(共14张PPT)
第十四章
内能的利用
第3节
能量的转化和守恒
课前准备
教学分析
1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中的能量守恒的实例。
3.通过做实验发现各种现象的内在联系，
体会各种形式能量之间的相互转化。
学习目标
课前准备
教学分析
学习重点
能量守恒定律
学习难点
区别能量转移和能量转化
课前准备
教学分析
学习方法
1.通过实验探究，分析归纳出能量之间的相互转化。
2.指出自然界各种形式的能量之间
在一定条件下都可以相互转化。
3.将学生知识水平提升到能量守恒定律的理论认识水平。
学具准备
黑塑料袋、水、温度计、细线、太阳电池、小电扇、
钢笔、碎纸屑、弹力小球。
导入新课
太
阳
光
-光能
烧红的铁块-内能
夜晚点亮
的路灯-光能
风力发电机发电-电能
自然界中
存在的能
讲授新课
（能量的转化）
在一定条件下，
各种形式的能量是可以相互转化的。
发生能量的转移时，
是能量从一个物体转移到另一个物体，
或从物体的一部分转移到另一部分，
能量的形式不变。
不同形式的能量
可以在一定形式下相互转化吗？
讲授新课
（能量的转化）
钻木取火，摩擦生热
是________转化为______。
燃料燃烧是将
________转化为______。
水电站利用水轮机
带动发电机
是将________转化为______。
植物吸收太阳光
进行光合作用
是______转化为________。
机械能
内能
化学能
内能
机械能
电能
化学能
光能
讲授新课
（能量守恒定律）
问：掉在地上的弹性小球会跳起，为什么越跳越低？
解：小球的高度降低了，
说明其机械能减少了，
其减少的机械能转化为内能
散失到空气中去了。
讲授新课
（能量守恒定律）
一种设想中的永动机
不少人曾设想制造一种不需要动力
就能源源不断地对外做功的机器，
人们把这种机器叫做永动机。
然而，从没有一种永动机成功过。
能量守恒定律使人们认识到：
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，根本不可能制造出永动机。
讲授新课
（能量守恒定律）
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，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
课堂小结
1.能量的转化
2.能量守恒定律
在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
(发生能量的转移时，是能量从一个物体转移到另一个物体，
或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式不变）。
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，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。)
课题练习
下列关于能量转化的说法中不正确的是( )
A．洗衣机工作时，电能主要转化为机械能
B．汽车匀速下坡时，重力势能转化为动能
C．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B
在各种形式的能量相互转化过程中，
下列说法正确的是( )
A．机械能一定守恒
B．各种形式的能量都守恒
C．各种形式能的总量一定守恒
D．内能一定守恒
课题练习
C
发热纸是一种利用玻璃纤维和碳纤维制成的，
末端连上电池后不久会发热的“特种纸”，
用它可包装面包、香肠等小食品，通电后能使食品香热可口，这种纸很受市民青睐，
发热纸的使用中发生的能量转化是_________________，
在能量转化的过程中服从__________定律。
课题练习
电能转化为内能
能量守恒(共15张PPT)
第十四章
内能的利用
第2节
热机的效率
课前准备
教学分析
1．从能量转化的角度认识燃料的热值，
学会利用燃料的热值计算有关燃料完全燃烧时放出的热量。2．了解热机的效率，了解提高燃料利用率的方法。
学习目标
课前准备
教学分析
学习重点
利用燃料热值计算燃料完全燃烧放出的热量。
学习难点
对燃料热值的理解。
课前准备
教学分析
学习方法
1.与密度、比热容的定义及公式类比得出热值的定义，
2.通过对热值表和内燃机的能流图的分析，
培养学生从图表中获取信息的能力。
