【人教版】初中九年級(jí)物理第十四章內(nèi)能的利用課件

熱機(jī)第十四章第１節(jié)熱蒸汽為我們提供了強(qiáng)大的推力，把人們從繁重的體力勞作中解放出來(lái)。蒸汽機(jī)帶來(lái)一場(chǎng)革命！第一次工業(yè)革命！

向瓦特致敬！

世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家希羅于1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球，但它只不過(guò)是一個(gè)玩具而已。

瓦特在前人的啟迪下，對(duì)蒸汽機(jī)作出一系列重大改進(jìn)，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。他開(kāi)辟了人類(lèi)利用能源新時(shí)代，標(biāo)志著工業(yè)革命的開(kāi)始。其實(shí)，瓦特觀察水壺中的水燒開(kāi)，推動(dòng)壺蓋，從而發(fā)明了蒸汽機(jī)，是一個(gè)善意的杜撰。蒸汽機(jī)的遺憾——體積太龐大用什么來(lái)代替高溫高壓的水蒸氣呢？那樣，鍋爐就可以不要啦！想一想最早的汽車(chē)（1886年）汽車(chē)中的巨無(wú)霸（額定核載360噸）內(nèi)燃機(jī)——電氣時(shí)代第二次工業(yè)革命

最快的汽車(chē)（1600km/h）內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類(lèi)使用汽油作為燃料的叫汽油機(jī)。使用柴油作為燃料的叫柴油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的分類(lèi)1．熱機(jī)——利用內(nèi)能做功的機(jī)械討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化的情況。一、熱機(jī)演示

燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣；水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的動(dòng)能。利用內(nèi)能做功的機(jī)器有很多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。

蒸汽機(jī)車(chē)

蒸汽機(jī)車(chē)

噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

火電站的汽輪機(jī)2．熱機(jī)的種類(lèi)1．構(gòu)造二、汽油機(jī)2．工作過(guò)程

1．在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？

2．哪個(gè)沖程使汽車(chē)獲得動(dòng)力？

3．哪個(gè)沖程排出了汽車(chē)的尾氣？

4．老式摩托在啟動(dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿，這是為什么？

5．現(xiàn)代汽車(chē)?yán)锏摹榜R達(dá)”起什么作用？想想議議

電動(dòng)機(jī)飛輪柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和汽油機(jī)相似，它們的主要區(qū)別是：柴油機(jī)通過(guò)壓縮空氣直接點(diǎn)燃柴油。柴油機(jī)的汽缸頂部沒(méi)有火花塞，而有一個(gè)噴油嘴。吸入物質(zhì)也只有空氣，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過(guò)柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來(lái)。噴油嘴一、柴油機(jī)柴油機(jī)比較笨重，主要用于載重汽車(chē)、拖拉機(jī)、火車(chē)輪船上。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車(chē)上，特別是小型汽車(chē)上大量使用，至今不衰。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車(chē)的推廣使用具有重大意義。汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

2．內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程中

能轉(zhuǎn)化為

；在做功沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能。機(jī)械內(nèi)能機(jī)械內(nèi)

1．請(qǐng)說(shuō)出汽油機(jī)與柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程中的主要不同之處。練一練

3．依靠飛輪慣性完成的沖程是（）BCDADBC練一練

4．汽油機(jī)在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中的（）

A．壓強(qiáng)增大，溫度降低

B．壓強(qiáng)減小，溫度升高

C．壓強(qiáng)增大，溫度升高

D．壓強(qiáng)減小，溫度降低C練一練

5．汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，下列敘述中正確的是（）

A．柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入的是空氣

B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的

C．柴油機(jī)里推動(dòng)活塞做功的燃?xì)獾膲簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高

