資源簡介

(共40張PPT)
1.通過活動，認識到做功是改變物體內能的另一種方式，
是其他形式的能和內能相互轉化的過程.
2.通過觀察,分析內能轉化為機械能的現象，知道熱機的
工作原理.
3.借助模型或掛圖等媒介了解四沖程汽油機的基本
結構及工作過程.
4.通過探究，知道不同燃料的熱值一般不同.會查熱值表，
會進行燃料燃燒放熱的簡單計算，能從能量轉化的角度
認識燃料的熱值.
1.探究做功改變物體的內能
實驗 現象 ①將鐵絲快速彎折多次，用手指觸摸一下彎折
處，會感覺彎折處溫度較高，這說明我們對鐵絲
做功，鐵絲的內能增加，溫度升高.
②將一個鐵釘用鐵錘反復敲打，一段時間后被敲
打的鐵釘很燙，這說明我們對鐵釘做功，鐵釘的
內能增加，溫度升高.
實驗 現象 ③用如圖甲所示的空氣壓縮引火儀進行實驗.我們
通過活塞對筒內的封閉氣體（不是對棉花做功）
做功，氣體的內能增加，溫度升高，當達到棉花
的著火點時，棉花燃燒了.
___________________________________________________________
實驗 現象 ④如圖乙所示，將刀在磨刀石上來回迅速摩擦
時，人克服摩擦做功，刀和磨刀石的溫度升高，
說明它們的內能增加了
探究 分析 以上實驗說明，我們對物體做功時，消耗的機械
能轉化為內能，使物體的內能增加，溫度升高
歸納 總結 對物體做功，物體的內能增加；做功是改變物體
內能的另一種方式
當做功改變物體內能時，包含兩種情況：外界
對物體做功，物體溫度升高，內能增加；物體對外做功，
自身溫度降低，內能減少.
2.改變物體內能的兩種方式
熱傳遞 做功
實質 內能的轉移 （由高溫處轉移到低 溫處） 內能的轉化（其他形式的
能與內能間的相互轉化）
條件 或方 式 不同的物體或同一物 體的不同部分之間存 在溫度差 壓縮體積、摩擦生熱、鍛
打物體、擰彎物體、氣體
膨脹、爆破等
熱傳遞 做功
聯系 做功與熱傳遞在改變物體的內能上是等效的.例如, 一段鐵絲的內能增加，可能是對它加熱了 （屬于熱傳遞），也可能是反復彎折了 （屬于做功） 特別提醒
并不是任何情況下對物體做功都能改變物體的內能.如舉
高物體時，物體的內能沒有增大，只是機械能增大了.
典例1 （南通期中）下列生活
實例中，利用做功改變物體內能的是( )
D
A.暖手寶暖手
B.棉被被曬熱
C.哈氣取暖
D.搓手取暖
[解析] ，手通過暖手寶吸收熱量、溫度升高，屬于
熱傳遞改變物體的內能； ，棉被從陽光中吸收熱量、
溫度升高，屬于熱傳遞改變物體的內能； ，哈出的
水蒸氣液化放熱，手吸收熱量，內能增大，屬于熱傳遞
改變物體的內能； ，用雙手互相摩擦取暖，該過程
中克服摩擦做功，將機械能轉化為內能，屬于做功改變
物體的內能.
1. 物體對外做功
實驗 現象 鍋內裝一些水，放在火上加熱，使水沸騰，水蒸
氣會把鍋蓋頂起來，“嗒嗒”作響
___________________________________
探究 分析 燃料燃燒放出熱量，熱量被水吸收，使水沸騰變
成高溫水蒸氣，水蒸氣頂起鍋蓋對鍋蓋做功，把
內能轉化為機械能
2.熱機和內燃機
熱機是將燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣的內能轉化為
機械能的裝置.熱機中，燃料在裝置內部燃燒，生成的氣
體直接對外做功的裝置叫內燃機，如汽油機、柴油機、
天然氣發動機、噴氣發動機、燃氣輪機、火箭發動機等.
3.汽油機
（1）工作原理：利用汽缸內汽油燃燒產生高溫、高壓的
燃氣來推動活塞做功.
（2）構造：如圖所示.
（3）工作過程
①沖程：汽油機工作時，活塞在汽缸內往復運動，活塞
從汽缸的一端運動到另一端的過程，稱為一個沖程.
②汽油機的一個工作循環由吸氣沖程、壓縮沖程、做功
沖程、排氣沖程四個沖程組成.汽油機是通過四個沖程的
不斷循環來連續工作的.
③在四個沖程中，只有做功沖程中燃氣對外做功，其他三
個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完
成.每完成一個工作循環，曲軸和飛輪均轉動兩周，活塞往
返兩次，對外做功一次.汽油機的工作過程如下表所示.
