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(共24張PPT)
九全物理同步課件
情境式教學課件
（人教版九年級
全
2025年秋九全物理教學（自學）課件嵌視頻（新教材）
第十四章 內能的利用
14.4 大單元整合復習
能量守恒定律
內能的
利用
熱機的效率
能量的轉化與守恒
熱機
能量的轉化和轉移
原理
四沖程汽油機的工作過程
物理意義
特點
定義
熱量計算
熱值
熱效率的計算
知識結構
跨學科實踐：
制作簡易熱機模型
1.能量的轉化：在一定條件下，各種形式的能是可以相互________的。例如：摩擦生熱，機械能轉化為內能；水電站里水輪機帶動發電機發電，機械能轉化為電能等。
2.能量守恒定律：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______________。
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轉化
轉化
轉移
保持不變
重點回顧
能量的轉化與守恒
例 關于能量轉化，下列說法錯誤的是(　　)
A.電風扇工作時主要將電能轉化為機械能
B.能量無論是轉移還是轉化，能量的總量會逐漸減少
C.發電機工作時主要將機械能轉化為電能
D.自行車運動員蹬車時，人體內的部分化學能轉化為機械能
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B
能量的總量保持不變
典例精析
1.熱機：是利用內能________的機械。內燃機是最常見的一種熱機，內燃機分為___________和___________兩大類。
2.原理：
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做功
汽油機
柴油機
化學能
內能
機械能
燃燒
做功
重點回顧
熱機
3.四沖程汽油機工作過程：
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沖程名稱 _______沖程 _______沖程 _______沖程 _______沖程
工作示意圖
進氣門 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 打開
活塞運動 由上到下 由下到上 由上到下 由下到上
能量轉化 機械能轉化為_______能 內能轉化為________能
吸氣
壓縮
做功
排氣
內
機械
重點回顧
熱機
4.四沖程內燃機特點：
(1)每個工作循環曲軸轉兩圈，完成一次做功沖程。
(2)依靠曲軸的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程。
(3)汽油機與柴油機的比較：
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項目 汽油機 柴油機
結構圖
結構 氣缸頂部有火花塞、無噴油嘴 氣缸頂部有噴油嘴、無火花塞
重點回顧
熱機
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項目 汽油機 柴油機
燃料 汽油 柴油
一個工作循環 吸氣沖程 吸入汽油和空氣的混合物 只吸入空氣
壓縮沖程 壓縮程度較小(機械能轉化為內能) 壓縮程度較大(機械能轉化為內能)
做功沖程 壓縮末，火花塞點火，燃料燃燒，產生高溫高壓燃氣對外做功 壓縮末，噴油嘴噴出霧狀柴油，柴油自燃產生高溫高壓燃氣對外做功
排氣沖程 排出廢氣 排出廢氣
效率 不高；20%～40% 稍高；30%～45%
適用范圍 小汽車、飛機等 載重汽車、輪船、坦克等
重點回顧
熱機
例1 如圖是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是(　　)
C
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A
B
C
D
進氣門開啟，氣體流入氣缸，是吸氣沖程
兩氣門都關閉，火花塞點火，活塞下行，氣缸容積變大，是做功沖程
兩氣門都關閉，活塞上行，氣缸容積變小，是壓縮沖程
排氣門開啟，氣體流出氣缸，是排氣沖程
典例精析
例2 一臺單缸四沖程柴油機曲軸的轉速是1 800 r/min，則柴油機每秒(　　)
A．完成30個沖程，做功30次
B．完成60個沖程，做功60次
C．完成60個沖程，做功15次
D．完成120個沖程，做功30次
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柴油機曲軸每轉2圈完成4個沖程，做1次功。
C
典例精析
1. 熱值：
(1)定義：把某種燃料________燃燒放出的________與其________之比，叫作這種燃料的熱值，用符號________表示。
(2)特性：熱值的大小取決于燃料的種類。
(3)單位(符號)：________(固體、液體)，________(氣體)。
(4)公式：燃料完全燃燒放熱Q放＝________(固體、液體)或Q放＝________(氣體)。
(5)意義：熱值在數值上等于____________某種燃料完全燃燒放出的
熱量。
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質量
完全
熱量
J/kg
q
J/m3
重點回顧
熱機的效率
1kg
qm
qV
燃料
完全燃燒放出的熱量
2.熱機的效率：
(1)定義：熱機工作時，用來做____________的這部分能量與_______
_________________________之比。
(2) 公式：η＝。
(3)提高熱機效率的主要途徑：