D．在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)的溫度比柴油機(jī)的高C練一練熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)器內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類(lèi)汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同課堂小結(jié)熱機(jī)的效率第十四章第２節(jié)柴薪煤炭石油天然氣從哪里獲得內(nèi)能？不同燃料的放熱本領(lǐng)相同嗎？怎么比較它們誰(shuí)的放熱本領(lǐng)強(qiáng)呢？經(jīng)驗(yàn)告訴我們，等質(zhì)量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個(gè)概念來(lái)表示燃料放出熱量的本領(lǐng)。一、燃料的熱值想想議議某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。國(guó)際單位：焦每千克；符號(hào)：J/kg。氣體燃料的單位：焦每立方米；符號(hào)：J/m3。1．熱值熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。（1）定義（2）物理意義（3）單位請(qǐng)說(shuō)出你熟悉的燃料的熱值，并說(shuō)明其物理意義。2．了解燃料的熱值表為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？3．有關(guān)燃料燃燒放熱的計(jì)算想一想根據(jù)熱值表，計(jì)算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？再算算，若用干木柴完全燃燒來(lái)獲得這些熱量，需要多少?lài)嵏赡静?？氫的熱值?.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=熱值×質(zhì)量

=1.4×108J/kg×

10×103kg

=1.4×1012J需要干木柴約120噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量。

1．用來(lái)做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。在內(nèi)燃機(jī)中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？無(wú)用的機(jī)械能有用機(jī)械能二、熱機(jī)的效率想一想燃?xì)鈨?nèi)能損失的內(nèi)能

蒸汽機(jī)的效率只有6%~15%

汽油機(jī)的效率為20%~30%柴油機(jī)的效率為30%~45%（1）熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)2．提高熱機(jī)效率，節(jié)約能源，減少污染（2）提高效率的途徑提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；改進(jìn)熱機(jī)，減少各種能量損失；利用廢氣的能量。C

1．對(duì)于燃料的熱值，下列說(shuō)法中，屬于正確理解的是(

)

A．燃料的熱值跟燃料燃燒時(shí)放出的熱量成正比

B．燃料沒(méi)燃燒時(shí)就沒(méi)有熱值

C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個(gè)確定的值，

跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無(wú)關(guān)

D．容易燃燒的燃料熱值一定大練一練

2．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。練一練

Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t-t0)8.4×106

J4.2×103

J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg

3.關(guān)于熱機(jī)效率，下列說(shuō)法正確的是：

(

)

A．熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做的有用功多

B．熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)的功率越大

C．要提高熱機(jī)效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的澗滑

D．提高熱機(jī)效率，有利于環(huán)保減排

CD練一練

4．一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機(jī)械損耗占10％，則內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率為_(kāi)_________。

35%練一練什么是燃料的熱值？燃料完全燃燒時(shí)放出熱量如何計(jì)算?提高熱機(jī)的效率與節(jié)能環(huán)保課堂小結(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒第十四章第３節(jié)

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、能用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象。電閃雷鳴地動(dòng)山搖蔬菜瓜果波濤洶涌一、多種形式的能量

對(duì)于能，我們知道一些什么知識(shí)?；蛴惺裁磫?wèn)題？1）燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃燒時(shí)產(chǎn)生的光和熱就來(lái)源于燃料儲(chǔ)存的化學(xué)能。2）食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來(lái)源于食物里儲(chǔ)存的化學(xué)能。1、化學(xué)能2、核能

通過(guò)轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量3、常見(jiàn)的能量形式還有：機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、太陽(yáng)能、生物能、原子能等風(fēng)能：地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能太陽(yáng)能：一般是指太陽(yáng)光的輻射能量，在現(xiàn)代一般用作發(fā)電生物能：太陽(yáng)能通過(guò)綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，儲(chǔ)存在生物體內(nèi)部的能量。這些物體有什么能量？重力勢(shì)能內(nèi)能化學(xué)能電能①天冷時(shí)，來(lái)回搓手取暖。②在黑塑料袋內(nèi)裝上水，插入溫度計(jì)后系好，放在陽(yáng)光下。③將連在小電扇上的太陽(yáng)能電池對(duì)著陽(yáng)光。④用鋼筆在頭發(fā)或毛衣上摩擦后在靠近細(xì)小的紙片。想想做做二、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移

自然界中，能量不僅可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，形式多樣的能量之間還可以相互轉(zhuǎn)化。電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能水果電池

