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第十四单元 内能的利用
在本单元学习中：
1.你将认识热机。通过演示实验知道热机的原理。经历四冲程汽油机的工作过程，并分析能量的转化。
2.你将学习热机的效率。经历燃料的内能从产生到利用的过程，认识能量的转化、转移和守恒。
【课时建议】
单元名称 学习内容 总课时
内能的利用 1.热机 2
2.热机的效率
【学法指导】
1. 本单元学习要通过观察实验现象，并通过分析实验现象得出结论。
2. 要会分析多过程问题，并分析每个过程的结构特点和能量变化特点。
1 热机
热机
什么是热机？
做一做 在试管中装一些水，用橡胶塞塞住试管口，拿到酒精灯上加热。观察一下会有什么现象发生。
想一想 上面的现象说明了什么问题？
议一议 能量是如何产生并变化的？
热机的原理是什么 我们生活中有哪些热机
二、汽油机
做一做 观察汽油机的构造和汽油机的工作过程图，说出汽油机每个冲程的特点，并说出汽油机在工作过程中的能量转化。
柴油机
议一议 谈一谈柴油机与汽油机的异同点。
试一试
1.如图所示，在易拉罐中倒人部分水，用带导管的胶塞塞住瓶口，用酒精灯给易拉罐中的水加热至沸腾，水蒸气会驱动小叶轮转动。酒精灯燃烧发生的能量转化是 能转化为 能；水蒸气膨胀对小叶轮做功， 能转化为 能。像这样通过燃料燃烧获取 能并转化为 能的装置叫做热机。
2.在下图中,甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中,分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。在下图中画出各冲程中活塞、曲轴的位置以及阀门的开闭情况。
2 热机的效率
燃料的热值
想一想 燃料分为固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。那么燃料在燃烧时的能量转化是怎么样的？
热值是如何定义的？它的单位是什么？在计算燃料完全燃烧放出的热量时，应该如何列公式？
二、热机的效率
想一想 用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？这些热量去了哪儿？
热机的效率是如何定义的？生活中的热机的效率很高吗？谈一谈提高热机效率对我们有什么意义？
三、能量的转化与守恒
1.能量的转化
做一做 动手做一下下面的实验并观察实验现象
（1）来回迅速摩擦双手；
（2）黑塑料袋内盛水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下；
（3）将太阳能电池连在小电扇上，并使它对着阳光；
（4）将钢笔杆在头发或毛衣上摩擦后靠近细碎的纸片。
想一想 上面的实验中，能量分别是如何转化的？
议一议 列举一下生活中的其他实例，并说出其中的能量是如何转化的。
2.能量守恒定律
做一做 动手做一下下面的实验,并回答下面的问题
如图所示是牛顿摆球。拉起左边的小球到一定的高度，然后放手让其摆动，观察一下有什么现象。注意观察小球开始摆动时的幅度，随着时间的推移，持续观察，看一下有什么变化。
想一想 想一想能量是如何变化的？能量都去了哪里？能量的总量是如何变化的？
议一议 永动机能否制成？为什么？
试一试
1.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的机械效率为 。已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热 J，这些热通过该柴油机的转化，能对外做有用功 J。(柴油的热值为4.3×107J/kg)
2.写出下列过程中的能量转化:
(1)摩擦生热： 转化为 ；
(2)发电机发电： 转化为 ；
(3)电动机转动： 转化为 ；
(4)植物光合作用： 转化为 ；
(5)燃料燃烧： 转化为 。

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