第二章改变世界的热机资料重点

教科版九年级第二章改变世界的热机一、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。

二、热值1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比，叫做这种燃料的热值。

2、单位：J/kg或J/m33、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“燃料”、“完全燃烧”。

燃料：说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：表明要完全烧尽，否则燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它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、体积等均无关。

3、公式：Q＝mq（q为热值单位J/kg）。

Q＝Vq（q为热值单位J/m3,V是气体体积）。

实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。

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

煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。

5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输三、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。

⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。

2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。

能的转化：内能转化为机械能热机的种类：蒸气机——内燃机（汽油机和柴油机）——汽轮机——喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转转化化为机械能。

按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。

冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。

4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

物理改变世界的热机知识点物理改变世界的热机知识点热机是燃烧、engine—换热、膨胀和压缩等过程中能量转换的工具，是现代工业化及科学研究中必不可少的学科。

热机的发展历程是人类科技发展和工业革命进程的有机组成部分，也是构成工业生产体系的重要元素之一。

在工业生产、能源开发、煤矿开采、交通运输及日常生活中，都不可或缺的使用热机。

一、热力学基础热机的发展历史可以追溯到煤矿采掘和机械工业的发展过程中。

热机基于热力学，热力学研究宏观物质在动态系统中的热力学相互作用和宏观热力学性质变化。

热力学分为封闭系统、闭合系统和开放系统，分别研究封闭系统的热力学方程、牛顿—莱布尼茨关系等基础概念，闭合系统则研究热力学第一法则和第二法则及其应用，开放系统例子为燃气轮机和蒸汽轮机等热机。

二、类型热机主要分为蒸汽机、燃气轮机、阿卡弗热机、内燃机、蒸汽涡轮机、蒸汽压缩机、液压发动机和动力液力机。

蒸汽机利用水的蒸气压力来推动转轮的运动；燃气轮机，则利用高温气体推动转轮，并具有快速响应的特点；阿卡弗热机是根据气体均匀膨胀和压缩过程，能够实现引擎运转；内燃机是根据火焰爆炸时气体的变化，负载撑破活塞执行工作；蒸汽涡轮机利用压缩空气蒸汽来推动旋转风扇状罗湖轮转；蒸汽压缩机参数控制飞珠液压发动机是用水力推动发动机，传动元件为液体；动力液力机也是用水力推动发动机。

三、应用工业中，热机广泛应用于能源转换、机械制造、化学合成、交通运输、环境保护等方面。

能源转换主要包括化石燃料开采、加工；机械制造主要包括工具机和汽车等；化学合成主要涉及催化剂制造和生物质能；交通运输主要包括汽车、摩托车、火车、船舶和飞机等多种交通工具；环境保护主要涉及减排和微粒管理等。

四、结论热机是多种能量转换设备中的一种，广泛应用于人类的众多领域，是现代科学技术中不可缺少的元素之一。

在热机领域的研究和探索中，使人们逐步认识到热能和能量转化的作用和应用，加速了技术发展和发明创造。

未来，在新能源开发、绿色能源、环保工程、驾驶辅助系统等欣欣向荣的行业中，热机仍然会继续发挥重要作用，推动人类社会更好，更加可持续的进步。

改变世界的热机一、知识要点：1.热机是把__________转化成机械能的机械，最常见的是__________。

2.内燃机的四个冲程分别是__________、___________、___________、___________，常见的内燃机有__________和__________。

3.热机的效率是________________________________，热机功率是_____________________________________ 。

二、难点解析：1.理解热机：⑴.热机是把内能转化成机械能的机械；⑵.热机的工作过程可以概括为：燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能。

【例1】瓦特在前人的基础上改良了蒸汽机。

下列有关蒸汽机的说法中，错误的是（）A.很早以前，就有人设想将蒸汽作为动力使用；B.瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝剂、蒸汽机缸等部件；C.瓦特研制的蒸汽机能适用不同工厂的需要，被称为“万能蒸汽机”；D.蒸汽机工作时将机械能转化为内能；【例2】下列装置中，将内能转化为机械能的是（）A.热机；B.发电机；C.电动机；D.电吹风机。

