資源簡介

(共17張PPT)
物理
9年級
第十四章　內能的利用
第3節　能量的轉化和守恒
新課標要求
說明：加“　　　　”的是變動內容，加“　　　”的是新增內容。
內容要求 3.5.1　知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。
3.5.2　從能量轉化和轉移的角度認識效率。
3.5.3　列舉能量轉化和轉移具有方向性的常見實例。
活動建議：
（1）查閱資料或訪問農機、汽車維修等專業人員，了解內燃機中燃料燃燒所釋放熱量的去向，討論提高效率的可能途徑。
（2）調查當地主要爐灶的能量利用效率，寫出調查報告。
學習導引
1.自然界有多種形式的能量，如　　　、　　　和___________________________　　 　　等，在一定條件下，各種形式的能是可以相互　　　　的。如：水輪機帶動發電機發電是將　　　能轉化為　　　能；燃料燃燒是將　　　　能轉化為　　能。
2.大量的事實證明，任何一種形式的能在　　　　為其他形式的能的過程中，能的　　　　　是保持不變的。
3.一個小球由靜止從斜面上滑下，若斜面光滑，則在此過程中小球的　　　　能轉化為　　　　能；若斜面粗糙，則在此過程中小球的　　　　能轉化成了　
　　　能和　　　　能，但總的能量保持不變。
內能
機械能
光能（或電能、化學能、核能等）
轉化　
機械
電
化學
內
轉化
總量
重力勢
動　
重力勢
動
內
考點解讀
————敲重點————
考點解讀
考點一　能量的轉化
【例1】關于能量轉化，下列說法正確的是（　　）
A.水力發電，是內能轉化為電能
B.柴油機做功沖程，是內能轉化為機械能
C.手機充電，是電能轉化為機械能
D.點燃木柴燒水，是內能轉化為機械能
B
考點解讀
【例2】請說出下述過程中能量之間的轉化關系。
（1）石塊從空中落下是　　　　　　　　　　。
（2）電動機工作是　　　　　　　　　　。
（3）用電爐燒水是　　　　　　　　　　。
（4）電燈發光是　　　　　　　　　　　。
（5）火力發電是　　　　　　　　　　　。
（6）乒乓球從臺板上跳起來是　　　　　　　　　　。
重力勢能轉化為動能
電能轉化為機械能
電能轉化為內能
電能轉化為光能
內能轉化為電能
動能轉化為重力勢能
考點解讀
方法點撥：
　　判斷能量的轉化，主要看物體消耗的能量和得到的能量，消耗的能量轉化為得到的能量。
考點解讀
考點二　能量守恒定律
【例3】“加水就能跑的神車”事件一度成為輿論熱點，該汽車實際是利用車內水解制氫技術獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力（該技術成本很高，目前仍處在試驗階段），但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法錯誤的是（　　）
A.氫燃料電池是將氫氣的化學能轉化為電能
B.水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其他能量
C.對于熱點事件要遵從科學原理，不能盲從更不能以訛傳訛
D.該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源
. .
D
考點解讀
【例4】永動機是　　　　（選填“可能”或“不可能”）制造成功的，因為它違反了
　　　　 定律。能量的轉化和轉移是有　　　　。
【例5】（2020·廣州市節選）某地區把多余電能E1送往制氫裝置產生氫氣，電能不足時，通過發電裝置把這部分氫氣燃燒釋放的能量轉化為電能E2送回電網。
（1）氫氣的熱值是1.4×108 J／kg，20 kg氫氣完全燃燒放出的熱量是　 　 J。
（2）E1　　　　（選填“＞”“＜”或“＝”）E2。
不可能
能量守恒
方向性
2.8×109
＞
考點解讀
方法點撥：
　　能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
達標檢測
1.關于能量守恒定律，下列說法正確的是（　　）
A.能量可以憑空消失
B.能量可以憑空產生
C.能量在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變
D.熱機在工作的過程中不遵循能量守恒定律
C
達標檢測
2.（2023·廣州市越秀區一模）下列選項中裝置與其能量流向情況合理的是
（　　）
D
3.（2023·佛山市高明區模擬）下列對能量轉化分析錯誤的是（　　）
A.水電站主要將機械能轉化為電能
B.核電站主要將核能轉化為電能
C.太陽能熱水器主要將太陽能轉化為內能
D.燃料燃燒主要將化學能轉化為機械能
達標檢測
D
達標檢測
4.下列事例中，能表示能量轉化或轉移具有“方向性”的事例是（　　）
A.電能可以轉化為機械能，機械能也可以轉化為電能
B.熱量可以自發地從高溫物體傳遞給低溫物體，但卻不能自發地從低溫物體傳遞到高溫物體
C.動能可以和重力勢能相互轉化
D.電能可以轉化為內能，內能也可以部分地轉化為電能
B
達標檢測
5.地球上大多數能量來源于太陽，人類及其他生命體利用太陽能的過程就是把太陽能轉化為其他形式能的過程。太陽能熱水器把太陽能轉化為　　　　能；植物在陽光的照射下把太陽能轉化為　　　　能。
6.【跨學科·語文】唐朝詩人杜甫的詩作《登高》中有這樣的兩句詩，“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來。”從物理學角度來說，“不盡長江滾滾來”則揭示著一種能量的轉化關系，即　　　　　能轉化為　　　　　　能。
