下列说法正确的是（　　）
A．m相同时，Δt越小，燃料的热值越大
B．Δt相同时，m越大，燃料的热值越大
C． 的比值越大，燃料的热值越大
D． 的比值越小，燃料的热值越大
C
05
典例分析
【答案】C
【详解】A．燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，即 ，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，则有 ，可得 ，由 可知，若m相同，△t越小，燃料的热值越小，故A错误；
B．由 可知，若Δt相同，m越大，燃料的热值越小，故B错误；
CD．由 可知，若 的比值越大，燃料的热值越大， 的比值越小，燃料的热值越小，故C正确，D错误。
05
典例分析
例4．为了减少对大气污染，可对秸秤进行回收加工制成秸秤煤，完全燃烧2kg秸秤煤可放出_________J热量；若这些热量完全被水吸收，可使_________kg的水由20℃升高到40℃；若秸秤煤不完全燃烧，则它的热值会_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（q秸=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃））
4.2×107
500
不变
05
典例分析
【答案】4.2×107 500 不变
【详解】[1]完全燃烧2kg秸秤煤可放出的热量为
[2]若这些热量完全被水吸收，则根据可算出由20℃升高到40℃水的质量，即
[3]热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，若秸秤煤不完全燃烧，则它的热值不变。
05
典例分析
例5．用燃气灶把质量为3kg、初温为20℃的水加热至沸腾，一共消耗了30g燃气[燃气的热值是4.2×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]。在此过程中，求：
(1)水增加的内能；
(2)燃气完全燃烧放出的热量；
(3)燃气灶加热的效率。
【答案】(1)1.008×106J；(2)1.26×106J；(3)80%
05
典例分析
【答案】(1)1.008×106J；(2)1.26×106J；(3)80%
【详解】（1）在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为
则水增加的内能为1.008 × 106J。
（2）燃气完全燃烧放出的热量为
（3）燃气灶加热的效率为
PART 6 课堂练习
（苏科2024版）九年级
上
06
课堂练习
1．向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较（ ）
A．不变 B．变大 C．变小 D．先变大后变小
A
06
课堂练习
2．关于燃料的热值，以下说法正确是 （ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
D．1kg的汽油的热值小于1t汽油的热值
A
06
课堂练习
3．如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机（　　）
A．热机效率较大
B．热机效率较小
C．产生的有用机械能较少
D．产生的有用机械能较多
B
06
课堂练习
4 ．关于 的理解，下列说法中正确的是 ( )
A ．热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B ．若燃料燃烧不充分时，热值将减小
C ．当燃料未燃烧时，其热值为零
D ．某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关
D
06
课堂练习
5．小明同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20℃的1kg水加热到100℃，消耗了0.025m3的天然气。则水吸收的热量为______________J，假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为________ 。c水=4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值取4×107J/m3。
3.36×105
33.6%
06
课堂练习
6. 用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V的燃气（燃气的热值为q），水吸收的热量为Q，则此燃烧过程中燃气放出的热量为______，该燃气灶的热效率为___________×100%.（本小题用题中字母表示）
qV
06
课堂练习
7．用如图所示的装置可以完成以下两个探究实验：
A．比较不同液体的比热容 B．比较不同燃料的热值
请回答下列问题：
（1）如果两个装置中烧杯内装的是同种液体，这是完成实验____（选填“A”或“B”）的，该实验____________（选填“需要”或“不需要”）秒表；
（2）在完成实验A时，下列因素中不一定要相同的是______（填序号）；
①液体的质量 ②燃料的质量 ③燃料的种类
（3）在完成这两个实验探究时，都需要比较热量的多少，其中实验____（选填“A”或“B”）是根据“温度计示数的变化”来比较的。
B
不需要
②
B
06
课堂练习
8．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。煤气的热值取4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg℃）。求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
答案：（1）8.4×106J；（2）3.36×107J；（3）25%
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
（苏科2024版）九年级
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