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④對汽油機工作過程及能量轉化的理解可用下圖來表示：
教材拓展
柴油機
柴油機是以柴油為燃料的內燃機，其工作沖程和汽
油機大致一樣，但有兩點不同.一是吸氣沖程中柴油機吸
進的是空氣，二是在壓縮沖程末柴油機的噴油嘴噴出柴
油，柴油自動點燃然后推動活塞做功.
因為柴油機壓縮沖程中氣體的壓縮比要比汽油機高
很多，所以其結構承壓更大，對機械結構的強度要求比
較高，所以柴油機一般都比較笨重.一般情況下柴油機的
效率和功率都比汽油機高，因而主要用于載重汽車、坦
克、輪船等大型機械中.
典例2 （常州期中）如圖所示是汽油機工作時某個沖程
的示意圖.下列說法中正確的是( )
D
A.該沖程是吸氣沖程
B.該沖程中汽缸內的氣體被壓縮
C.該沖程中機械能轉化為內能
D.該沖程中對外做功
[解析] 根據題圖可知，兩個氣門都關閉，火花塞點火，
活塞向下運動，因此該沖程是做功沖程；在做功沖程中，
缸內氣體的體積膨脹，對外做功，將內能轉化為機械能，
故D正確.
1.比較質量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量的多少
探究 問題 質量相等的酒精和碎紙片充分燃燒時，哪個放出
的熱量多
設計 并進 行實 驗 __________________________________
如圖所示，用天平測量出酒精和 碎紙片，將其分別放入兩個燃燒皿中，點燃后，給兩個裝有相同質量、溫度的水的同規格燒杯中加熱，待酒精和碎紙片充分燃燒后分別記錄水的溫度（等燃料燃盡后測水溫，且加熱過程中水不能沸騰）
實驗 數據 _____________________________________________________________________________________________________________________________
分析 論證 充分燃燒質量相等的酒精和碎紙片加熱水，酒精
使水溫變化較大，說明燃燒酒精時放出的熱量較
多（轉換法）
實驗 結論 質量相等的不同燃料，充分燃燒時所放出的熱量
一般是不相等的，物理學中用熱值表示燃料完全
燃燒時放熱本領的大小
2.熱值
定義 燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質量之比
（比值定義法），叫作該燃料的熱值
單位 焦每千克，符號為 ，其中氣體燃料通常以焦每
立方米作為熱值單位，符號為
定義 式 ，其中 表示燃料完全燃燒放出的熱量，
表示燃料的質量， 表示該燃料的熱值
物理 意義 表示單位質量的某種燃料在完全燃燒時放出熱量
的多少.如酒精的熱值為 ，它表示
酒精完全燃燒所放出的熱量是 .同種
燃料的熱值相同，不同燃料的熱值一般不同
特別提醒
（1）熱值反映了不同燃料在燃燒過程中，化學能轉化為
內能的本領的大小，也就是說，它是燃料本身的一種屬
性，只與燃料的種類有關，與燃料的質量、體積、是否
完全燃燒均沒有關系.
（2）注意是熱值的定義式，不能認為與成正
比，與成反比.
3.燃料燃燒放出熱量的計算
質量為的燃料，完全燃燒放出的熱量.
氣體燃料的熱值單位常用，此時氣體燃料
完全燃燒放出的熱量常用公式進行計算
是氣體燃料在、1標準大氣壓下的體積，單位為
.
4.化石燃料的燃燒與環境保護
（1）常見的廢氣污染
（2）保護環境的常見措施
①改進燃燒設備，消除煙塵；
②提高燃料的綜合利用率，如采取集中供熱；
③充分開發利用污染小或無污染的能源，如風能、太陽
能等；
④在內燃機的排氣管上安裝消音器，以減少噪聲污染.
教材第49頁 “熱機的發展歷程”
（揚州中考節選）已知收割機的發動機效率
是，收割一塊地的麥子，收割機功率保持 不變，
耗時,該收割機做功________ ，在此過程中消耗柴油
________約為
內燃機效率的計算在中考中時有出現，
如23年揚州中考，21年南京中考等，但教材雖提及了內
燃機的效率，但卻未給出內燃機效率的計算公式.實際上
和機械效率的計算方法一樣，內燃機的效率也是
，這里的 ，是燃料完全燃燒放出的
熱量.本題中，，
，所以
.
典例3 （南京模擬節選）長征五號遙八運載火箭的
燃料為煤油、液態氫和液態氧.已知氫的熱值為
,則質量為 的氫完全燃燒放出的熱量為
__________ .
[解析] 質量為 的氫完全燃燒放出的熱量為
.

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