资源简介

(共45张PPT)
第一版块　声、光、热
课时6　能量的转化和守恒　热机　热机的效率
广东省卷近6年考情分析 考点 题型 年份 2025 2024 2023 2022 2021 2020
能量的转化和守恒 选择题 5C 6B
填空题 9第三空 10第二、三空
综合能力题 22(2) 22(2) 23(2)
热机 选择题 5 3
填空题 9
热值、热机的理解及相关计算 填空题 8第三空 10第一空
计算题 19(3)
考情总结：
1.知识点考查频次：能量的转化和守恒近6年连续考查；热机6年3考，考查热机冲程的辨别；热值、热机的理解及相关计算6年3考，25年第一次在计算题中考查.
2.考查题型及分值：考查题型包含选填、填空、计算和综合能力题，考查分值为0.75~5.75分.
版本导航:人教九年级 P19~38.粤沪九上P22~32.P38~44、九下P86~91
课标要求：
(三)能量
3.1能量、能量的转化和转移
3.1.1了解能量及其存在的不同形式,能描述不同形式的能量和生产生活的联系.
例1 列举几种与生活密切相关的能量.
3.1.2通过实验,认识能量可以从一个物体转移到其他物体,不同形式的能量可以相互转化.
课标要求：例2 列举生活中能量转移和转化的实例.
3.1.3结合实例,认识功的概念,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.
活动建议:
(1)列举太阳能在地球上转化为其他形式能量的实例.
(2)讨论人在滑滑梯过程中能量转化的情况.
3.3 内能
3.3.1了解内能和热量.从能量转化的角度认识燃料的热值
3.3.3了解热机的工作原理,知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义.
例2 了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响.
活动建议:
(1)调查当地近年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化,从经济与环保的角度开展讨论.
(2)燃料的种类很多,如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等,查阅资料并比较相同质量的不同燃料完全燃烧时放出热量的多少.
课标要求：
3.5 能量守恒
3.5.1知道能量守恒定律,列举日常生活中能量守恒的实例,有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识.
3.5.2从能量转化和转移的角度认识效率.
3.5.3列举能量转化和转移具有方向性的常见实例.
活动建议:
(1)查阅资料或访问农机、汽车维修等专业人员,了解内燃机中燃料燃烧所释放热量的去向讨论提高效率的可能途径.
(2)调查当地主要炉灶的能量利用效率,写出调查报告.
思维导图
能量的转化和守恒 热机 热机的效率
能量的转化和守恒
热机
方向性
热机
效率
汽油机的工作过程及特点
能量守恒定律
原理
定义
公式
热机的效率
能量的转化
定义
热值
单位
燃料完全燃烧放出的热量的计算
定义
特点
考点梳理
一、能量的转化和守恒
1. 能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相
互 的.
2. 能量守恒定律：能量既不会 ，也不会
，它只会从一种形式 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 .
转化　
凭空消失　
凭空产
生　
转化　
保持不变　
3. 能量的转化和转移具有一定的 .
方向性　
二、热机
1. 定义：利用内能做功的机械.蒸汽机、内燃机、汽车、飞机、
喷气发动机等都是热机.
2. 原理：化学能 内能 机械能.
RJ九年级P25图14.2-2
加热试管中的水
RJ九年级P26图14.2-3 一种内燃机的剖面图
点击至趣味视频
冲程
名称 冲程 冲程 冲程 冲程
图示
吸气　
压缩　
做功　
排气　
3. 汽油机的工作过程及特点
点击至趣味视频
工作
过程
进气门打开，排气门关闭→吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物
进气门、
排气门关闭
排气门打开，进气门保持关闭→排气冲程：排出废气
活塞向上→压缩冲程：机械能转化为内能
活塞向下→做功冲程：内能转化为机械能
冲程
名称 冲程 冲程 冲程 冲程
燃料 汽油和空气混合物进入气缸 燃料混合物被
压缩 燃料燃烧产生气体 废气
排出
能量
转化 — 将 能转化为 能 将 能转化为 能 —
机械　
内　
内　
机械　
说明：四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲
轴转动2圈，对外做功1次.
吸气　
压缩　
做功　
排气　
三、热值
1. 定义：某种燃料 放出的热量与其质量之比，用
符号q表示.
2. 单位：焦每千克，符号是J/kg(对于气体燃料来说，热值单位
为J/m3).