2.内燃机的四个冲程：进气门排气门活塞运动曲轴运动能量转化吸气冲程半周压缩冲程半周机械能->内能做功冲程半周内能->机械能排气冲程半周联系⑴.每个工作循环飞轮转，完成做功冲程；⑵.在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做功，其他三个辅助冲程不但不做功，还要消耗机械能；⑶.第三冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为第三冲程做功提供基础；⑷.飞轮具有惯性，完成除做功冲程外的其他三个冲程。

特别留意：四冲程汽油机一个工作循环是由四个冲程组成，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。

【例3】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，如图表示的是其中的__________冲程。

在压缩冲程中，是通过方式增加气体内能的。

为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，用水来降低汽缸体的温度是因为水的。

《第二章 改变世界的热机》知识点与对应练习第一节 热机知识点一、利用内能来做功 内能的主要应用：（1）_____________；（2）__________________。

如图所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮转动起来。

这个实验说明：燃料的________能转化为_______能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的______能转化为叶轮的_________能。

知识点二、热机（1）热机：通过燃料燃烧获取________能并转化为____________能的装置。

（2）热机的原理：（3）热机的分类：最早的热机是__________；蒸汽轮机；内燃机；喷气发动机；火箭发动机。

练习题：如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。

（1）拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为_______能。

（2）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。

现象：________________；原因：________________________________。

第二节 内燃机知识点一、内燃机（1）内燃机：工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，叫做活塞式内燃机。

常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。

（2）内燃机工作时的能量转化：知识点二、汽油机（1）构造：气缸、活塞、进气活门、排气活门、曲轴、连杆、飞轮、火花塞。

（2）工作过程：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向____运动。

吸入_____________________。

②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向____运动，压缩缸内混合气体，压强增大，内能___________，温度____________，把_____________能转化为______能）。

③做功冲程：进气门和排气门都关闭。

压缩冲程末，气缸顶部的火花塞发出电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气推动活塞向_____运动做功，把______能转化为_______能。

第二章改变世界的热机单元总结知识要点知识要点一：判断汽（柴）油机的冲程,及其能量转化情况。

四个冲程的判定方法：根据气门开闭及活塞运动方向判断四个冲程,具体列表如下：冲程进气门排气门活塞的运动方向能量转化开闭向下消耗机械能闭闭向上机械能内能闭闭向下内能机械能闭开向上消耗机械能（2019 天津市)如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能.【答案】做功；机械。

【解析】由图可知，两个气门都关闭,火花塞点火，活塞向下运动,因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。

（2019 山东枣庄市）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是( ）A．压缩冲程,将化学能转化成内能 B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能 D．做功冲程,将机械能转化成内能【答案】C【解析】图中的气门关闭,活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选C 。

四冲程内燃机工作过程可巧记为:“一门打开,上排下吸气,两门关闭，上压下做功。

"其中“门”指进气门和排气门，“上”“下”指活塞的运动方向.知识要点二:热机的效率和热效率（炉子等)的计算。

1.热机效率公式：有放=100%W Q η⨯；2.（炉子）热效率计算公式: =100%吸放η⨯Q Q ( 2019孝感)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg ，在平直的公路上匀速行驶100km,耗油10kg ，货车受到的阻力是总重力的0。

05倍,发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg ，g =10N/kg)，求：（1）货年受到的牵引力;(2)货车匀速行驶的速度；(3)货车发动机的效率。

【答案】（1）2500N ；（2)20m/s ；50％【解析】（1)因为货车匀速行驶,二力平衡，所以；3牵阻==0.05=0.05510kg 10N/kg 2500N F F G ⨯⨯⨯=（2）货车匀速行驶的速度：4510W 20/2500N⨯===P v m s F ； (3）货车发动机的效率：572500N 1050%10510J/kgη⨯====⨯⨯W Fs m Q mq kg（2019 盐城市）用天然气灶将—壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气。

改变世界的热机热机夯实基础知识点1：利用内能来做功1．讨论交流：认识热机的工作原理【实验操作过程】用铁架台将一个试管固定，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。