內
化學
重力勢
動
達標檢測
７.（2022·河源市紫金縣期末節選）如圖所示是汽油機的能量流向圖，根據圖中給出的信息可知，該內燃機的效率為　　　　％。在能量的利用過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回來，這說明能量的轉化和轉移具有　 　　。
30　
方向性
達標檢測
8.太陽是一個巨大的能源，直接利用太陽能不會污染環境。圍繞地球運轉的通信衛星，其兩翼安裝的太陽能電池板能把　　　　能直接轉化成　　　　能，供通信衛星使用。
太陽
電(共18張PPT)
物理
9年級
第十四章　內能的利用
第2節　熱機的效率
新課標要求
內容要求 3.3.1　從能量轉化的角度認識燃料的熱值。
3.3.3　了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義。
例2　了解熱機對社會發展所起的作用和對環境的影響。
活動建議：
（1）調查當地近年來炊事、取暖、交通等方面燃料結構的變化，從經濟與環保的角度開展討論。
（2）燃料的種類很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然氣等，查閱資料并比較相同質量的不同燃料完全燃燒時放出熱量的多少。
說明：加“　　　　”的是變動內容，加“　　　”的是新增內容。
學習導引
1.某種燃料完全燃燒放出的　　　　與其質量之比，叫做這種燃料的熱值。燃料的熱值是燃料的一種　　 　 　，不同種類的燃料其熱值一般　　　　（選填“相同”或“不同”）。
2.查教材可知，柴油的熱值是　　　 　，它表示的物理含義是
　　　 　　　　　　　　　。
3.燃料很難完全燃燒，放出的熱量往往比按熱值計算的熱量要　　　　，而且有效利用的熱量又比放出的熱量要　　　　，因此提高燃料的利用率具有重要的實際意義。
4.熱機的效率是指用來做　　　　　　的那部分能量與　　　　　　　　　放出的能量之比，表達式為η＝×100％。
熱量
性質（特性）
不同
4.3×107 J／kg
1 kg的柴油完全燃燒放出的熱量為4.3×107 J
小
小
有用功
燃料完全燃燒
考點解讀
————敲重點————
考點解讀
考點一　燃料的熱值
【例1】下列關于燃料的熱值的說法中正確的有　　　 　（填序號）。
①燃料燃燒時，質量越大，熱值越大；
②燃燒1 kg某種燃料放出的熱量叫做這種燃料的熱值；
③燃料的熱值與燃料的質量成反比；
④燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小；
⑤一罐氫氣用掉了一半，剩余半罐的熱值不變；
⑥相同質量的不同燃料完全燃燒后放熱越多的，其熱值越大；
⑦燃料的熱值只與燃料的種類有關。
⑤⑥⑦
考點解讀
方法點撥：
　　熱值是燃料的一種特性，與燃料的種類有關，與燃料的形狀、質量和是否完全燃燒無關。
考點解讀
考點二　熱值的相關計算
【例2】小海幫媽媽用天然氣灶加熱質量2 kg的水。假設天然氣完全燃燒放出的熱量被水全部吸收，則0.01 m3天然氣完全燃燒放出的熱量為　　　　　　J，此時水吸收的熱量為　　　　　　J，水的溫度升高了　　　　　　℃。［天然氣的熱值為4.2×10７ J／m3，水的比熱容為4.2×103 J／（kg·℃）］
4.2×105
4.2×105　
50
考點解讀
方法點撥：
　　Q放＝qm或qV。根據熱值的單位選擇對應的公式。
考點解讀
考點三　對熱機效率概念的理解
【例3】關于熱機的效率，下列說法正確的是（　　）
A.熱機的效率越高說明做功越快
B.柴油機的效率一定比汽油機的效率高
C.熱機的功率越大，熱機效率越高
D.熱機的效率越高，在做同樣多的有用功時消耗的能量越少
D
考點解讀
方法點撥：
　　功率表示做功的快慢；熱機的效率表示熱機對燃料的利用率，即有用功與燃料完全燃燒放出熱量的比值。功率與效率無任何關系。
考點解讀
考點四　熱機效率的有關計算
【例4】一臺單缸四沖程柴油機在工作運行中，共消耗了5 kg的柴油，如果柴油是完全燃燒則放出熱量　　　　J，若此柴油機只做了5×10７ J的有用功，則它的熱機效率為　　　　。若某品牌推土機發動機所用柴油機的效率為30％，工作消耗的柴油為50 L，則此過程中推土機做的有用功為　　　　J。（已知柴油的密度為0.8×103 kg／m3，熱值為4.0×10７ J／kg）
2×108
25％
4.8×108
達標檢測
1.關于燃料的熱值，下列說法中正確的是（　　）
A.燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關
B.燃燒1 kg某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值
C.燃料燃燒時，質量越大，熱值越大
D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小
A
達標檢測
2.下列關于內燃機的說法中正確的是（　　）
A.先進的制造技術能將內燃機的效率提高到100％
B.蒸汽機、汽輪機和噴氣發動機都是內燃機
C.內燃機工作時，壓縮沖程將內能轉化為機械能
D.汽車的發動機一般是內燃機
D
達標檢測
3.關于提高熱機效率的途徑，下列說法中錯誤的是（　　）
A.盡量使燃料充分燃燒
B.盡量減少輸出功率
C.盡量減少摩擦
D.盡量減少熱量的損失
. .
