第十四章 内能的利用【单元复习】-课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件系统梳理了第十四章“内能的利用”核心知识，通过知识结构表串联热机原理、四冲程能量转化、热值特性、热机效率及能量守恒定律，结合汽油机与柴油机对比表格、实验流程图，帮助学生构建完整知识网络。 其亮点在于采用“基础巩固-真题演练-拓展探究”分层设计，如通过“内能做功实验”分析培养科学探究能力，结合氢能自行车、火箭燃料等实例计算提升科学思维，落实能量观念。这种设计让学生巩固知识，教师精准教学。

人教版物理九年级全一册精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年7月22日 单元复习 第十四章 内能的利用 第十四章 内能的利用 同步练习题（人教版九年级全一册） 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 热机工作的核心能量转化是（） A. 机械能转化为内能 B. 内能转化为机械能 C. 电能转化为内能 D. 内能转化为电能 2. 四冲程汽油机正常工作时，唯一对外做功的冲程是（） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 3. 汽油机的压缩冲程中，能量转化情况是（） A. 内能转化为机械能 B. 机械能转化为内能 C. 电能转化为机械能 D. 内能转化为电能 4. 关于热值，下列说法正确的是（） A. 燃料燃烧越充分，热值越大 B. 燃料质量越大，热值越大 C. 热值是燃料本身的特性，与燃烧情况、质量无关 D. 未燃烧的燃料没有热值 A. 1圈 B. 2圈 C. 4圈 D. 8圈 6. 下列措施中，能提高热机效率的是（） A. 增加燃料投放量 B. 让燃料充分燃烧、减少废气散热 C. 加快机器转速 D. 增大气缸体积 7. 汽油机和柴油机相比，下列说法正确的是（） A. 汽油机顶部是喷油嘴 B. 柴油机顶部是火花塞 C. 汽油机吸入汽油和空气混合物 D. 柴油机吸入纯汽油 8. 热机效率的物理意义是（） A. 燃料完全燃烧放出的热量 B. 有用机械能与燃料完全燃烧放热的比值 C. 无用能量占总能量的比例 D. 机器工作的总时间 9. 下列能量转化过程，属于内能利用的是（） A. 摩擦生热 B. 烧水升温 C. 汽油机驱动汽车 D. 双手搓暖 10. 关于能量守恒定律，下列说法错误的是（） A. 能量只会转移或转化，总量保持不变 B. 能量可以凭空产生 C. 永动机不可能实现 D. 散失的内能不会消失 二、填空题（每空2分，共28分） 11. 热机的种类包括汽油机、柴油机、蒸汽机等，都是将_________能转化为_________能的机器。 12. 四冲程内燃机的四个冲程依次是：吸气冲程、_________冲程、_________冲程、排气冲程。 13. 压缩冲程：机械能转化为内能，气缸内气体温度_________、内能_________。 14. 做功冲程：燃料燃烧释放内能，推动活塞做功，将_________能转化为_________能。 15. 热值符号为_________，固体、液体热值公式$$Q_放=$$_________，气体热值公式$$Q_放=Vq$$。 16. 热机效率永远_________100%，因为燃料燃烧放热会有散热、废气带走能量、机械摩擦损耗。 17. 能量守恒定律：能量既不会凭空_________，也不会凭空_________，只会相互转化或转移，总量保持不变。 三、实验与规律题（共22分） 18. 结合热机与热值规律，完成填空。 （1）四冲程内燃机一个工作循环：4个冲程、活塞往复2次、曲轴转_________圈、对外做功_________次。 （2）判断冲程口诀：进气开为吸气，排气开为排气，气门全闭、活塞上行为_________冲程，气门全闭、活塞下行为_________冲程。 （3）热值是燃料特性，只与燃料_________有关，与质量、是否完全燃烧_________。 （4）提高热机效率的两种方法：让燃料_________燃烧、减少各种能量_________。 （5）所有热机工作过程都遵循_________定律，永动机违背该定律，无法制成。 四、计算与简答题（共20分） 19. 简答：为什么热机效率始终小于100%？（10分） 20. 计算题：完全燃烧0.5kg酒精，放出的热量是多少？（酒精热值$$q=3.0\times10^7J/kg$$）（10分） 五、参考答案与解析 选择题答案： 1.B 解析：热机的核心原理是利用内能做功，将内能转化为机械能。 2.C 解析：四冲程汽油机只有做功冲程燃气对外做功，提供动力。 3.B 解析：压缩冲程，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，气体内能增大、升温。 4.C 解析：热值是燃料固有特性，只与燃料种类有关，与质量、燃烧是否充分无关。 5.B 解析：一个工作循环，曲轴转动2周，完成4个冲程，对外做功1次。 