人教版九年級(jí)物理第14章內(nèi)能的利用PPT教學(xué)課件

第十四章內(nèi)能的利用第1節(jié)熱機(jī)問(wèn)題：水沸騰后會(huì)怎樣？推動(dòng)塞子的能量來(lái)自哪里？演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象:軟木塞沖出;管口有“白氣”產(chǎn)生.燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量傳給水和水蒸氣；塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的動(dòng)能。工作時(shí)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能應(yīng)用：熱機(jī)

一、熱機(jī)的作用燃料的化學(xué)能通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過(guò)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。從而使機(jī)械獲得動(dòng)力。蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等

二、熱機(jī)的種類(lèi)

三、內(nèi)燃機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)1.汽油機(jī)2.柴油機(jī)（1）構(gòu)造（2）工作原理（3）汽油機(jī)完整工作過(guò)程（1）構(gòu)造（2）工作原理汽油機(jī)的構(gòu)造火花塞氣缸進(jìn)氣門(mén)活塞連桿排氣門(mén)曲軸幾個(gè)名詞：1、一個(gè)沖程：2、一個(gè)工作循環(huán)：

活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程。

把這四個(gè)沖程稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。汽油機(jī)的工作原理汽油機(jī)工作原理：吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞由上端向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸。

吸氣沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。壓縮沖程在壓縮沖程未尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

做功沖程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。排氣沖程汽油機(jī)工作原理小結(jié)：A.吸氣沖程：吸進(jìn)汽油與空氣的混合物。B.壓縮沖程：燃料混合氣體被壓縮，溫度升高、壓強(qiáng)增大?！泊藳_程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能〕C.做功沖程：⑴點(diǎn)火方式：點(diǎn)燃式（2）原理：混合氣體猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，燃?xì)馔苿?dòng)活塞對(duì)外做功?！泊藳_程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能〕D.排氣沖程：排出廢氣，為下一個(gè)工作循環(huán)做準(zhǔn)備。其他小結(jié)⑴在四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其它三個(gè)沖程稱為輔助沖程，要靠飛輪的慣性來(lái)完成，所以汽油機(jī)在開(kāi)始工作時(shí)要靠外力帶動(dòng)。⑵把四個(gè)沖程稱為一個(gè)工作循環(huán)。⑶一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩轉(zhuǎn)，對(duì)外做一次功，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈。柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴進(jìn)氣門(mén)活塞連桿排氣門(mén)氣缸曲軸柴油機(jī)工作原理吸氣沖程

壓縮沖程

做功沖程

排氣沖程吸氣沖程空氣

進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。壓縮沖程

進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)。做功沖程

在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。排氣沖程燃燒后的廢氣

進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。2.內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)

內(nèi)燃機(jī)不能自行啟動(dòng)。開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作。3.內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用

汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車(chē)、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。(1)汽油機(jī)的應(yīng)用(2)柴油機(jī)的應(yīng)用

柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主要用在載重汽車(chē)、拖拉機(jī)、坦克上面。想想議議：

汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？（1）基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。（2）每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。（3）四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。（4）一個(gè)工作沖程中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。1.相同點(diǎn)：1．構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2．燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。3．吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4．點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。2.不同點(diǎn)：第十四章內(nèi)能的利用第2節(jié)熱機(jī)的效率學(xué)習(xí)目標(biāo)1、從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。2、掌握有關(guān)熱值的計(jì)算。3、通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率。4、提高熱機(jī)效率的方法。一、燃料及其熱值

1.燃料【請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)】日常生活中常用到的燃料有哪些？

常見(jiàn)的燃料有木柴、煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油、液化氣等）、天然氣等固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種一、燃料及其熱值

1.燃料【請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)】日常生活中常用到的燃料有哪些？

常見(jiàn)的燃料有木柴、煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油、液化氣等）、天然氣等固體燃料液體燃料氣體燃料燃料可分為三種燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過(guò)程中，儲(chǔ)存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量是不同的。熱值：某種燃料完全燃燒所放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫作這種燃料的熱值。其符號(hào)是q。熱值單位：J/kg,(J/m3)2.燃料的熱值

