2026中考物理一轮复习教材四清 14第十四章 内能的利用（45页PPT）

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2026中考物理一轮复习 讲解课件
2026中考物理一轮复习教材“四清”
中考物理一轮复习教材“四清”
第十四章 内能的利用
目
录
第2节 热机
第3节 热机的效率
复习与提高
第1节 能量的转化与守恒
第1节
能量的转化与守恒
能量的转化
自然界中的各种现象都是互相联系的.
在一定条件下，各种形式的能量是可以_________的.
RJ九年级P21图14.1－2
各种形式能量的转化
相互转化
大量事实表明：能量既不会凭空消灭，也不会凭空_____，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__________.
RJ九年级P21图14.1－3 小球在地面弹跳的频闪照片
能量守恒定律
产生
保持不变
RJ九年级P22图14.1－4 想想议议 一种设想中的永动机
想想议议
图14.1-4是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作. 你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去
能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量. 因此，根本不可能造出永动机.
清习题
1. 用水发电时，水从高处流下冲击水轮机，水轮机转动并带动发电机发电.在这个过程中发生了哪些能量转化
水从高处流下时，重力势能转化为动能；水冲击水轮机时，动能转化为水轮机的机械能；水轮机带动发电机工作时，机械能转化为电能.
因此，整个过程中发生的能量转化是：重力势能→动能→机械能→电能.
2. 图14.1-5展示的是“风光互补”景观照明灯.它的最上端是一台风力发电机，灯柱上还配有太阳能电池板，底部的蓄电池可以储存电能.请说明这种景观照明灯在储能和照明时有哪些能量转化.
RJ九年级P24图14.1－5
风力发电机将风能转化为电能；太阳能电池板将太阳能转化为电能；蓄电池将电能转化为化学能储存；照明时，蓄电池将化学能转化为电能；照明灯将电能转化为光能.
综上，能量转化过程为：风能、太阳能→电能→化学能→电能→光能.
3. 图14.1-6甲是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景.运动员从60 m高的跳台上的A点自由滑下，从B点冲出，如图14.1-6乙所示.运动员在空中能否达到与A点高度相同的C点 为什么
RJ九年级P24图14.1－6
不能；运动员在运动过程中要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，机械能减小.
4. 食物(图14.1-7)也是一种“燃料”，葡萄糖等营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞生命活动所需的能量.这种过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能.从能量守恒的角度看，食物提供的化学能还转化为哪些能量
人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少，都有损于健康.对于正在长身体的初中学生，每天应该摄入多少能量 应该如何调整饮食 查阅资料、进行调查，写一篇科学报告，并与同学交流.
RJ九年级P24图14.1－7
人能进行机械运动，食物提供的化学能还可以转变为人的机械能.另外，人体内会产生微弱的生物电流，所以食物提供的化学能还可以转变为电能.
11~14岁的青少年一天需要差不多75 g的蛋白质，1 g蛋白质相当于4卡路里的能量；膳食以谷类为主，适当的补充营养食品，要给他充足的能量.
5. 如图14.1-8所示，轻轻推倒第一块小木板就会产生连锁反应，使最后一块大木板被推倒.有人认为，实验说明了用很少的能量可以产生较多的能量，所以能量守恒定律不成立.你认为他的说法正确吗 说说理由.
RJ九年级P24图14.1－8
他的说法不正确.多米诺骨牌实验中，第一块木板被推倒后，其重力势能转化为动能，并逐级传递给后续木块，最终推倒最后一块大木板.整个过程中，能量是从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变，因此不违反能量守恒定律.
第2节
热机
RJ九年级P25图14.2-2
在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的_____转化为塞子的_______.
机械能
内能
RJ九年级P26图14.2-3 一种内燃机的剖面图
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：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机.
内燃机分为_______和_______两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.
柴油机
汽油机
汽油机
RJ九年级P26图14.2-4 四冲程汽油机剖面图
冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的
一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程.
多数汽油机是由______、______、______、_____四个冲程的不断循环来保证连续工作的.
吸气
压缩
做功
排气
RJ九年级P27图14.2-5 四冲程汽油机工作示意图
甲 吸气冲程
乙 压缩冲程
丙 做功冲程
丁 排气冲程
四冲程汽油机的工作过程
冲程示意图
工作冲程
进气门
排气门
火花塞
活塞运动方向
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
打开
关闭
关闭
关闭
关闭
关闭
关闭
打开
未点火
未点火
未点火
点火
向下
向上
向下
向上
打开
冲程示意图
工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
能量的转化 / /
工作循环 一个工作循环，活塞往复运动______，曲轴转动_____，对外做功______. 注意：汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他的三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上飞轮的惯性来完成.
机械能→内能
内能→机械能
两次
两圈
一次
柴油机
构造及工作原理：柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴.
工作过程：为吸气、压缩、做功、排气四个冲程.