3.通过讨论各种燃料燃烧时放出的热量不同，
得出热值的概念。
4.总结出提高热机效率的方法。
学具准备
多媒体课件、火柴、铁丝、汽油、坩埚钳。
导入新课
相同质量的不同燃料，
燃烧时放出的热量是不是相同？
固体燃料
不相同
液体燃料
气体燃料
下一页
讲授新课
（燃料的热值）
燃料
热值
燃料
热值
干木柴
约1.2×107J/kg
柴油
4.3×107J/kg
烟煤
约2.9×107J/kg
煤油
4.6×107J/kg
无烟煤
约3.4×107J/kg
汽油
4.6×107J/kg
焦炭
3.0×107J/kg
氢
1.4×108J/kg
木炭
3.4×107J/kg
煤气
3.9×107J/m3
酒精
3.0×107J/kg
沼气
1.9×107J/m3
2m3的煤气完全燃烧放出的热量约为7.8×107J/m3
燃烧1kg无烟煤放出的热量，
是燃烧1kg木柴放出热量的
2倍多。
讲授新课
（燃料的热值）
(燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同)
某种燃料完全燃烧放出的热量/质量=____________
热值单位
焦/每千克（J/kg)
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
燃料的热值
讲授新课
（热机的效率）
当用煤烧水时，煤燃烧放出的热量
能否都被水吸收？
不能。
原因：
1.燃料燃烧时很难完全燃烧；
2.燃料燃烧过程中有热量损失，
即有效利用的热量比放出的热量小。
讲授新课
（热机的效率）
燃料的内能
有用
机械能
废气
散
失
内燃机
用来做有用功的那部分能量
燃料完全燃烧放出的能量
讲授新课
（热机的效率）
热机效率
概念
(
热
机
的
效
率
是
热
机
性
能
的
重
要
指
标
)
讲授新课
（热机的效率）
燃料
效率
蒸汽机
6%-15%
汽油机
20%-30%
柴油机
30%-45%
提高燃料利用率的方法:
1.让燃料尽可能地充分燃烧。
2.充分利用各种废气，
减少热量的损失。
课堂小结
1.燃料的热值
Q＝mq
2.学会利用燃料的热值计算燃料完全燃烧放出的热量。
(m--燃料的质量
q
--燃料的热值
Q
--燃料的热量)
(燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同)
某种燃料完全燃烧放出的热量/质量=燃料的热值
课堂小结
3.知道什么是热机的效率
(1)用来做________的那部分能量，与燃料__________放出的__________，
叫做热机的效率。
(2)热机的效率是热机性能的重要指标。
4.提高燃料利用率的方法:
(1)让燃料尽可能地充分燃烧。
(2)充分利用各种废气，减少热量的损失。
有用功
完全燃烧
能量之比
课题练习
1.以下提高热机效率的方法中，错误的是( )。
A．尽量减小热机功率
B．尽量使燃料充分燃烧
C．保证转动部分良好的润滑
D．尽量减少各种热散失
A
2.关于热值的概念，
下列说法中正确的是( )。
A．燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料没有燃烧，其热值为零
C．燃料燃烧时放出热量越多，
其热值越大
D．燃料的热值与燃料的质量
及燃烧情况无关
D
课题练习
如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量
应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。
解：约为4倍。
理由：(共23张PPT)
第十四章
内能的利用
第1节
热机
课前准备
教学分析
1．了解热机的工作原理及分类。
2．了解四冲程汽油机的结构和基本工作原理。
3．了解柴油机的结构特点和优点。
学习目标
课前准备
教学分析
学习重点
四冲程汽油机的工作原理及能量转化过程。
学习难点
能量的转化过程和四个冲程的识别。
课前准备
学习方法
学具准备
1.通过对汽油机的工作过程的学习，引导学生分析各冲程特点，
并从能量转化的角度加以分析。
2.通过实验现象得出内燃机的工作原理，
分析汽油机的工作过程和能量转化。
3.对比汽油机和柴油机的结构及工作过程，得出使用柴油机的优点。
铁架台、试管、橡皮塞、酒精灯、水、火柴、
汽油机与柴油机实物模型、关于各种热机的资料。
导入新课
18世纪第一辆汽车问世时，
它的速度只有数千米每小时，
