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(共27張PPT)
人教九全物理同步精品課件
人教版九年級全冊
第十四章 內能的利用
章末復習與總結
2024秋人教版九年級（全）物理同步精品課件
目錄導航
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易錯過關
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強化練習
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課標分析
思維導圖
知識梳理
易錯過關
1
強化練習
壹
貳
叁
了解熱機的工作原理；知道內能的利用在人類發展史上的重要意義
從能量轉化的角度認識燃料的熱值；從能量轉化和轉移的角度認識效率
了解能量及其存在的不同形式；認識不同形式的能量可以相互轉化；知道質量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。
2022版《物理課程標準》要求：
思維導圖
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考點一：熱機
1.定義
利用 的機械。
內能做功
2.原理
燃料的 能
蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
化學
內
機械
能
能
燃燒
做功
3.種類
最常見的一種熱機
蒸汽機車
發電站的汽輪機
噴氣發動機
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考點一：熱機
4.內燃機
（1）定義：
燃料直接在發動汽缸內燃燒產生動力的熱機，叫做內燃機。
（2）分類：
汽油機和柴油機
（3）工作過程：
①每個工作循環分為四個沖程： 、 、
、 。
②其中，能量轉化的沖程有2個：壓縮沖程，機械能→內能；做功沖程，內能→機械能。
靠燃氣推動活塞做功
靠飛輪的慣性完成
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
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考點一：熱機
4.內燃機
（4）汽油機與柴油機的比較：
汽油機 柴油機
不 同 點 構造
燃料
吸入物
點火方式
優點
主要相同點
汽缸頂部有火花塞
汽缸頂部有噴油嘴
汽油
柴油
吸入汽油和空氣的混合物
只吸入空氣
點燃式
壓燃式
輕便
便宜、功率大、效率高
①都是將內能轉化為機械能的內燃機
②都是由吸氣、壓縮、做功/排氣四個沖程構成一個工作循環，活塞往復 次，飛輪轉 周，對外做功 次
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考點一：熱機
【小試牛刀】如圖甲所示，這是四沖程汽油機的 沖程。如圖乙所示，這是我國自主生產的某品牌小汽車，汽油機的轉速為2400r/min，汽油機1s內對外做功 次。
吸氣
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考點二：熱值
1.定義：
完全燃燒
之比
燃料 放出的熱量與其質量 ，叫做這種燃料的熱值。
2.單位：
在國際單位中，熱值的單位是 ，符號是 。
焦每千克
J/kg
3.公式：
q=Q/m（固體、液體燃料）或q=Q/V （氣體燃料） 。
4.物理意義：
數值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
5.特點：
熱值是燃料本身的一種屬性，它只與 有關，與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等無關。
指燃料燃燒后，全部變成不可燃燒物的過程
熱值的單位還有焦每立方米（J/m3）
6.熱量計算：
Q=mq（固體、液體燃料）或Q=Vq（氣體燃料）。
燃料的種類
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考點二：熱值
【小試牛刀】汽油機作為汽車的“心臟”，在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，將 能轉化成 能。一輛汽車一年行駛了三萬公里，消耗汽油 2 t，這些汽油完全燃燒放出 的熱量。(q汽油=4.6×107J/kg）
化學
內
9.2×1010J
用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫做熱機的效率。
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考點三：熱機效率
1.定義：
2.公式：
3.能量流向：
燃料完全燃燒放出的能量
廢氣帶走的能量
機械損失的能量
散熱損失的能量
做有用功的能量
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考點三：熱機效率
4.提高熱機效率的方法：
（1）使燃料充分燃燒
（2）盡量減小各種熱量損失
（3）在熱機設計和制造上提高技術水平和使用新材料
（4）保證良好的潤滑，減少因摩擦額外消耗的功
熱機效率不高，因此，我們要節約資源，提高熱機的利用率
（5）利用廢氣的能量
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考點三：熱機效率
【小試牛刀】小華用家中的燃氣灶燒水，已知水的質量是5kg，把水從20℃加熱到沸騰(1個標準大氣壓下)，共消耗了0.08m3的天然氣。水吸收的熱量是 J，該燃氣灶的燒水效率為 。[c水= 4.2 × 10 J/ (kg ·℃)，q天然氣 = 3.5 × 107/J/m3]。
1.68×106
60%
能量既不會憑空消失，也不會憑空產生，它只會從一種形式 為其他形式，或者從一個物體 到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量 。