3. 特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃
料的形状、体积、质量无关.
完全燃烧　
Q＝mq，质量单位为kg，热量单位为J.
适用范围：固体、液体.
Q＝qV，体积单位为m3，热量单位为J.
适用范围：气体.
4. 燃料完全燃烧
放出的热量的计算
四、热机效率
1. 定义：热机工作时，用来做 的这部分能量与
放出的热量之比.
2. 公式：η＝×100％，η＝×100％.　　
热机的效率总是小于1
有用功　
燃
料完全燃烧　
易错警示
3. 蒸汽机的效率很低，只有6％～15％.内燃机中，汽油机的效
率为20％～30％，柴油机的效率为30％～45％.
趣味视频
汽油机的四个冲程
内能与机械能转化
回归教材小测
1. 易错辨析：判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打
“ ”.
(1)燃料的热值越大，放出的热量越多 (　 　)
(2)柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入气缸
(　 　)


(5)改进技术后，热机的效率可以达到100％ (　 　)

(3)酒精燃烧过程中，质量减小，热值不变 (　√　)
(4)汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞
轮的惯性完成的 (　√　)
√
√
2. 如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段
时间后，看到橡胶塞被冲出.在此过程中，酒精燃烧时将
能转化为内能，产生的热量传递给水，这是通过
的方式增加了水的内能，使水汽化产生高温高压的水蒸气，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气对塞子 ，水蒸气的内能 ，温度降低， (填物态变化名称)成
小水珠，管口出现“白气”.塞子被冲出的过程与内
燃机的 冲程相似.
化学
热传递
做功
减小　
液化　
做功　
第2题图(人教P25)
3. 如图所示，某同学家使用煤气灶烧水时，煤气的 能
转化为水的内能，这是通过 的方式增加了水的内
能；水烧开时吸收6.72×105 J的热量，若不计热量损失，此过
程需要完全燃烧 kg的煤气.(煤气的热值q煤气＝
4.2×107 J/kg)
化学　
热传递　
0.016　
第3题图(人教P30)
考点随堂练
能量转化和守恒(6年6考)
考点
1
1. (人教习题改编)我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进
行发电.如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄
电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量
形式判断正确的是(　B　)
第1题图
A. 甲和丙都是“电能”，而且大小相等
B. 甲和丙都是“电能”，而且大小不等
C. 乙是“电能”
D. 丁是“化学能”
第1题图
【答案】B
2. (2025山东省卷)2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托
卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1 066秒的稳态运
行.在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化
为核能，说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移
的过程中，能量的总量保持 .
方向　
不变　
热机(6年3考)
考点
2
3. (2023广东5题3分)如图是四冲程汽油机处于某冲程的示意图，
该冲程是(　C　)
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
第3题图
C
4. (2021广东3题3分)关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正
确的是(　C　)
A. 吸气冲程∶只吸入空气
B. 压缩冲程∶缸内温度降低
C. 做功冲程∶气体推动活塞做功
D. 排气冲程∶内能转化为机械能
C
5. (2022广东9题3分)如图表示四冲程汽油机处于 冲程，
汽车尾气带走的能量 (选填“能”或“不能”)自动汇集
回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有 .
第5题图
排气　
不能　
方向性
6. (人教习题改编)如图所示是我国古代在元宵、中秋等节日时常
见的一种玩具——走马灯.点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的
高温气体将向上运动，运动的热空气便推动纸风车和固定在转
轴上的纸马转动，这种走马灯工作时将内能转化为
能，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化情况相同.
机械　
做功　
第6题图(人教P29)
热值、热机效率的相关计算(6年3考)
考点
3
7. (2022广东8题3分)班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主
要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大食
物的内能；现场香气四溢属于 现象，表明分子在不停
地做无规则的运动，活动结束，剩余煤气的热值 (选填
“变大”“变小”或“不变”).
热传递　
扩散　
不变　
第8题图
A. 20％ B. 30％ C. 40％ D. 50％
8. (人教图片改编)如图为某汽车内燃机燃料燃烧所释放能量的流
向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为(　B　)
B
9. [地方特色](2025深圳模拟)小明在珠海航展上不仅观摩了精彩
的飞行表演，还了解到一个信息：某型号飞机，其热机每消耗
100 kg燃油可让飞机获得2.1×109 J的机械能.若燃油热值取
4.2×107 J/kg，则100 kg燃油完全燃烧产生的热量为
J，该热机效率为 .若要提高热机效率，
请给出一条建议 .
