人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用知识讲解

第十四章内能的利用知识点总结（一）热机1、定义：把内能转化为机械能的机器。

深化升华：热机的基本原理是燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转化为机械能。

热机的种类很多，这些热机在人类社会的工业化进程中起到了举足轻重的作用，而且在现代社会中还发挥着巨大作用。

2、种类：热机常见有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

3、内燃机（1）分为汽油机和柴油机两大类。

（2）内燃机一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

其中，每完成一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，只有做功冲程实现内能向机械能的转化。

要点提示：在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化，压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。

做功冲程中，燃料燃烧把燃料的化学能转化为燃气的内能，然后通过做功把燃气的内能转化为活塞的机械能。

（二）燃料的热值1、定义：1千克的某种燃料完全燃烧而放出的热量。

2、物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的，就是说，不同燃料在燃烧时放热的本领不同，物理学中用热值来表示燃料的这种特性。

3、单位：热值的单位是：焦/千克，读做焦每千克，用符号J/kg。

如酒精的热值为：3.0×107J/kg，表示1 kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

4、实质：燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。

深化升华：内能的主要来源是燃料，燃料燃烧时化学能转化为内能释放出来，不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小不同，这就是燃料的一种性质，用燃料的热值来表示。

同种燃料的热值相同，与燃料的质量大小、形状及放出热量的大小都没有关系。

5、热值是描述燃料性质的物理量，它反映的是1 kg的某种燃料完全燃烧放出的热量。

热值的单位为J/kg。

难点剖析：对于热值的理解应抓住三个关键词语：1kg、某种燃料、完全燃烧。

（1）“1 kg”是指热值针对1 kg的燃料而言，如果不是1 kg的燃料，完全燃烧放出的热量值与热值不同。

第十四章：内能的利用第一节：内能的利用内能的利用方式利用内能来加热：实质是热传递。

利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。

第二节：热机1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

①汽油机工作过程：②柴油机工作过程：3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。

⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

4、热值燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。

定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

用符号q 表示。

单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg ）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m 3）。

热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

公式：、①Q ＝qm m=Q q q=Q mQ ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每千克（J/kg ）；m ——燃料质量——千克（kg ）。

②Q ＝qV V=Q q q=Q VQ ——放出的热量——焦耳（J ）；q ——热值——焦耳每立方米（J/m 3）；V ——燃料体积——立方米（m 3）。

教案：人教版九年级物理全一册第14章第一讲：内能的利用一、教学内容1. 内能的定义：内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子间势能的总和。

2. 内能的转化：内能可以转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。

3. 内能的利用方式：利用内能做功、加热物体、做热机等。

二、教学目标1. 理解内能的定义，掌握内能的转化和利用方式。

2. 能够运用内能的概念解释生活中的现象。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。

三、教学难点与重点1. 内能的定义及其与宏观物体温度关系的理解。

2. 内能的转化和利用方式的掌握。

3. 利用内能的概念解释生活中的现象。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

2. 学具：课本、笔记本、练习册。

五、教学过程1. 实践情景引入：讨论冬天暖气室内温度升高的原因。

2. 讲解内能的定义：通过PPT展示分子热运动图像，讲解内能的概念。

3. 内能的转化：讲解内能如何转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。

4. 内能的利用方式：讲解利用内能做功、加热物体、做热机等实例。

5. 例题讲解：分析内能转化的实例，如热机工作原理。

6. 随堂练习：让学生举例说明内能的转化和利用。

7. 板书设计：内能的定义、内能的转化、内能的利用。

8. 作业设计：（1）请解释内能的定义，并举例说明。

（2）列举两个内能转化的实例。

（3）描述一种内能的利用方式，并解释其原理。

六、作业答案1. 内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子间势能的总和。

例如，冬天暖气室内温度升高，是因为暖气片中的热量传递到空气中，使得空气分子的动能增加，内能增加。

2. 内能转化的实例：热机工作原理中，燃料燃烧产生的热量转化为机械能；电热水器中，电能转化为热能，加热水质。

3. 内能的利用方式：利用内能做功，如热机；加热物体，如电热水器；做热机，如空调。

七、课后反思及拓展延伸1. 内能的概念在物理学中非常重要，它涉及到物体的温度、热量传递等方面。

第十四章内能的利用第一节热机一、热机1、内能利用的两种方式：加热、做功。

2、热机：利用燃料燃烧释放出能量做功的机械，叫做热机。

常见的热机有：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

二、内燃机1、内燃机及其工作原理：①内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。

内燃机分为汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料。

②内燃机的工作原理：汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。

活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动，从而带动其他机械转动。

2、内燃机的四个冲程：活塞在气缸内往复运动，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。

在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。

四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。

一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。

3、汽油机和柴油机的异同点：项目汽油机柴油机相同点构造气缸顶部有火花塞气缸顶部有喷油嘴点火方式压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式压缩冲程末由喷油嘴向气缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式燃料汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物柴油、吸气冲程吸进气缸的只是空气效率效率较低20％至30％效率较高30％至45％用途轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械不同点（1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。