各種形式的能量都可以在一定條件下相互轉化。
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考點四：能量的轉化和守恒
1.能量的轉化
能量種類發生改變
2.能量守恒定律：
3.能量轉移、轉化的特點：
能量的轉化或轉移具有 性，無法自發的沿反方向發生。
“永動機”是不存在的！
因此要節約能源
轉化
轉移
保持不變
方向
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【小試牛刀】太陽能是 (選填“可再生”或“不可再生”)能源，直接利用太陽能可有效地減少碳排放，如圖所示是一輛低碳化未來汽車，車頂部裝有高效光電轉換器，它可將 能轉化為電能;車輪的輪轂其實是風力發電機，可以把捕捉到的風能轉化為 能。
可再生
考點四：能量的轉化和守恒
太陽
電
如圖所示是四沖程汽油機的工作示意圖，下列說法正確的是（ ）
A.甲沖程是把內能轉化為機械能
B.乙沖程是吸氣沖程
C.丙沖程是將內能轉化為機械能
D.丁沖程是排氣沖程
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例題
C
內燃機四個沖程的判斷
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易錯點一
內燃機四個沖程的判斷
易錯提醒
判斷四個沖程的方法：
沖程 進氣門 排氣門 活塞運動方向 能量轉化
吸氣沖程 開 閉 向下 ——
壓縮沖程 閉 閉 向上 機械能→內能
做功沖程 閉 閉 向下 ——
排氣沖程 閉 開 向上 內能→機械能
小明家的汽車發動機為四缸汽油機。該發動機在工作時汽缸內的燃氣的平均氣壓為1×106Pa，汽缸的橫截面積為50cm ，活塞的行程長10cm，轉速3600r/min。則該發動機的功率為( )
A.15kW
B.30kW
C.60kW
D.75kW
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A
練習1
煤油的熱值為4.6×107J/kg，它表示（ ）
A.1kg煤油具有4.6×107J的內能
B.1kg煤油具有4.6×107J的化學能
C.完全燃燒1kg煤油能放出4.6×107J的熱量
D.完全燃燒1kg煤油能對外做4.6×107J的功。
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練習2
自然界中的各種現象都是互相聯系的。在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉化。下列各種能量轉化符合實際的是( )
A.汽油燃燒將化學能轉化為內能
B.電動機將機械能轉化為電能
C.太陽能電池板將電能轉化為光能
D.手機電池充電過程將化學能轉化為電能
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A
練習3
如圖所示為一單缸四沖程汽油機某沖程剖面圖，該圖表示為 沖程，在這個過程中，氣缸內氣體內能的改變是通過 方式改變的。汽車使用的汽油的熱值是4.6×107/kg，完全燃燒5kg汽油放出的熱量是 J。
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壓縮
練習4
做功
2.3×108
北京冬奧會運營了一千多輛氫燃料電池車，該車的排放物是水，不產生任何污染物。氫燃料電池車是當前新能源汽車重要的發展方向。目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。已知c水=4.2×103J/ (kg·℃) ， q氫=1.4×108J/kg 。
(1) 0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少
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練習5
解：0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是：
Q放=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
北京冬奧會運營了一千多輛氫燃料電池車，該車的排放物是水，不產生任何污染物。氫燃料電池車是當前新能源汽車重要的發展方向。目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。已知c水=4.2×103J/ (kg·℃) ， q氫=1.4×108J/kg 。
(2)若這些熱量全部被質量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是多少
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練習5
解：若這些熱量全部被質量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是：
北京冬奧會運營了一千多輛氫燃料電池車，該車的排放物是水，不產生任何污染物。氫燃料電池車是當前新能源汽車重要的發展方向。目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。已知c水=4.2×103J/ (kg·℃) ， q氫=1.4×108J/kg 。
（3）若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min，則該氫能源公交車的效率是多少
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解：公交車做功W=Pt=140×103W×5×60s =4.2×107J
公交車的效率：
謝謝
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