第十四章《内能的利用》总专题

人教版九年级全册第14章内能的利用（全章教案）一、教学目标我的教学目标是让学生通过本节课的学习，能够理解内能的概念，掌握内能的利用方法，提高学生的实践操作能力。

二、教学难点与重点在本节课中，内能的利用方法是重点，也是难点。

因为这对于学生来说是一个新的概念，需要他们能够理解和掌握。

三、教具与学具准备为了让学生更好地理解内能的利用，我准备了相关的教具和学具，包括热水瓶、热水、玻璃瓶等。

四、活动过程我采取了循序渐进的教学方法，让学生逐步理解和掌握内能的利用。

我通过讲解和演示，让学生理解什么是内能，内能的来源以及内能的利用方法。

然后，我让学生亲自动手，通过实践来感受和理解内能的利用。

我通过提问和讨论，让学生巩固所学的知识。

五、活动重难点活动的难点是让学生理解内能的利用方法，重点是让学生通过实践来感受和理解内能的利用。

六、课后反思及拓展延伸在课后，我进行了反思，认为本节课的设计是成功的，学生对内能的利用有了更深入的理解。

但在实践操作环节，我发现有些学生对内能的利用方法还是不太理解，这部分学生需要我在课后进行个别辅导。

同时，我也打算让学生在课后进行一些拓展延伸的活动，比如在家里尝试利用内能来加热食物，以此来加深他们对内能的理解。

总的来说，我对于本节课的设计感到满意，我相信通过这样的教学方式，学生能够更好地理解和掌握内能的利用。

重点和难点解析在设计本节课——内能的利用时，我采取了理论与实践相结合的方式，旨在让学生在理解内能的概念的同时，也能够掌握内能的利用方法。

在这个过程中，我发现有几个重点和难点需要我们特别关注。

我们需要重点关注的是学生对于内能概念的理解。

内能是一个新的概念，对学生来说可能有些抽象，因此，我采取了讲解和演示的方式，让学生通过直观的观察和理解来掌握内能的概念。

我通过讲解内能的定义，让学生明白内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。

然后，我通过演示实验，让学生看到内能的转化过程，从而加深他们对内能的理解。

第十四章内能的利用单元总结热机热机的效率能量的转化和守恒热机汽油机柴油机概念：利用内能做工的机器构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、火花塞原理：把燃料燃烧产生的内能转化为机械能工作过程构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、喷油嘴工作牌过程吸气冲程：进气门开，排气门关，吸入汽油和空气的混合物压缩冲程:进气门和排气门都关闭，活塞向上压缩气体，机械能转化为内能做功冲程：压缩冲程末，火花塞产生电火花，汽油燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，把内能转化为机械能。

排气冲程：进气门关，排气门开，活塞由下往上，把做完功之后的废气排出气缸。

吸气冲程：进气门开，排气门关，吸入的只有空气压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上压缩气体，机械能转化为内能做功冲程：压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油遇到高温的空气，柴油燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞下运动，把内能转化为机械能排气冲程：进气门关，排气门开，活塞由下往上，把做完功之后的废气排出气缸。

燃料的热值热机的效率定义：1kg 的某种燃料完全燃烧放出的热量。

单位：J/kg（固体）、J/m3(气体)公式:q=Q/m(固体）或q=Q/V（气体）定义：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热机的效率公式：η＝W 有用/Q 放×100%提高机械效率的方法:让燃料充分燃烧；减少各种能量损失能量的转化：能量的各种形式之间在一定的条件下，可以相互转化能量守恒定律：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，能的总量保持不变知识要点知识要点一：判断汽（柴油）机是哪个冲程，及其能量转化情况。

【知识详解】进气门开，排气门关。

活塞向下运动；消耗机械能进气门和排气门都关闭，活塞向上运动；机械能转化为内能进气门和排气门都关闭，活塞向下运动；内能转化为机械能进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。

消耗机械能（1）在汽油机的一个工作循环中，活塞来回往复两次，曲轴转动两周,对外作功一次。

第十四章专题训练热量、热值、效率综合计算1．现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水，小芳家安装了燃气热水器。

已知水进入热水器前的温度是10℃，洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃；如果小芳洗一次澡用热水0.05m3，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。

求：（1）小芳洗澡所用热水的质量为多少？（2）这些水10℃升高到40℃需要吸收多少热量？（3）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然气？（天然气的热值q=4×107J/m3）2．对生活垃圾进行分类既是一种时尚，更是生态环保的需要。

将生活垃圾进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，其余垃圾在一定条件下，1t垃圾能榨出150kg燃料油。