（2）都将内能转化为机械能。

（3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。

第二节热机的效率一、热值我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

单位是：J/㎏。

1、燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关：①燃料的种类；②燃料的质量；③燃料是否充分燃烧。

2、燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q 放=mq 。

请同学们注意：有图的也把图画上，总结完了就记住，让家长查一下，签字！第十四章 内能的利用知识点总结一、 热机1、内能的获得： 通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。

2、 如图所示： 现象分析:酒精灯燃烧化学能转化为内能，水吸热汽化为水蒸气，水蒸气膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能，内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化为小液滴。

热机的工作原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能3、内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机 。

（1）工作冲程：吸气、压缩、做功、排气。

（能区分判断）（2）能量的转化：压缩冲程：活塞压缩气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能；例如： 压缩硝化棉（图甲）、摩擦生热、搓手，滑滑梯、弯折铁丝等。

做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体的内能转化为活塞的机械能；例如：烧开水锅盖被顶起、暖壶塞子弹出、水沸腾时塞子弹出（图乙）等。

（3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。

二、热机的效率1、燃料的热值水沸腾时的现象是：（1）瓶塞被弹出；（2）瓶口出现白雾；（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小（2）定义：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值（3）热值的符号：q 单位：焦每千克，符号为J / ㎏（焦每立方米，符号为J / m3）（4）意义：汽油的热值是4.6×107J/kg，其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J Δ：燃料的热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状况等无关。

（5）应用：火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。

2、燃料燃烧的放热公式：燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q放=mq燃烧气体燃料放出的热量：Q放=vq（Q---燃料燃烧的放出的热量---单位：焦耳J，q---燃料的热值—单位：焦每千克J / ㎏或焦每立方米J / m3m---燃料的质量--单位：千克kg ，v---燃料的体积--单位：立方米m3)推导公式：m=Q/q q=Q/m3、炉子的效率：（1）、定义：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。

九年级物理全一册“第十四章内能的利用”必背知识点一、热机1. 定义：热机是利用燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器。

2. 种类：包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

其中，内燃机是现今应用最广泛的热机。

3. 内燃机的工作原理：燃料在汽缸内燃烧，化学能转化为内能。

高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。

4. 内燃机的工作循环：包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在这四个冲程中，只有做功冲程是对外做功的，将内能转化为机械能。

其他三个冲程是依靠飞轮的惯性来完成的。

5. 内燃机的种类：汽油机：气缸顶部有火花塞，吸入汽油和空气的混合物，点火方式为点燃式，效率较低（20%\~30%）。

柴油机：气缸顶部有喷油嘴，吸入空气，点火方式为压燃式，效率较高 （30%\~45%）。

柴油机机体笨重，主要用于拖拉机、坦克、火车、轮船等。

二、燃料的热值1. 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。

用符号“q”表示，单位是J/kg（固体和液体燃料）或J/m³（气体燃料）。

2. 物理意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。

如木炭的热值为3.4×10^7J/kg，它表示1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×10^7J。

3. 计算公式：Q放= mq（m为燃料质量，q为燃料的热值，Q放为燃料完全燃烧放出的热量）。

三、热机的效率1. 定义：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫作热机的效率。

2. 公式：η= W有用/ Q总×100%。

由于热机在工作过程中总是有能量损失，所以η< 1。

3. 提高热机效率的途径：使燃料尽可能完全燃烧。

减小各种热散失。

减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。

充分利用废气带走的能量。

四、能量守恒定律1. 内容：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。

第十四章 内能的利用知识网络构建()J/kg W Q mq Q Vq Q Q Q ηη⎧⎪⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪=⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎪⎩⎩=⎪⎪=放放有放吸放蒸汽机、内燃机、汽轮机等定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质种类：结构汽油机工作过程热机内燃机结构柴油机工作过程能量转化热值定义内能的利用热机的能量损失热机的效率公式：热机的效率炉子的效率量之：提高效率的措比单位：气施：公式，⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩各种能量的转化能量的转化和守恒能量守恒定律的内容永动机 高频考点透析（一）内能的利用1．利用内能来加热物体，如用热水袋取暖，用燃料燃烧放出的热来做饭。