而目前最快的汽车速度，
已经超过了声速。
汽车是如何获得机械能的呢？
讲授新课
（热机）
问题1：推动橡皮塞的能量是怎么来的？
酒精燃烧放出热量，使水的温度逐渐升高直至沸腾，
试管内产生大量水蒸气，对橡皮塞的压力越来越大，
最后推动橡皮塞做功，冲出试管口。
讲授新课
（热机）
热机：
燃料燃烧放出热量，将化学能转化为水和水蒸气的内能，
又通过做功将内能转化为橡皮塞的机械能，
（生活中有很多机械是利用内能做功来获得机械能的）。
工作
原理：
将内能转化为机械能
即内能
机械能。
讲授新课
（热机）
以上机器根据热机原理制成
蒸汽机
喷气发动机
汽轮机
讲授新课
（热机）
内燃机
柴油机、汽油机均是内燃机的一种。
由于酒精灯加热的方式
是将燃料放在试管外燃烧，
热量损失很大，内能的利用率很低。
所以产生了将燃料直接在发动机汽缸内
燃烧产生动力的热机，
称之为内燃机。
讲授新课
（汽油机）
汽
油
机
结
构
讲授新课
（汽油机）
汽油机工作过程
1.汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，
推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。
2.要使汽油机连续工作，活塞必须能在气缸内往复运动。
3.从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
4.多数汽油机是由_________________________四个冲程的
不断循环来保持连续工作的。
吸气、压缩、做功、排气
讲授新课
（汽油机）
1.第一冲程是什么冲程？
吸气冲程
进气门打开，排气门关闭
活塞向下运动
2.该冲程中汽油和空气的
混合物为什么会进入气缸？
3.活塞由哪端向哪端运动？
讲授新课
（汽油机）
1.第二冲程是什么冲程？
压缩冲程
进气门关闭，排气门关闭
机械能转化为内能
活塞向上运动
燃料混合物被压缩
2.该冲程中活塞压缩燃料
混合物是什么能向什么能转化？
3.该冲程末产生什么结果？
讲授新课
（汽油机）
1.1.第三冲程是什么冲程？
做功冲程
内能转化为机械能，
内能减少，温度降低
压缩过程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，向外做功
2.该冲程中汽油机
利用什么方式点火？
3.该冲程是什么能
向什么能转化？
讲授新课
（汽油机）
1.第四冲程是什么冲程？
排气冲程
进气门保持关闭，
排气门打开，
活塞向上运动，
把废气排出气缸
2.该冲程有什么作用？
讲授新课
（柴油机）
柴
油
机
结
构
柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，
因此柴油机汽缸顶部没有火花塞，
而有一个喷油嘴。
讲授新课
（柴油机）
柴油机工作过程
讲授新课
（柴油机）
柴油机
VS
汽油机
相同：
不同：
1.柴油机顶部是一个________，喷出雾状柴油，
在压缩冲程结束时，利用压缩空气点燃雾状柴油，燃烧放出的热使气体的压强和温度都急剧升高，
从而推动活塞做功。
2.汽油机顶部有一个_______，在压缩冲程结束时，产生电火花，使汽油和空气的混合物被点燃，
形成高温高压的气体。
柴油机、汽油机的工作原理一样，结构相似。
喷油嘴
火花塞
讲授新课
（了解“现代汽车”）
电子
燃油喷射
系统
课堂小结
1.热机的工作原理、种类和常见的内燃机；
3.柴油机的工作过程。
4.柴油机的优缺点。
吸气、压缩、做功、排气
2.汽油机的结构和工作过程；
__________________________。
课题练习
问题1：关于热机，下列说法正确的是( )
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入气缸
C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开
D．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能
D
课题练习
问题2：在图中，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和曲轴的位置
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、排气冲程中活塞和曲轴的位置
和进气门、排气门的开闭情况。
课题练习