B
達標檢測
4.（2023·廣州市海珠區開學）如圖為甲、乙兩汽油機的數據。兩者相比，甲汽油機（　　）
A.熱機效率較大
B.熱機效率較小
C.產生的有用機械能較少
D.產生的有用機械能較多
B
達標檢測
5.有經驗的柴油機維修師，不用任何儀器，只是靠近柴油機排氣管口觀察和聞一下，并將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度，就能初步判斷這臺柴油機的節能效果。在同樣負荷的情況下，關于柴油機的節能效果，下列判斷中正確的是（　　）
A.尾氣的溫度越高，柴油機越節能
B.尾氣的溫度越低，柴油機越節能
C.尾氣的柴油味越濃，柴油機越節能
D.尾氣的顏色越發黑，柴油機越節能
B
達標檢測
6.酒精的熱值為3.0×10７ J／kg，它的物理意義是__________________________　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　。酒精爐里裝有100 g酒精，若燃燒掉一半，剩余部分酒精的熱值　　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
７.一臺內燃機運行時各種能量的損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走
的能量占30％，摩擦等機械損耗占10％。則它的效率為　　　　　　。
1 kg酒精完全燃燒放出的熱
量是3.0×107 J
不變
35％
達標檢測
8.（2022·廣州市越秀區期末）某物理興趣小組的同學，用煤爐給50 kg、初溫為20 ℃的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線，已知煤爐燒水時的熱效率是21％，水的比熱容為4.2×103 J／（kg·℃），煤的熱值約為3×10７ J／kg。求：
（1）經過6 min時間加熱，水所吸收的熱量為　　　　　　J（答案不要用科學記數法表示）。
（2）在這6 min內會完全燃燒　　　　kg的煤。
12 600 000
2(共18張PPT)
物理
9年級
第十四章　內能的利用
第1節　熱機
新課標要求
內容要求 3.3.3　了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義。
說明：加“　　　　”的是變動內容，加“　　　”的是新增內容。
學習導引
1.熱機
（1）人們發現內能可以做功，利用內能做功的機械稱為　　　　　　。
（2）熱機的種類有　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　、
　　　　　　等。
2.汽油機
汽油機一個工作循環有四個沖程，分別是：　　　　　、　　　　　、
　　　　　、　　　　　；其中　　　　　沖程將內能轉化為機械能。
熱機
蒸汽機
內燃機　
汽輪機　
噴氣發動機
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
做功
學習導引
3.汽油機和柴油機的比較，完成如下表格的填空。
內燃機 汽油機 柴油機
構造
吸氣沖程吸入物質
點燃方式
應用
氣缸比較短，上
方有一個火花塞
氣缸比較長，
上方有一個噴
油嘴
汽油和
空氣混合物
空氣
點燃式
壓燃式
小型汽車、
摩托車
配置汽車、
大型拖拉機
考點解讀
————敲重點————
考點解讀
考點一　熱機的發現
【例1】如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出。在這個過程中，燃料的　　　　能轉化為　　　　能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣把塞子沖出去時，水蒸氣的　　　　能轉化為塞子的
　　　　能。人們利用內能可以做功的原理制造出各種各樣的熱機，其中，燃料在汽缸內燃燒的熱機是　　　　，常見的類型有　　　　和柴油機。
化學
內
內
機械　
汽油機
內
考點解讀
方法點撥：
熱機是利用內能做功的機械，即將內能轉化為機械能，而內能大多來源于燃料的化學能。（物理觀念）
考點解讀
考點二　四沖程內燃機的工作過程
