第十四章 内能的利用 知识清单-2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册

第十四章 内能的利用 知识清单 第1节 能量的转化与守恒 （一）能量的形式与转化 1. 自然界中能量的形式多种多样，常见的有_______、_____、_____、化学能、光能、核能等。 2. 摩擦生热过程中，_______能转化为_______能；水电站发电时，水的_______能转化为_______能。 3. 电灯工作时，电能主要转化为_______能和_______能；电动机工作时，电能主要转化为_______能。 4. 燃料燃烧过程是_______能转化为_______能的过程，这一过程是通过_______的方式实现的。 5. 冬天用热水袋取暖，能量从热水袋转移到人体，这种能量的传递方式叫做_______，该过程中能量的形式_______（选填“发生”或“不发生”）改变。 （二）能量守恒定律 1. 能量守恒定律的内容是：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体_______到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的_______保持不变。 2. 能量的转化和转移具有_______性，例如内能只能自发地从_______物体转移到_______物体，而不能反向转移。 3. 历史上有人曾尝试制造“永动机”，但最终都以失败告终，其根本原因是违背了_______定律。 4. 在热传递过程中，高温物体放出的热量_______低温物体吸收的热量（不计热量损失时），这是能量守恒定律的具体体现。 5. 小球从高处下落过程中，若不计空气阻力，能转化为_______能，且两种能量的总量。 第2节 热机 （一）热机的定义与分类 1. 热机是利用_______做功的机械，其核心原理是将_______能转化为_______能。 2. 常见的热机有蒸汽机、_______、汽轮机、_____等，其中蒸汽机属于（选填“内燃机”或“外燃机”）。 3. 内燃机是燃料直接在发动机_______内燃烧产生动力的热机，根据燃料的不同可分为_______和_______两类。 4. 汽油机的主要结构包括气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门和_______等；柴油机与汽油机结构上的主要区别是用_______代替了该部件。 5. 生活中，燃油汽车通常使用_______机，大型轮船常使用_______机，飞机常使用_______发动机。 （二）内燃机的工作过程 1. 活塞在气缸内从一端运动到另一端的过程叫做一个_______，四冲程内燃机的工作循环包括吸气、_____、_____、排气四个冲程。 2. 汽油机吸气冲程吸入的是_______的混合物；柴油机吸气冲程吸入的是_______。 3. 压缩冲程中，活塞压缩气体做功，能转化为_______能，气体的温度和压强会。 4. 做功冲程是内燃机唯一对外做功的冲程，该过程中燃料燃烧产生的_______能转化为_______能，此冲程中飞轮获得动力并带动其他冲程运转。 5. 排气冲程的作用是排出气缸内燃烧后的_______，该冲程依靠飞轮的_______完成。 6. 四冲程内燃机一个工作循环中，活塞往复_______次，曲轴转动_______周，对外做功_______次。 7. 柴油机的点火方式为_______式，汽油机的点火方式为_______式，这是两者工作过程的重要区别。 8. 在压缩冲程结束时，汽油机气缸内的混合物被_______点燃，柴油机气缸内的柴油被_______的空气点燃。 第3节 热机的效率 （一）热机效率的概念 1. 热机效率是指热机用来做_______功的那部分能量与燃料_______燃烧放出的能量之比，用符号_______表示。 2. 热机效率的计算公式为η=_____，其中W有表示，Q放表示_______。 3. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q放=_____，其中m表示燃料的，q表示燃料的_______。 4. 热机效率总小于1，是因为燃料燃烧时总有部分能量损失，常见的能量损失途径有：燃料未完全燃烧、_____、_____、克服机械摩擦做功等。 5. 提高热机效率的意义在于节约_______、减少_______污染，符合绿色发展理念。 （二）热机效率的计算与提高 1. 