在底部用酒精灯加热试管，使水沸腾。

【实验现象分析】细心观察，你看到了什么现象？该实验所包含的能量转化过程是：(1)酒精燃烧过程中，是将酒精的能转化为试管内的水及水蒸气的能；(2)试管内高温高压的水蒸气从玻璃管中喷出，水蒸气对小叶轮做功，使小叶轮转动。

在此过程中是水蒸气的能转化为小叶轮的能。

2．热机是的装置。

3．热机工作过程实际上就是能量转化的过程。

请按照提示将下面方框中的内容填写完整。

4．如图所示，在试管中装部分水，用软木塞塞住管口，用酒精灯给试管中的水加热，当水沸腾后，若继续加热，将会看到的现象，同时伴有产生，这一过程的能量转化是。

5．观看“流星雨”的时候，可以看到一颗颗明亮的流星划过夜空。

流星下落的过程中，伴随着能量的转化，对这一过程中能量转化的说法正确的是( )A. 机械能转化为化学能B．机械能转化为内能和光能C．肉能转化为机械能和光能D．化学能转化为内能知识点2：形形色色的热机6．是最早的热机，热机种类繁多，在汽车中有、等内燃机，在航空航天中已使用更加高效的和。

7．需要用大气中的氧气来助燃的叫发动机，自带燃料和氧化剂的叫发动机。

内燃机夯实基础知识点l：内燃机1．如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖好，然后按下火花发生器的按钮，观察到的现象是；其中能量的转化情况是能转化为能。

2.与蒸汽机相比，内燃机工作时，燃料在内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，所以叫做内燃机。

常见的活塞式内燃机有和。

知识点2：汽油机的工作过程3.如图甲所示，是常见的活塞式内燃机的构造图。

请按照序号提示写出结构名称：(1) (2) (3) (4) (5)(6) (7)4．若上图甲是一台汽油机，则此时正处于冲程，活塞向运动，门打开，门关闭，汽缸吸进的物质是。

第二章 改变世界的热机知识点一、热值1、概念：1kg （1 m 3）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值。

用符号q 表示，单位：J/kg（或J/m 3）。

（燃料燃烧：化学能转化为内能。

）2、热值的物理意义：表示一定质量或体积的燃料在完全燃烧时放出热量的多少。

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

煤气的热值是3.9×107J/m 3，它表示：1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。

3、关于热值的理解：① 对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg ”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg 是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg ，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。

某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg 燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它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、体积等均无关。

4、公式：Q ＝mq （q 为热值）。

5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输二、热机1、内能的利用方式：⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。

⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。

2、热机：定义：通过燃料的燃烧获取内能并转化为机械能的装置。

热机工作时的能量转化：燃料的化学能→内能→机械能主要种类：蒸气机（最早的热机）、蒸汽轮机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。

它主要有汽油机和柴油机。

4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

九年级物理全册：
第二章改变世界的热机
1、内能的利用：①利用内能来加热（内能的转移）②利用内能来做功（内能转化为机械能）
2、热机是把内能转化为机械能的装置原理：化学能－内能－机械能
3、内燃机：活塞在往复运动中，从汽缸的一端运动到另一端叫做一个冲程，
四冲程汽油机由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。

汽油机一个工作循环完成四个冲程，燃气对活塞做功一次，曲轴和飞轮转动两周。

做功冲程靠燃气做功完成，其他三个冲程要靠飞轮的惯性（机械能）来完成。

压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能。

4、汽油机和柴油机的区别：①结构不同：汽油机汽缸顶部是火花塞，柴油机是喷油嘴。

②吸气冲程不同：汽油机吸入汽缸的是汽油与空气的混合物，柴油机吸入的只有空气。

③点火方式不同：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式。

5、热机所做的有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机的效率。

热机的能量主要损失：
①燃料很难完全燃烧（燃烧损失），
②排放的废气要带走很大一部分能量（内能损失，最多），
③机体散热要损失一部分能量（散热损失），
④一部分能量浪费在克服摩擦做功上（机械损失）。

6、要提高热机的效率：①尽量减少废气带走的能量。

②保证良好的润滑③减小设备质量
7、热机带来的污染：①发声-噪声污染②排气-大气污染③排碳-温室效应④排热-热岛效应。