①使燃料燃燒充分；②盡量減少各種熱量損失；
③注意保養，保證良好的潤滑，減小摩擦；
④采用先進技術和設備。
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有用功
重點回顧
熱機的效率
例1 使質量為50 kg的水，從20℃升高到50℃吸收的熱量是__________J，這些熱量如果完全由煤氣燃燒來提供，至少需要________kg的煤氣。[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4.2×107 J/kg]
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6.3×106
0.15
水吸收的熱量Q吸=cm（t-t0）= 4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×
（50℃-20℃）=6.3×106J，
需要煤氣的質量m=
水吸收的熱量等于煤氣燃燒放出的熱量
典例精析
例2 瀘州沱江六橋全程長4 km，橋面設計為雙向8車道，中間預留了輕軌線路，于2018年1月通車。一輛小轎車做勻速直線運動通過瀘州沱江六橋，速度為50 km/h，受到的阻力恒為660 N，通過全程所需的時間為_______min，牽引力所做的功為______________J；若通過全程消耗了0.2 kg的汽油，汽油機的效率為___________。(已知q汽油＝4.4×107 J/kg)
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4.8
2.64×106
30%
求時間，已知路程和速度，根據公式t=來計算
求做功，已知路程和力，根據公式W=Fs來計算
牽引力等于阻力
根據公式Q=qm，求出汽油完全燃燒放出的熱量，再根據η＝，求汽油機的效率
典例精析
實驗探究：內能做功
實驗過程：在試管內裝些水，用橡膠塞塞住試管口，
用酒精燈加熱至沸騰。
實驗現象：橡膠塞被沖出去，試管口出現“白霧”。
實驗分析：酒精燃燒是化學能轉化為________能；酒
精燃燒將水加熱至沸騰，是通過_________的方式使水的內能增加；塞子受到水蒸氣的壓力沖出去，水蒸氣的________能轉化為塞子的________能；水蒸氣內能減少，溫度降低，________形成小水滴。
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內
熱傳遞
內
機械
液化
實驗突破
1.如圖所示是四沖程汽油機的一個沖程，該沖程是將________能轉化為________能。
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機械
內
課堂練習
2．若某汽油機每秒完成40個沖程，則每秒它對外做功________次，曲軸轉過________圈。
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20
10
課堂練習
3．在下列各種現象中，能量只發生轉移而不發生轉化的過程是(　　)
A.冬天用手摸戶外的鐵棒時感覺很冷
B.植物吸收太陽光進行光合作用
C.燒水時，壺蓋被頂起
D.日光燈發光
A　
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課堂練習
4.若“可燃冰”熱值是天然氣的10倍，天然氣熱值為4.2×107 J/kg，完全燃燒0.5 kg“可燃冰”放出的熱量為__________J；若在不考慮熱量損失的情況下，這些熱量能使800 kg、45℃的水剛好達到沸點，則此時水的沸點是________℃，水面上方的氣壓________（選填“大于”“小于”或“等于”）一個標準大氣壓。[水的比熱容為4.2×
103 J/(kg·℃)]
2.1×108　
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107.5　
大于　
課堂練習
5.一輛小轎車質量為1.8 t，車輪與地面總接觸面積為1 000 cm2，小轎車發動機的效率是20%，它在平直公路上勻速行駛時的牽引力為644 N(空氣阻力不計，汽油熱值q＝4.6×107 J/kg，g取10 N/kg)。求：
(1)該小轎車靜止時對水平地面的壓強。
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解：m＝1.8 t＝1.8×103 kg，小轎車的重力G＝mg＝1.8×103 kg×
10 N/kg＝1.8×104 N，對地面的壓力F1＝G＝1.8×104 N，對地面的壓強p＝＝＝1.8×105 Pa。
課堂練習
5.一輛小轎車質量為1.8 t，車輪與地面總接觸面積為1 000 cm2，小轎車發動機的效率是20%，它在平直公路上勻速行駛時的牽引力為644 N(空氣阻力不計，汽油熱值q＝4.6×107 J/kg，g取10 N/kg)。求：
(2)該小轎車在平直公路上勻速行駛100 km消耗汽油的質量。
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小轎車勻速行駛100km牽引力做功W有＝F2s＝644N×100×103 m＝6.44×107 J，小轎車發動機做的總功W總＝＝＝3.22×108 J，
消耗汽油放出的熱量Q放＝W總＝3.22×108 J，
消耗汽油的質量m油＝＝＝7kg。
課堂練習
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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