应用：柴油机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上，有的地方还用它带动发电机发电.
清习题
1. 图14.2-7展示的是我国传统的走马灯.点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动.在这一过程中，不同形式的能量是如何转化的 这一能量转化过程与四冲程汽油机的哪个冲程相似
RJ九年级P29图14.2-7
能量的转化方式是内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程相似.
2. 除了飞机、汽车、摩托车，你还知道哪些地方用到了热机 你列举的热机中哪些是内燃机
除了飞机、汽车、摩托车，还有轮船、拖拉机、收割机、推土机、压路机、坦克等都使用了热机，这些热机都是内燃机.火车可分为电力机车、内燃机车和蒸汽机车，其中内燃机车使用的是内燃机.
RJ九年级P29图14.2-8
3. 在图14.2-8中，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞、曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况.请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞、曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况.
4. 从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中：
(1)哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程
(2)哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程
(3)哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程
做功冲程中，燃料燃烧，化学能转化为内能.
做功冲程中， 内能转化为机械能.
压缩冲程中，机械能转化为内能.
5. 某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图14.2-9所示.转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数.如果汽车用的是四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数.
RJ九年级P29图14.2-9
由转速表可知发动机曲轴每分钟的转动次数为1 000 r.
因为四冲程汽油机一个工作循环中，曲轴转动2圈，完成1次做功冲程，那么发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数为=500次.
6. 柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点 有什么不同点
工作冲程 异同点 汽油机 柴油机
吸气冲程 不同点
相同点 压缩冲程 不同点
相同点 吸入气缸内的是空气和汽油的混合物
吸入气缸内的只是空气
进气门打开，排气门关闭
燃料空气混合物被压缩，燃气体积小，压强大，温度高
空气被压缩得更厉害，空气体积更小，压强更大，温度更高
机械能转化为内能，两个气门都关闭
工作冲程 异同点 汽油机 柴油机
做功冲程 不同点
相同点 排气冲程 相同点 火花塞产生电火花，使燃料燃烧，点燃式
喷油嘴喷出雾状柴油，遇热空气燃烧，压燃式
内能转化为机械能，两个气门都关闭
进气门关闭，排气门打开排出废气
第3节
热机的效率
定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值.
物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料
完全燃烧放出的热量.
国际单位：焦每千克(J/kg).
燃料的热值
RJ九年级P30图14.3－1 几种燃料
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.
物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标.
在做功同样多的情况下，效率高的热机消耗的
燃料少，从而节约能源，减少污染.
内燃机的效率比蒸汽机高.汽油机的效率为
20%～40%，柴油机的效率为30%~45%.
热机的效率
RJ九年级P32图14.3－2
燃料化学能的转化
从火车到火箭
RJ九年级P33图14.3－3 “火箭号”蒸汽机车
RJ九年级P33图14.3－4
钱学森(1911-2009)
RJ九年级P33图14.3－5
长征五号火箭发射
清习题
1. 有人认为，无烟煤的热值比干木柴大，完全燃烧时无烟煤放出的热量比干木柴多.你认为呢 说说理由.
无烟煤的热值比干木柴大，这是正确的.但完全燃烧时放出的热量的多少，还取决于燃料的质量.如果质量相同，则无烟煤放出的热量更多，如果质量不同，则不一定.
2. 某人提着一袋质量为5 kg的大米，从1层步行至5层，每层楼的层高为3 m，他对这袋大米做了多少功 要使一定量的汽油完全燃烧放出的热量和他所做的功数值相等，则需要多少汽油
解：他对这袋大米做的功
W=Gh=mgh=5 kg×10 N/kg×4×3 m=600 J，Q油放=W=600 J，
由Q放=mq得m= = =1.3×10-5 kg.
3. 如果干木柴跟煤油完全燃烧时放出的热量相等，那么干木柴的质量应该是煤油质量的几倍 请列出相关计算式来说明理由.
解：Q柴放=Q油放，m柴q柴=m油q油，
3.8倍.
4. 全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年底，我国燃油汽车保有量约为3.2亿辆.假设每辆汽车每年耗油1.8 t，汽车内燃机的效率平均值取30%.如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约多少燃油
解：每辆汽车做有用功所需燃油1.8 t×30%=0.54 t，
内燃机效率提高后为30%+1%=31%，
效率提高后所需燃油量 =1.74 t，
每辆车每年节约燃油1.8 t-1.74 t=0.06 t，
我国每年节约燃油3.2×108×0.06 t=1.92×107 t.
5. 提高热机的效率具有哪些积极意义 请列出回答这个问题的提纲.
减少有害气体的排放量，降低对空气的污染.
减少燃料的消耗，节约能源.
