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(共18张PPT)
第十四章 内能的利用
第1节 能量的转化与守恒
预学检验
新旧衔接
1.填一填：下列物体具有什么形式的能量？
弹性势
重力势
动
内
化学
太阳
2.做一做：双手互搓，手会发热，此过程中______能转化为____能。将
太阳能电池连在小电扇上，并使太阳能面板对着阳光，风扇会转动，此
过程中先是太阳能转化为____能，然后是____能转化为风扇的______能。
机械
内
电
电
机械
3.思考:荡秋千时，停止用力,秋千会越摆越低,原因是什么
答：__________________________________________________________
_______________________。
秋千在摆动过程中主要的能量转化:_______________________________
_____________________。
秋千在运动的过程中，要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，机械能逐渐减少
上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能
预学新知
能量既不会凭空______，也不会凭空______，它只会从一种形式______
为其他形式，或者从一个物体______到其他物体，而在转化和转移的过
程中，能量的总量__________，这就是__________定律。
消失
产生
转化
转移
保持不变
能量守恒
课堂导学
素养目标
1.了解能量及其存在的多种形式。
2.（重点）知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化
过程。
3.（重点）知道能量守恒定律；有用能量转化与守恒的观点分析问题的
意识。
课堂任务1 能量的转化和转移
1.能量的形式：自然界中存在着各种形式的能量,如________、内能、
______、光能、化学能等。
机械能
电能
2.如图，在一定条件下,这些不同形式的能______（填“可以”或“不可以”）
相互转化。
可以
例1 下列说法正确的是( )
A
A.摩擦生热是机械能转化为内能
B.热量从高温处传递到低温处，是内能的转化
C.能量只能转化不能转移
D.能量转化时，只能一对一转化，不能一对多转化
变式1 探讨在一定条件下，下列情景中能量的转化情况：
（1）手机充电：____能转化为______能。
（2）弯折铁丝：______能转化为____能。
（3）燃料燃烧：______能转化为____能。
（4）发电机发电：______能转化为____能。
（5）植物吸收太阳光进行光合作用：______能转化为______能。
电
化学
机械
内
化学
内
机械
电
太阳
化学
技巧点拨 能量转化和转移的区分：（1）能量的转化：能量性质变化；
（2）能量的转移：能量性质不变。
课堂任务2 能量守恒定律
1.观察与思考
（1）拿一个弹性小球由手中释放，小球的运动情况如图所示。
（2）小球从高处下落，________能转化为____能。
（3）小球接触地面发生形变，____能转化为________能。
（4）小球恢复原状，________能转化为____能。小球上升，____能转
化为________能。
（5）小球在运动过程中受到空气的阻力，一部分______能转化为____能。
重力势
动
动
弹性势
弹性势
动
动
重力势
机械
内
2.大量事实表明，能量既不会凭空消失，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，能量的总量__________，这就是能量守恒定律。能量守
恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
保持不变
3.任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中
生有地制造能量。因此，________（填“可能”或“不可能”）造出永动机。
不可能
例2 汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些能量在
转化过程中总量__________（填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。
保持不变
变式2 根据能量守恒定律，以下情景可能发生的是( )
C
A.出膛的子弹射穿木板，以更大的速度继续前进
B.用天然气烧水，水沸腾后，停止加热，水永远不会停止沸腾
C.不考虑空气阻力时，小球从光滑的 形槽斜面由静止滚下后，会永不
停息地在两侧来回运动
D.孤岛上被人遗忘的一只机械表，默默走了几十年
变式3 汉字是由象形文字发展而来的， 一字本义指烧烤，把去
毛的兽肉串起来在火上熏烤，是通过________的方式改变物体的内能。
这一过程______（填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。
热传递
遵循
变式4 如图为家庭取暖常用的电热油汀，为了使它通电后能快速升温，
在其内部应充入比热容较____（填“大”或“小”）的导热油。取暖时，房
间内空气的内能是通过________的方式改变的。工作时电热油汀产生的
热量________（填“可能”或“不可能”）大于其消耗的电能。
小
热传递
不可能(共10张PPT)
第十四章 内能的利用
第4节 跨学科实践：制作简易热机模型
课堂导学
素养目标
1.物理观念：理解热机的基本原理,通过实验使学生深刻理解热机中能量
的转化的过程。
2.物理思维：通过分析热机的工作原理，提出并解决在设计和制作过程
中可能遇到的问题，通过简易热机模型的设计和组装过程训练学生的创
新思维。
3.科学探究：学生应能够根据所学知识设计简易热机模型，并正确组装
元件，进行实验操作，观察和记录实验结果。
4.科学态度与责任：通过小组协作完成简易热机模型的设计与制作、展
示交流。培养学生节能环保意识和社会责任感。
课堂任务1 项目提出
烧水时蒸汽顶起壶盖，说明____能可以转化为______能。热机做功时的
能量转化与壶盖被顶起相同，汽车发动机、蒸汽机的工作原理与热机密
切相关。 请同学们利用简单材料制作一个能体现“内能 机械能”转化
的简易热机模型。
内
机械
课堂任务2 项目分析
1.用什么物质作热源：热源的选择首先要保证安全，其次能产生更多的