某汽油机完全燃烧0.5kg汽油，放出的热量为2.3×10⁷J，其中用来做有用功的能量为9.2×10⁶J，则该汽油机的效率为_______。 2. 提高热机效率的具体措施有：保证良好的润滑以减小_______、减少废气带走的_______、使燃料尽可能_______燃烧等。 3. 两台热机的效率分别为30%和40%，表示前者消耗1kg燃料做的有用功是燃料完全燃烧放出热量的_______，后者的能量利用率更_______（选填“高”或“低”）。 4. 若某柴油机的效率为35%，则完全燃烧5kg柴油（q柴油=4.3×10⁷J/kg），该柴油机对外做的有用功为_______J。 5. 热机工作时，废气带走的能量约占燃料完全燃烧放出能量的_______%，是能量损失的主要途径之一。 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 （一）模型原理与设计 1. 简易热机模型通常采用_______机的原理制作，因其结构相对简单、安全性较高，适合实验操作。 2. 简易热机模型的核心能量转化是：燃料的_______能→_______能→工作物质的_______能→_______能。 3. 制作简易热机模型时，常用的热源有_______、蜡烛等；常用的工作物质是水沸腾后产生的_______。 4. 简易热机模型中，将内能转化为机械能的关键装置是_______，通过其运动推动其他部件转动。 5. 为使模型获得更多的机械能，可采取的措施有：选用热值更大的燃料、增大盛装工作物质的容器容积、提高_______的温度等。 （二）制作与操作规范 1. 制作简易热机模型所需的常见材料有：空易拉罐、去掉笔芯的中性笔、小风扇、_______、密封胶、_______等。 2. 用易拉罐制作蒸汽发生器时，向罐内注入的水量不宜过多，一般不超过易拉罐容积的_______，防止加热时水溢出或蒸汽压力过大。 3. 安装导出蒸汽的导管时，需用密封胶将导管与易拉罐的连接处密封，目的是防止_______泄漏导致能量损失。 4. 点燃酒精灯加热时，应保持酒精灯与罐底_______cm的距离均匀加热，禁止直接对罐体加热。 5. 熄灭酒精灯时必须用_______盖灭，不可用嘴吹灭；加热过程中禁止触碰罐体和导管，防止_______。 （三）实验现象与分析 1. 加热易拉罐内的水时，可观察到_______从导管口高速喷出，同时对准喷口的小风扇会_______。 2. 上述现象中，水受热沸腾汽化产生水蒸气，这是通过_______的方式改变水的内能；水蒸气推动风扇转动，是_______能转化为_______能的过程。 3. 简易蒸汽船模型中，蒸汽向右喷出时船体向左行驶，这一现象与热机的_______冲程能量转化相同。 4. 若模型运转不顺畅，可能的原因有：蒸汽泄漏、_______不足、导管角度未对准风扇扇叶等。 5. 实验结束后，需等待装置_______后再进行拆卸和整理，确保操作安全。 参考答案 第1节 能量的转化与守恒 （一）能量的形式与转化 1. 机械能；内能；电能 2. 机械；内；机械；电 3. 光；内；机械 4. 化学；内；热传递 5. 热传递；不发生 （二）能量守恒定律 1. 转移；总量 2. 方向；高温；低温 3. 能量守恒 4. 等于 5. 重力势；动；保持不变 第2节 热机 （一）热机的定义与分类 1. 内能；内；机械 2. 内燃机；喷气发动机；外燃机 3. 气缸；汽油机；柴油机 4. 火花塞；喷油嘴 5. 汽油；柴油；喷气 （二）内燃机的工作过程 1. 冲程；压缩；做功 2. 汽油和空气；空气 3. 机械；内；升高 4. 内；机械 5. 废气；惯性 6. 两；两；一 7. 压燃；点燃 8. 火花塞；高温高压 第3节 热机的效率 （一）热机效率的概念 1. 有用；完全；η 2. (W有/Q放)×100%；有用功；燃料完全燃烧放出的热量 3. mq；质量；热值 4. 废气带走能量；散热损失 5. 燃料；大气 （二）热机效率的计算与提高 1. 40% 2. 摩擦；热量；完全 3. 30%；高 4. 7.525×10⁷ 5. 30-40 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 （一）模型原理与设计 1. 外燃；蒸汽 2. 化学；内；内；机械 3. 酒精灯；水蒸气 4. 蒸汽喷管（或汽轮机/风扇） 5. 蒸汽 （二）制作与操作规范 1. 酒精灯；铁丝 2. 1/2 3. 蒸汽 4. 2-3 5. 灯帽；高温烫伤 （三）实验现象与分析 1. 水蒸气；转动 2. 热传递；内；机械 3. 做功 4. 热源功率（或蒸汽压力） 5. 冷却 学科网（北京）股份有限公司 $