4.2×109　
50％　
使燃料燃烧更充分(或减小机械摩擦，合理即可)
10. (2025湛江模拟改编)如图所示的雾炮车，既可喷洒药液消
毒，也可喷洒水雾对街道进行除尘，在一次作业中，雾炮车沿
水平地面10 min内匀速行驶3 km到达作业区域，消耗燃油0.5 kg，行驶过程中受到的牵引力做的功为6×106 J，若燃油的热值为3×107 J/kg，求雾炮车在该过程中：
(1)行驶的速度.
解：(1)雾炮车沿水平地面匀速行驶3 km所用的时
间t＝10 min＝600 s
则炮雾车行驶的速度v＝＝＝5 m/s
第10题图
(2)0.5 kg的燃油完全燃烧放出的热量.
解：(2)0.5 kg的燃油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝0.5 kg×3×107 J/kg＝1.5×107 J
第10题图
雾炮车沿水平地面10 min内匀速行驶3 km到达作业区域，消耗燃油0.5 kg，行驶过程中受到的牵引力做的功为6×106 J，若燃油的热值为3×107 J/kg
(3)发动机的热机效率.
解：(3)发动机的热机效率
η＝×100％＝×100％＝40％
第10题图
雾炮车沿水平地面10 min内匀速行驶3 km到达作业区域，消耗燃油0.5 kg，行驶过程中受到的牵引力做的功为6×106 J，若燃油的热值为3×107 J/kg
跨学科实践
思维导图
跨学科实践
1
制作简易热机模型(人教)
一、项目分析：对比内燃机(汽油机)与外燃机(蒸汽机)的安全性
及材料可行性，明确选择外燃机模型.
二、项目实施
1. 设计：①热源：酒精灯/蜡烛；②燃烧室：易拉罐；③工作物
质：水蒸汽(水量不超过易拉罐容积的，防喷溅)；④能量转化
装置：笔管喷汽口直径≈2 mm(聚焦气流)→对准风扇叶片(或自
制叶轮)
2. 制作
(1)组装与测试：铁架台固定易拉罐，酒精灯加热底部→观察蒸
汽喷出时叶片转动现象→调试喷口角度与叶轮距离(最佳距离1～
2 cm)
(2)安全警示：佩戴护目镜防蒸汽烫伤，工具使用需教师监督
三、展示交流
1. 误差归因：密封不良(漏气)、喷口歪斜(推力分散)、水量过多
(汽化慢)
2. 拓展讨论：如何提升效率？→提升导热性能(铜制容器)、减小
风扇转动时受到的摩擦
制作简易汽轮机模型
　　热机对人类文明发展起着重要的推动作用.同学们成立了制
作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分
析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原
理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型.
1. (2025山西改编)跨学科实践
第1题图
第1题图
　　实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞
的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封.将
易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶.点燃易拉罐
下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来.
(1)同学们制作的汽轮机模型是 (选填“内”或“外”)
燃机.
(2)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→ →
.
外　
内能
机械能　
(3)某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种
现象的原因可能是 .(答
出一条即可)
笔尖喷出的蒸汽太少(答案合理即可)　
(4)热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对
如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论.请你依照
“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出
一个可行性措施： .
易拉罐上半部分覆盖保温层(答案合理即可)
2. 与燃油汽车相比，电动汽车有许多优势.关于能流图，下列说
法正确的是(　B　)
第2题图
跨学科实践
2
燃油汽车与电动汽车对比研究(粤沪)
A. 燃油汽车能量利用率高
B. 电动汽车能量利用率高
C. 电动汽车的能量利用效率可以达到100％
D. 电动汽车的有用机械能更多
【答案】B
3. 近几年电动汽车的研发和推广得到了快速发展，如图所示.
第3题图
(1)电动汽车在行驶过程中是将 能转化为 能.
电　
机械　
(2)电动汽车与传统燃油汽车相比，具有的主要优点是
.(写一条即可)
(3)某款电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每100 km消耗电能
15 kW·h.若质量和外观与该电动汽车相同的燃油汽车，它的能
量转化效率为25％，在相同的路面上匀速行驶时，每百公里耗
油 kg.(结果保留一位小数，汽油的热值取4.6×107 J/kg)
环保(或
噪音小等，合理即可)　
4.7　

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