热量，所以蜡烛或酒精灯更加合适。在保证安全的前提下，也可以选择
其他热效率更高的热源。
2.工作物质是什么：汽油机属于________，它的工作物质是气缸内的
______和______的混合物。而蒸汽机工作时，燃烧燃料将水变成水蒸气，
利用水蒸气推动______运动产生动力，即蒸汽机的工作物质是水蒸气。
所以制作采用燃烧燃料加热水产生水蒸气来______的外燃机，比制作在
封闭缸体内燃烧燃料来做功的内燃机要安全，材料也相对易得。
内燃机
空气
汽油
活塞
做功
3.如何将内能转化为机械能：热机通过______的方式将内能转化为机械
能，做功的对象可以是简易的活塞，通过连杆和曲轴将运动转化为转动，
也可以通过喷出水蒸气的方式带动小风车转动，从而将内能转化为
______能。
做功
机械
课堂任务3 项目实施
1.材料选择：易拉罐（耐高温）、吸管或去掉笔芯和尾塞的中性笔
（导气管）、蜡烛或酒精灯（热源）、小风扇。
2.制作过程：如图所示，向易拉罐内部注入大约半罐水。
将笔的尖端朝外，可以使喷出的水蒸气速度更____
（填“快”或“慢”）。用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放
快
内
机械
在如图所示的支架上，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，将____能转化为______能。
大家还可以积极行动，制作更多有创意的热机模型。
课堂任务4 展示交流
1.若利用活塞获得机械能，可将曲轴固定于支架上，末端安装纸板飞轮，
调整活塞与______的连接角度，确保往复运动可转化为______。
曲轴
转动
2.不同的热机模型具有相同的原理，利用不同的燃料燃烧获得______，
再利用不同的机械装置转化为________。
内能
机械能(共20张PPT)
第十四章 内能的利用
第3节 热机的效率
预学检验
新旧衔接
1.如图所示是在燃气灶上做饭的场景，在厨房中我们可以通过燃烧燃气
的方法获取______。列举两个你知道的燃料：______________________
_________。
内能
木柴、煤（或汽油、天然气等）
2.站在烧水的火炉旁边，我们会感觉到热，这是因为燃料燃烧放出的热
量______（填“有”或“没有”）完全被水吸收。
没有
3.思考：为什么燃烧相同质量的不同燃料，放出来的热量不一样多？
答：______________________。
燃料的放热能力不一样
预学新知
1.某种燃料完全燃烧放出的______与其______之比，叫作这种燃料的
____值。热值是燃料本身的______。热值的单位是__________
（或焦每立方米），符号是_____（或 ）。
热量
质量
热
特性
焦每千克
2.用来做有用功的这部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之____，叫作
热机的效率。
比
3.热机的效率是热机性能的重要指标，在做功同样多的情况下，热机的效
率高，就消耗更____（填“多”或“少”）的燃料，从而节约能源，减少污染。
少
课堂导学
素养目标
1.（难点）从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值
的概念。
2.（重点）能简单计算燃料燃烧放出的热量。
3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道什么是热机效率。
课堂任务1 燃料的热值
1.燃料
（1）种类：在木柴、酒精、煤、煤气、木炭、汽油、氢气、柴油、天
然气这些燃料中，属于固体燃料的是________________，属于液体燃料
的是__________________，属于气体燃料的是____________________。
木柴、煤、木炭
酒精、汽油、柴油
煤气、氢气、天然气
（2）燃烧时的能量转化：燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，
燃料的______能转化为____能。
化学
内
2.比较不同燃料的放热能力
为了探究煤油和菜籽油的放热能力，某小组组装了如图所示两套规格完
全相同的实验装置，记录的实验数据如下表。
燃料
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）在安装、调整实验器材时，应先调整、固定图甲中___（填“ ”或“
”）的位置。
（2）为了保证实验结论的可靠性，实验中应控制煤油和菜籽油的_____
相同、水的初温和______相同。
质量
质量
（3）通过比较__________________可判断燃料放热的多少，这种实验
方法叫作________。
（4）根据表中数据可得出结论：质量相同的煤油和菜籽油，______燃
烧放出的热量多，即放热能力强。
温度计示数的变化
转换法
煤油
3.燃料的热值
（1）定义及符号：某种燃料__________放出的热量与其______之比，
叫作这种燃料的热值。热值用符号___表示。
（2）单位：固体和液体燃料的热值单位是_____，气体燃料的热值单位
通常是______。
完全燃烧
质量
（3）燃料完全燃烧放出热量的计算
①固体和液体燃料完全燃烧放出的热量：_____，式中 的单位为
____，的单位为_____，的单位为 。
②气体燃料完全燃烧放出的热量：____，式中的单位为____， 的
单位为______，的单位为 。
例1 下列关于煤的热值的说法中，正确的是( )
D
A.煤的热值大于 煤的热值
B.煤不完全燃烧时，煤的热值变小
C.炉子里烧掉的煤越多，煤的热值越大
D.通过粉碎使煤块变成煤粉，煤的热值不变
变式 某燃气热水器使用天然气作为燃料，若一次使用中消耗掉
的天然气，则这些天然气完全燃烧放出的热量为__________
。如果这些热量全部被水吸收，则水的内能
______（填“增大”“不变”或“减小”）。
增大
[解析] 点拨： 天然气完全燃烧放出的热量
；在此过程中，
水吸收热量，内能增大。
易错提醒 1.热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃
料的质量、体积、是否完全燃烧等无关。质量相同的情况下，燃料的热
值越大，完全燃烧放出的热量越多。2.只有燃料完全燃烧时，计算放出
的热量才能用公式或 ，不要与物体温度降低时的放
热公式 混淆。
课堂任务2 热机的效率
1.定义：用来做________的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之