閱讀：P23一些燃料的熱值你有什么收獲？熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒無(wú)關(guān)哪種物質(zhì)的熱值最大？它是多少？表示的物理意義是什么？汽油（柴油）:

4.6×107J/kg物理意義:1千克汽油（柴油）完全燃燒時(shí)放出的熱量是4.6×107J熱值在數(shù)值上等于1kg（m3）燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量

5、熱值的有關(guān)計(jì)算：（1）固體或液體燃料：Q放=mq（2）氣體燃料：Q放=VqQ:燃料完全燃燒時(shí)釋放出的熱量q:燃料的熱值m:燃料的質(zhì)量V：燃料的體積課堂練習(xí)1.四口這家分別單獨(dú)使用不同種類(lèi)的燃料時(shí)的平均月消耗分別為：木柴約200千克，煙煤約80千克，液化石油氣約30千克，煤氣約60千克。這四種燃料中的熱值最高的是()A.液化石油氣B.煤氣C.煙煤D.木柴A2.航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）A.較小的質(zhì)量

B.較小的密度C.較大的比熱容

D.較大的熱值D3.關(guān)于燃料的熱值正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關(guān)B．燃料的熱值與燃料的種類(lèi)有關(guān)C．燃料的熱值與燃料的多少有關(guān)D．燃料的熱值與上面三個(gè)因素都有關(guān)B4.小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了1.5kg的煙煤，試計(jì)算這些煙煤完全燃燒放出多少熱量？（煙煤的熱值q=2.9×107J/kg）解：Q

=mq=1.5kg×2.9×107J/kg=4.05×107J答：這些煙煤完全燃燒放出的熱量為4.05×107J想一想

在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒的能量都到哪里去了？廢氣帶走機(jī)件發(fā)熱散失機(jī)件摩擦損失燃料燃燒產(chǎn)生能量在熱機(jī)的各種能量的損失中,廢氣帶走的能量最多.設(shè)法利用熱機(jī)廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。做有用功燃燒不完全討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功呢？由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只有燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分由于機(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放機(jī)械傳熱損失一部分能量廢氣排出帶走的能量熱機(jī)中燃料釋放能量的主要走向示意圖熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做功的部分1、定義：用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒釋放的能量之比稱為熱機(jī)效率，即：Q有Q放η=二、熱機(jī)效率×100%蒸汽機(jī)的效率：6%~15%汽油機(jī)的效率：20%~30%柴油機(jī)的效率：30%~45%議一議怎樣提高熱機(jī)的效率？

使燃料充分燃燒；盡量減少各種熱量損失；在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。

想一想熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？

不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機(jī)效率小于100%。2.環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類(lèi)的發(fā)展做出丑了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題：1.對(duì)人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng).酸雨的危害3.破壞土壤、植被、森林.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.5.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.

討論交流：如何保護(hù)我們的環(huán)境？

改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置；集中供熱；改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；充分開(kāi)發(fā)利用污染少和無(wú)污染的新能源。知識(shí)拓展：洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件

首先，什么是光化學(xué)煙霧呢?氮氧化物、烴類(lèi)等一次污染物在陽(yáng)光紫外線的作用下發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧(占產(chǎn)物85%以上)、過(guò)氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛類(lèi)、酮類(lèi)和有機(jī)酸等二次污染物，這些一次污染物和二次污染物形成的混合物稱為光化學(xué)煙霧，它呈淺蘭色、有刺激性和很強(qiáng)的氧化性，可造成人類(lèi)及動(dòng)植物疾病、建筑物毀壞等危害。