2．利用内能来做功。

如汽油机、柴油机等利用燃料燃烧释放的内能转化为机械能。

（二）热机热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等，所有热机在工作时能量转化的过程是相同的，即燃料燃烧使化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。

因此，热机就是利用内能来做功的机器，或者说热机就是把内能转化为机械能的机器。

内燃机是最常见的热机，其燃料——汽油或柴油是在它的汽缸内燃烧的。

在汽缸内燃烧汽油的称为汽油机，燃烧柴油的称为柴油机。

燃料在汽缸里面燃烧时生成高温、高压的燃气，用来推动活塞做功。

（三）汽油机和柴油机（四）燃料的热值 1．燃料燃烧获得内能燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。

2．热值的概念某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

热值用来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小。

由于燃料的成分不同，相同质量（比如1kg ）的不同种类的燃料在完全燃烧时放出的热量不同，这种不同就用热值来区别。

所以，热值反应燃料的燃烧特性。

热值大，反映1kg 的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，或者说化学能转化成的内能多。

第十四章 内能de 利用知识网络构建()J/kg W Q mq Q Vq Q Q Q ηη⎧⎪⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎨⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎧⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪=⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎪⎩⎩=⎪⎪=放放有放吸放蒸汽机、内燃机、汽轮机等定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质种类：结构汽油机工作过程热机内燃机结构柴油机工作过程能量转化热值定义内能的利用热机的能量损失热机的效率公式：热机的效率炉子的效率量之：提高效率的措比单位：气施：公式，⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩各种能量的转化能量的转化和守恒能量守恒定律的内容永动机知识能力解读（一）内能de 利用1．利用内能来加热物体，如用热水袋取暖，用燃料燃烧放出de 热来做饭。

2．利用内能来做功。

如汽油机、柴油机等利用燃料燃烧释放de 内能转化为机械能。

（二）热机热机de 种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等，所有热机在工作时能量转化de 过程是相同de ，即燃料燃烧使化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。

因此，热机就是利用内能来做功de 机器，或者说热机就是把内能转化为机械能de 机器。

内燃机是最常见de 热机，其燃料——汽油或柴油是在它de 汽缸内燃烧de 。

在汽缸内燃烧汽油de 称为汽油机，燃烧柴油de 称为柴油机。

燃料在汽缸里面燃烧时生成高温、高压de 燃气，用来推动活塞做功。

（三）汽油机和柴油机冲程名称吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程示意图进气门开闭情况打开关闭关闭关闭排气门开闭情况关闭关闭关闭打开活塞运动方向向下向上向下向上冲程de作用吸入汽油和空气de混合物压缩汽油和空气混合物，使其压强增大，温度升高在压缩冲程末，火花塞放电点燃燃料，产生高温高压燃气。

高温高压燃气推动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动排出废气能de转化无能量转化压缩汽油和空气de混合物，机械能转化成内能燃料燃烧，化学能转化成燃气de内能；燃气推动活塞做功，内能转化成机械能无能量转化联系①每个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，完成—个做功冲程②在—个工作循环中，只有做功冲程燃气对外做功，其他3个辅助冲程，依靠飞轮de惯性完成，不但不做功，还要消耗机械能内燃机项目汽油机（如图）柴油机(如图)构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料汽油柴油吸气冲程汽油机在吸气冲程中吸入de是汽油和空气de混合物柴油机在吸气冲程中只吸入空气压缩比压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积（汽缸体积）压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积de11~2216de11~96点火方式压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷出柴油，遇到温度超过柴油燃点de空气而自动点燃，称为压燃式做功冲程做功冲程中燃气压强可达到30～50个大气压，温度达 2000℃～2 500℃，高温高压气体推动活塞做功做功冲程中燃气压强可达50～100个大气压，温度达 1 700℃～2000℃，高温高压气体推动活塞做功效率效率低，20%～30% 效率较高，30%～45%应用机体轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船等（四）燃料de热值1．燃料燃烧获得内能燃料燃烧过程中，燃料de化学能转化为内能。