复习与提高
1. 枪虾(图14-1)的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光.在这个过程中，有哪些形式的能量转化
RJ九年级P37图14－1
当枪虾大螯猛地合上挤出速度很大的水柱时，枪虾肌肉的化学能转化为水柱的机械能；水柱产生的微小气泡在破裂瞬间产生高温，这是机械能转化为内能；发出很大声音，是机械能转化为声能；发出一道极短的光，是机械能转化为光能.
2. 有些地铁站间的轨道高度比地铁站台低，即列车从一个站台开出时是下坡的，行驶到接近下一站时是上坡的.从能量转化的角度看，这种设计有什么好处
列车进站时上坡，可以将动能转化为重力势能存储起来；列车出站时下坡，可以将重力势能转化为动能，存储的能量再利用，这种设计的好处是减少能源消耗，提高运行效率.
3. 我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如图14-2所示.取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹吹艾绒就有火苗产生.艾绒被点燃的过程中有哪些形式的能量转化 这一过程与四冲程汽油机的哪个冲程相似
RJ九年级P37图14－2
这一过程的能量转化是机械能转化为内能.这与四冲程汽油机的压缩冲程相似.
4. 1 kg的氢气和多少千克的煤油完全燃烧时放出的热量相同
解：已知氢气的热值为q氢气=1.4×108 J/kg，
1 kg氢气完全燃烧时放出的热量为
Q放=m氢气q氢气=1 kg×1.4×108 J/kg=1.4×108 J；
煤油的热值为q煤油=4.6×107 J/kg，
根据Q放=mq可知，放出相同的热量需要完全燃烧煤油的质量为
m煤油=3.04 kg.
5. 请从能量转化的角度，具体说明以下效率的意义.
(1)某太阳能电池工作的效率是16%.
(2)某电动机工作的效率是83%.
(3)某锂电池充电的效率是99%.
(4)某柴油机工作的效率是35%.
(5)某电热水器工作的效率是87%.
太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化成电能.
电动机把其消耗掉的电能的83%转化成机械能输出.
锂电池把其接收到的电能的99%转化成化学能储存起来.
柴油机把柴油完全燃烧释放的能量的35%转化为机械能输出.
电热水器把其消耗的电能的87%转化成了水的内能.
6. 一辆质量为2 t的汽车在水平路面上匀速行驶时，所受阻力为车重的6%.如果汽油完全燃烧所产生的热量有35%用来克服阻力做功，那么汽车行驶100 km要消耗多少升汽油 已知汽油的密度为0.73×10 kg/m ，g取10N/kg.
解：已知汽车质量m=2 t=2 000 kg，
则汽车重力为G=mg=2 000 kg×10N/kg=2×104 N，
汽车所受阻力f=0.06G=0.06×2×104 N=1 200 N，s=100 km=1×105 m，
克服阻力做功W=fs=1 200 N×1×105 m=1.2×108 J，
汽油完全燃烧释放的总热量3.4×108 J，
根据Q放=mq得：所取汽油质量m==7.4 kg，
消耗汽油体积V=1.01×10-4 m 10.1 L.
7. 图14-3所示的是我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机.飞机使用四台相同的发动机，每台发动机的输出功率可达3 120 kW，效率可达60%.在这种情况下，飞机飞行1 h消耗燃油多少吨 已知燃油的热值为4.3×10 J/kg.
RJ九年级P38图14－3
解：由题意可知飞机航行的时间t =1 h=3 600 s，
飞机发动机的输出功率 P =4×3 120 kW=12 480 kW=1.248×107 W，
此过程发动机的有用功W有=Pt=1.248×107 W×3 600 s=4.5×1010 J，
由η=×100%得：7.5×1010 J，
根据Q放=mq得：消耗燃油m==1.7×103 kg=1.7 t.
8. 某同学家自来水的温度为15 ℃，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40 ℃，通过查看水表得知自己洗澡用了0.02 m 的水.如果燃气热水器的效率是95%，他这次洗澡消耗了多少天然气 天然气的热值取4.0×10 J/m .
解：水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.02 m =20 kg，
水吸收的热量
Q=cm t=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(40 ℃-15 ℃)=2.1×106 J，
天然气释放的总热量：2.2×106 J，
消耗天然气的体积V天然气===0.055 m .
9. 垃圾分类有利于资源的回收再利用，焚烧垃圾可以实现综合热利用.图14-4展示的是我国最大的垃圾焚烧发电站，日处理生活垃圾6 000 t.如果1 t垃圾焚烧时能产生2.16×10 J的电能，这些电能相当于完全燃烧多少干木柴所放出的能量 干木柴的热值取1.2×10 J/kg.
RJ九年级P38图14－4
解：已知日处理生活垃圾6 000 t，1 t垃圾焚烧能产
生2.16×10 J的电能，则6 000 t垃圾产生的电能：
E=6 000×2.16×10 J=1.296×1013 J，
设这些电能相当于完全燃烧m千克干木柴所放出的
能量，根据Q放=mq得：则1.08×106 kg.
Thanks!
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