____，叫作热机的效率。
有用功
比
2.公式： 。
注意：因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以热机的效率总是
______（填“大于”或“小于”） 。
小于
3.在热机的能量损失中，______带走的能量最多。设法利用______的能
量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的广泛使用会污染______。
废气
废气
空气
例2 大型客机的发动机选用航空煤油作为燃料，假如航空煤油的
热值为，完全燃烧 航空煤油放出的热量为________
____ 。某集团生产的某型号农用拖拉机，为提高发动机的效率,需要在
______冲程让燃料充分燃烧。
做功(共21张PPT)
第十四章 内能的利用
第2节 热机
预学检验
新旧衔接
1.改变内能的两种方式是______和________。
做功
热传递
2.如图所示，水蒸气将暖水壶壶盖顶开，该过程是内能______的过程，
此时，水蒸气的内能转化为壶盖的______能。
做功
机械
3.内能是生活中最常见的能量，通常我们获取内能的方式是燃料______。
燃烧
预学新知
1.热机：利用______做功的机械。
内能
2.热机的种类：蒸汽机、________、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机
3.内燃机:指燃料直接在发动机______内燃烧产生动力的热机。
气缸
4.汽油机和柴油机是由______、______、______、排气四个冲程的不断
循环来保证连续工作的。
吸气
压缩
做功
5.四冲程汽油机的工作循环中，压缩冲程将______能转化为____能；做
功冲程将____能转化为______能。
机械
内
内
机械
课堂导学
素养目标
1.（重点）知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利
用对人类发展的重要作用。
2.（重点）了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
课堂任务1 热机
1.实验探究：利用内能可以做功
如图甲所示，在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞住管口，然后对试管
加热，使水沸腾，水沸腾后的现象如图乙所示。观察现象，分析实验中
的能量转化可得利用内能可以______。
做功
2.热机
（1）定义：各种利用____能做功的机械。
（2）工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为______能。
（3）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（4）常见热机——内燃机
①定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
②分类：______机和______机。
内
机械
汽油
柴油
例1 下列说法中不正确的是( )
C
A.热机是利用内能做功的机械
B.燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机
C.蒸汽机属于内燃机
D.内燃机分为汽油机和柴油机两大类
变式 随着科技的发展，热机已经被应用到了不同的领域。下列设备的
工作过程中，使用了热机的是( )
A
A.歼 战斗机 B.奥运会比赛帆船
C.山地自行车 D.风车
易错提醒 热机的种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机
等。注意：电动机不是内燃机。
课堂任务2 汽油机
1.结构：如图所示是四冲程汽油机的剖面图，四冲程汽油机的构造有：
______、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门、火花塞等。
气缸
2.工作过程
（1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，
叫作一个______。
冲程
（2）四个冲程：__________、__________、__________、__________。
多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。压缩冲程中
______能转化为内能，做功冲程中内能转化为______能。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
机械
机械
（3）四冲程汽油机一个工作循环的情况总结
四冲程汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程完
成的，在一个工作循环中，活塞往复运动___次，曲轴转动___周，对外
做功___次。
2
2
1
例2 如图所示，一段时间后，观察到软木塞冲出试管口，此过程中，水
蒸气的内能______（填“增大”或“减小”），这与热机______冲程的能量
转化相同；某四冲程汽油机飞轮的转速是 ，则该汽油机每
秒做功____次。
减小
做功
20
课堂任务3 柴油机
1.构造：气缸顶部有________。（其他部分与汽油机相似）
喷油嘴
2.工作过程
（1）吸气冲程：空气从进气门进入气缸。
（2）压缩冲程：空气压强更大，温度更高，______能转化为____能。
（3）做功冲程：从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气燃烧起来，燃烧
产生的____能转化为______能。
（4）排气冲程：废气从排气门排出。
机械
内
内
机械
例3 关于热机，下列说法错误的是( )
A
A.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
B.柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都靠飞轮的惯性完成
C.汽油机在吸气冲程中，是将汽油和空气的混合物吸入气缸内
D.柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞

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