洛杉機(jī)光化學(xué)煙霧事件是指40年代初期至50年代，發(fā)生于美國(guó)洛杉機(jī)市的一系列光化學(xué)煙霧事件的總稱。該市臨海依山，處于50公里長(zhǎng)的盆地中，一年有300天出現(xiàn)逆溫(即大氣層某一高度上的溫度不隨高度遞減，出現(xiàn)反常增加或不變。這會(huì)阻礙大氣向上的對(duì)流擴(kuò)散和污染物的擴(kuò)散)，5～10月陽(yáng)光強(qiáng)烈。由于大量汽車(chē)排放含氮氧化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳等廢氣，加之洛杉機(jī)市特殊的地理及氣候條件，自1943年開(kāi)始，形成了多次光化學(xué)煙霧事件。當(dāng)?shù)鼐用窦娂姺磻?yīng)有眼睛或喉嚨刺激，其中以1952年的一次最為嚴(yán)重，大批居民發(fā)生眼睛紅腫、喉痛、咳嗽、皮膚潮紅等癥狀，嚴(yán)重者心肺功能衰竭，導(dǎo)致近400位65歲以上老人死亡。此外，植物大面積死亡，車(chē)禍增多。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1.下列提高熱機(jī)效率的方法中，不可行的是（）A．減少各種熱損失B．加潤(rùn)滑油減少機(jī)器各部件之間的摩擦C．充分利用廢氣的能量，如建熱電站D．采取少消耗總能量的辦法D2.用天然氣灶燒水，燃燒1m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃，天然氣熱值3.2×107J/m3求:（1）天然氣完全燃燒放出熱量（2）水吸收的熱量（3）天然氣灶的效率解析：（1）天然氣完全燃燒放出熱量Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J；（2）水吸收的熱量Q吸=c水m△t=4.2×103kg

/m3×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J；（3）天然氣灶的效率=

×100%=Q吸Q放×100%Q有Q放η=2.1×107J3.2×107J×100%=65.6%第十四章內(nèi)能的利用第3節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒自然界存在著多種形式的能量導(dǎo)入新課

1.知道能量守恒定律。2.能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。3.有用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)課前準(zhǔn)備：1、改變物體內(nèi)能的方法有兩種，分別是_________和________。它們本質(zhì)上的區(qū)別是：熱傳遞是能量的________，做功是能量的________。2、熱機(jī)是把___能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能的機(jī)器。3、在汽油機(jī)的壓縮沖程中_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)__能，做功沖程中____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能。機(jī)械內(nèi)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移做功熱傳遞機(jī)械機(jī)械內(nèi)內(nèi)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽(yáng)能熱水器摩擦生熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能用電暖氣取暖電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)電能轉(zhuǎn)化為聲能喇叭發(fā)聲電能轉(zhuǎn)化為光能燈泡發(fā)光機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電池充電太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能植物進(jìn)行光合作用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能太陽(yáng)能板發(fā)電內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能行駛的內(nèi)燃機(jī)車(chē)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為聲能敲鼓發(fā)聲機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)車(chē)發(fā)電化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能天然氣燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能蠟燭照明結(jié)論：

在一定條件下,各種形式的能量

都可以相互轉(zhuǎn)化。

想想議議2、減少的機(jī)械能到哪里去了？答:小球跟空氣和地面摩擦，一部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1、小球的高度逐漸降低說(shuō)明了什么？答:說(shuō)明了小球的機(jī)械能逐漸減少。

科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索，發(fā)現(xiàn)自然界的各種現(xiàn)象不是孤立的，而是互相聯(lián)系的，直到19世紀(jì)，才確立了這個(gè)自然界最普遍的定律——能量守恒定律。能量守恒定律能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。方法點(diǎn)撥：根據(jù)能量守恒定律，在分析自然現(xiàn)象時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)某種形式的能量減少，一定能找到另一種形式的能量增加;反之，當(dāng)某種形式的能量增大時(shí)，也一定可以找到另一種形式的能量減少。一、單選題1.在下列事例中，屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A.鐵棒在火上烤得很熱B.汽車(chē)緊急剎車(chē)，輪胎發(fā)熱C.燃燒木材取暖D.給電爐通電，電爐發(fā)熱B課堂小練2.在各種形式的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.機(jī)械能一定守恒B.各種形式的能量都守恒

C.各種形式的能的總量一定守恒

D.只有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C二、填空題2.冰塊沿地面滑動(dòng)，往往會(huì)逐漸融化，在這一過(guò)程中是

能轉(zhuǎn)化為

能,但能量的總量_______。1.用錘子敲打釘子時(shí)，釘子的溫度升高，釘子的內(nèi)能

（填“減少”“不變”或“增加”），這是通過(guò)

方法改變了它的內(nèi)能。