【例2】如圖所示是某汽油機一個工作循環的四個沖程的示意圖，看圖回答下列問題。
考點解讀
（1）將上圖按四個沖程的工作順序排序是　　　→　　　→　 →　 　。
（2）圖中表示壓縮沖程的是圖　　　　（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”），此沖程中活塞向　　　　運動，將　　　　能轉化為　　　　能。為汽車提供動力的是圖　　　　（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）所示沖程；汽油機在吸氣沖程吸入汽缸的是　　　　　　 　　　　　（選填“空氣”或“汽油和空氣的混合物”）；圖　　　　（選填“甲”“乙”“丙”或“丁”）所示沖程排出了汽車的廢氣。
（3）若某單缸四沖程汽油機每秒完成40個沖程，則該汽油機的曲軸每秒轉
　　　　周，對外做功　　　　次。
乙
甲
丁
丙
甲
上
機械
內
丁
汽油和空氣的混合物
丙
20　
10
考點解讀
方法點撥：
１.辨認沖程的方法：一看氣門；二看活塞；三看有無電火花，有電火花的是做功沖程。
①兩個氣門都關閉→
②進氣門打開→吸氣沖程；排氣門打開→排氣沖程
２.汽油機的四個沖程為一個工作循環，完成一個工作循環活塞往復運動兩次，曲軸和飛輪轉動兩周，對外做功一次。
考點解讀
考點三　汽油機與柴油機
【例3】下列關于汽油機和柴油機的主要區別，說法正確的是（　　）
A.構造上，汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞
B.在做功沖程中，柴油機的燃氣溫度和壓強比汽油機里的高
C.在壓縮沖程末，柴油機的點火方式是點燃式，汽油機的點火方式是壓燃式
D.吸氣沖程中，柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入汽缸的是空氣
B
考點解讀
方法點撥：
汽油機和柴油機的區別
類型 構造 吸入的物質 壓縮程度 點燃方式 主要特點 應用
汽油機 汽缸頂部 有火花塞 汽油和空氣 的混合物 較低 點燃式 輕巧 小汽車、摩托車等
柴油機 汽缸頂部 有噴油嘴 空氣 較高 壓燃式 笨重 拖拉機、坦克、
輪船等
達標檢測
1.如圖所示三種現象過程中都涉及能量轉化，下列分析正確的是（　　）
A.圖甲中的塞子被彈起時，機械能→內能
B.圖乙是壓縮沖程，內能→機械能
C.圖丙是壓縮沖程，化學能→內能→機械能
D.圖丙是做功沖程，化學能→內能→機械能
D
達標檢測
2.四沖程汽油機在工作過程中，將燃氣的內能轉化為機械能的沖程是（　　）
A.吸氣沖程
B.壓縮沖程
C.做功沖程
D.排氣沖程
C
達標檢測
3.如圖所示圖為汽油機工作過程中某一沖程的示意圖，此沖程的名稱及能量轉化是（　　）
A.壓縮沖程，機械能轉化為內能
B.壓縮沖程，內能轉化為機械能
C.做功沖程，機械能轉化為內能
D.做功沖程，內能轉化為機械能
A
達標檢測
4.如圖所示是四沖程汽油機做功沖程的示意圖。汽油燃燒產生高溫高壓的氣體推動活塞向下運動。在活塞向下運動的過程中，汽缸內氣體的（　　）
A.內能減小
B.溫度升高
C.密度增大
D.分子熱運動加快
A
達標檢測
5.一臺四沖程汽油機的飛輪轉速為2 400 r／min，那么該汽油機每秒完成做功沖程的個數是（　　）
A.20個
B.40個
C.80個
D.120個
A
達標檢測
6.如圖所示，在試管內裝一些水，用軟木塞塞住，用酒精燈加熱試管使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出。在水蒸氣沖出軟木塞的過程中，　　　　的內能減小而軟木塞的　　　　能增加。
７.汽油機的一個工作循環由吸氣、　　　　、做功、排氣四個沖程組成；使汽車獲得動力的沖程是　　　　沖程。一臺某型號單缸四沖程汽油機的飛輪速度是3 000 r／min，則燃氣每秒鐘對活塞做功　　　　次。
8.在四沖程的內燃機中，只有　　　　沖程是燃氣推動活塞做功，其他三
個沖程是靠飛輪轉動的　　　　來完成的。
水蒸氣
機械
壓縮
做功　
25
做功
慣性

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