太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能煤氣灶做飯?zhí)?yáng)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能摩擦生熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)燃機(jī)車(chē)太陽(yáng)能熱水器內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能電燈發(fā)光時(shí)，

能轉(zhuǎn)化為

能和

能電光內(nèi)地球上的能量主要來(lái)自太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能電解池電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能燈泡發(fā)光熱機(jī)做功沖程

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能鉆木取火機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能火力發(fā)電廠發(fā)電內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能

植物通過(guò)光合作用把

能轉(zhuǎn)化為

能；植食性動(dòng)物從植物中獲取的能量，轉(zhuǎn)化為

能和

能；肉食性動(dòng)物通過(guò)捕食植食性動(dòng)物獲取能量。太陽(yáng)化學(xué)內(nèi)化學(xué)列舉實(shí)例：內(nèi)能，光能，機(jī)械能，電能，化學(xué)能任意兩者之間的轉(zhuǎn)化？1、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能:2、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能:3、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能:4、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能:5、光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：6、光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能：7、光能轉(zhuǎn)化為電能：

物體高溫下發(fā)光

熱機(jī)的做功沖程熱電站Ba(OH)2+NH4Cl的反應(yīng)（吸熱）太陽(yáng)熱水器太陽(yáng)帆（光照產(chǎn)生壓強(qiáng)）太陽(yáng)能電池板8、光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能：9、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：10、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能：（間接轉(zhuǎn)化）11、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能：12、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能：（間接轉(zhuǎn)化）13、電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：14、電能轉(zhuǎn)化為光能：15、電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能：

16、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能：電流的化學(xué)效應(yīng)電解NaCl溶液17、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能：18、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能：19、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能：AgBr見(jiàn)光分解

摩擦生熱發(fā)電機(jī)電熱毯

電燈泡電動(dòng)機(jī)木炭燃燒人運(yùn)動(dòng)原電池填一填物體高溫下發(fā)光太陽(yáng)熱水器AgBr見(jiàn)光分解木炭燃燒原電池電解NaCl溶液電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)摩擦生熱做功沖程熱電站太陽(yáng)能電池板木炭燃燒吸熱化學(xué)反應(yīng)太陽(yáng)帆指出下列各種現(xiàn)象中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？電風(fēng)扇工作____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能.點(diǎn)燃的蠟燭____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能.雙手摩擦____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能.白熾燈發(fā)光____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能電機(jī)械化學(xué)光機(jī)械內(nèi)電光流星穿過(guò)大氣層時(shí)會(huì)變得熾熱____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能

將一塊冰放在地面上拖，冰會(huì)熔化____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能反復(fù)彎折一根鐵絲，彎折部分溫度會(huì)升高_(dá)___能轉(zhuǎn)化為

_____能擦燃火柴____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能;水電站發(fā)電____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能;水蒸氣對(duì)活塞做功____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能;機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)機(jī)械電內(nèi)機(jī)械三、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。

能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一?！跋哪芰俊薄袄媚芰俊薄矮@得能量”的實(shí)質(zhì)是：能量相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。再想一想：當(dāng)人造地球衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的高度（），重力勢(shì)能（），速度（），動(dòng)能（），機(jī)械能總量。如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，也就是說(shuō)，機(jī)械能守恒。掉在地上的乒乓球?yàn)槭裁丛教降?它的機(jī)械能還守恒嗎？它的總能量守恒嗎？

分析一下，想象中的永動(dòng)機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)嗎？

據(jù)能量守恒定律可知，不會(huì)實(shí)現(xiàn)想一想

在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱，現(xiàn)接通電源使電冰箱開(kāi)始工作，并打開(kāi)電冰箱的門(mén)，則過(guò)段時(shí)間后室內(nèi)的溫度將（）

A．降低 B．不變

C．升高 D．無(wú)法判斷

從2100m處自由下落的雨滴，如果下落過(guò)程中重力對(duì)它做功的40％用來(lái)增加雨滴的內(nèi)能，它落到地面時(shí)，溫度升高了多少？（取g＝10N/kg）

自由運(yùn)動(dòng)