若将1t垃圾榨出的燃料油给供暖系统的锅炉燃烧，可以将质量为1.5×104kg、初温为20℃的水恰好加热到100℃。

[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q燃料油=4.0×107J/kg]求：（1）1t垃圾榨出的燃料油完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）锅炉加热水的效率。

3．如图所示，是一款新型汽车，该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段路程，消耗汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：（1）汽车匀速行驶8min通过的路程是多少m？（2）汽油完全燃烧放出的热量是多少？（3）该汽车发动机做的有用功是多少？（汽油的热值q=4.5×107J/kg）4．飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。

高空中某飞机获得1.6×105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h。

（1）1h内飞机发动机所做的功是多少？。

第十四章专题训练热量、热值综合计算1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100 g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假设完全燃烧酒精3 g．求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3.0×107 J/kg] （1）水吸收的热量．（2）此过程中酒精灯烧水的热效率．（结果保留一位小数）（3）科学研究表明：1 g、100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量．水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5 g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量．2.小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100 kg．她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器．（1）若用这台热水器将100 kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少？（液化石油气的热值是8.0×107 J/kg）3.某太阳能热水器，向其中注入50 kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。

水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。

试求：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量；（2）如果这段时间内热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107 J，则该热水器的效率是多少？（3）若用煤燃烧来提供2.8×107 J热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3.5×107 J/kg）4.一辆氢气动力试验汽车10 min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104 m，消耗了0.2 kg的氢气。

此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103 N（氢气的热值取1.4×108 J/kg）。

人教版九年级物理《第十四章内能的利用》知识点汇总第一节：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/m3）。

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＝qmm=q=Q——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＝qVV=q=Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m 3）。

2021年中考物理总复习专题14 内能的利用热机、热值、热效率（知识点+例题）一、热机：1.内能的利用方式：（热传递和做功）（1）利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程；（2）利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。

2.热机是利用内能做功的机械：热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等3.内燃机分为汽油机和柴油机两大类；5.汽油机：①汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动；②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；③多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作；一个工作循环，曲轴和飞轮转动2周，活塞往复2 次（4冲程），对外做功1次。

6.汽油机的4个冲程：①吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动。

（同时吸入汽油与空气）②压缩冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；活塞向上运动；机械能转化为内能。

③做功冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；火花塞点火；汽油燃烧放热膨胀，推动活塞向下运动，对外做功；内能转化为机械能。

(只有做功冲程对外做功) ④排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开；活塞向上运动；排出废气。

【例题1】有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（）A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能B.工作开始时要靠外力启动C.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能D.每一个工作循环，燃气只做功一次【答案】C【解析】压缩冲程是将机械能转化为内能；内燃机工作开始时要靠外力启动。

【变式练习1】如图是内燃机工作循环中的一个工作冲程，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。

【例题2】某四冲程汽油机的转速是1500R/min，那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（）A.3000个，6000次B.6000个，3000个C.3000个，750次D.750个，3000次【答案】C【解析】单缸四冲程汽油机一个工作循环（4个冲程），曲轴和飞轮转动2周，活塞往复2 次，对外做功1次。

热量的综合计算类型一一般吸、放热问题1．小明用酒精炉将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃，水吸收的热量是________J，若这一过程中酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧________g 的酒精。

[q酒精＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]2．可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质，1 m3可燃冰在常温常压下可释放出164 m3的天然气。

0.006 m3的可燃冰产生的天然气完全燃烧放出的热量为__________J，若这些热量全部被酒精吸收，则可使________ kg酒精升高80 ℃。

[q天然气＝4×107 J/m3，c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)]3．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。

他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图1(a)(b)所示，已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，求：图1(1)加热2 min时，水吸收的热量。

(2)沙子的比热容。

4.人造湖有“吸热”功能，在炎热的夏季能大大减弱周围地区的“热岛效应”。

某人造湖湖水的质量为8×107 kg。

[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c沙石＝0.9×103 J/(kg·℃)](1)这些湖水温度升高3 ℃，吸收的热量是多少？(2)这些热量若全部被等质量的沙石吸收，则可以使沙石的温度升高多少摄氏度？类型二热平衡问题5．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250 g瓶装牛奶，使这瓶牛奶的温度由10 ℃最终升高到50 ℃。

问：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，牛奶的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)，不计热量损失](1)牛奶需要吸收多少热量？(2)妈妈至少要用多少千克60 ℃的热水？6．现有一质量为400 g的金属球，放入质量为200 g的冷水中，金属球初温为320 ℃，冷水的初温为20 ℃，达到热平衡后，金属球和水的共同温度为70 ℃。