6.B 解析：燃料充分燃烧、减少散热和摩擦损耗，可提升有用机械能占比，提高热机效率。 7.C 解析：汽油机顶部是火花塞，吸入油气混合物；柴油机顶部是喷油嘴，吸入空气。 8.B 解析：热机效率定义：用来做有用功的机械能与燃料完全燃烧放出热量的比值。 9.C 解析：汽油机利用内能做功，属于内能的利用；其余均为做功改变内能。 10.B 解析：能量守恒定律说明能量不能凭空产生、凭空消失，永动机无法实现。 填空题答案： 11. 内；机械 12. 压缩；做功 13. 升高；增大 14. 内；机械 15. q；mq 16. 小于 17. 产生；消失 实验与规律题答案： （1）2；1 （2）压缩；做功 （3）种类；无关 （4）充分；损耗 （5）能量守恒 计算与简答题答案： 19. 答：热机工作时，无法将燃料燃烧释放的内能全部转化为有用机械能。部分能量会被高温废气带走、部分通过机身散热散失，同时机械运转存在摩擦损耗，总有额外能量损耗，因此热机效率始终小于100%。 20. 解：已知$$m=0.5kg，q=3.0\times10^7J/kg$$ 根据燃料放热公式：$$Q_放=mq=0.5kg\times3.0\times10^7J/kg=1.5\times10^7J$$ 答：完全燃烧0.5kg酒精放出的热量为$$1.5\times10^7J$$。 习题总结 本套习题全覆盖第十四章内能的利用核心考点，包含热机原理、四冲程特点与能量转化、汽油机柴油机区别、燃料热值特性与计算、热机效率、能量守恒定律。精准攻克「冲程判断」「工作循环数据计算」「热值概念辨析」「热机效率误区」等中考高频易错点，题型、难度、排版与整册习题完全统一，适配章节同步巩固与单元复习。 2 能量守恒定律 内能的 利用 热机的效率 能量的转化与守恒 热机 能量的转化和转移 原理 四冲程汽油机的工作过程 物理意义 特点 定义 热量计算 热值 热效率的计算 跨学科实践： 制作简易热机模型 知识结构 3 1.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能是可以相互________的。例如：摩擦生热，机械能转化为内能；水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能等。 2.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，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______________。 转化 转化 转移 保持不变 能量的转化与守恒 返回知识结构图 1.热机：是利用内能________的机械。内燃机是最常见的一种热机，内燃机分为___________和___________两大类。 2.原理： 做功 汽油机 柴油机 化学能 内能 机械能 燃烧 做功 热机 返回知识结构图 3.四冲程汽油机工作过程： 冲程名称 _______冲程 _______冲程 _______冲程 _______冲程 工作示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动 由上到下 由下到上 由上到下 由下到上 能量转化 机械能转化为_______能 内能转化为________能 吸气 压缩 做功 排气 内 机械 热机 返回知识结构图 4.四冲程内燃机特点： (1)每个工作循环曲轴转两圈，完成一次做功冲程。 (2)依靠曲轴的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。 (3)汽油机与柴油机的比较： 项目 汽油机 柴油机 结构图 结构 气缸顶部有火花塞、无喷油嘴 气缸顶部有喷油嘴、无火花塞 热机 返回知识结构图 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小(机械能转化为内能) 压缩程度较大(机械能转化为内能) 做功冲程 压缩末，火花塞点火，燃料燃烧，产生高温高压燃气对外做功 压缩末，喷油嘴喷出雾状柴油，柴油自燃产生高温高压燃气对外做功 排气冲程 排出废气 排出废气 效率 不高；20%～40% 稍高；30%～45% 适用范围 小汽车、飞机等 载重汽车、轮船、坦克等 热机 返回知识结构图 1. 热值： (1)定义：把某种燃料________燃烧放出的________与其________之比，叫作这种燃料的热值，用符号________表示。 (2)特性：热值的大小取决于燃料的种类。 (3)单位(符号)：________(固体、液体)，________(气体)。 (4)公式：燃料完全燃烧放热Q放＝________(固体、液体)或Q放＝________(气体)。 (5)意义：热值在数值上等于__________某种燃料完全燃烧放出的热量。 质量 完全 热量 J/kg q J/m3 1kg qm qV 热机的效率 返回知识结构图 燃料 完全燃烧放出的热量 2.热机的效率： (1)定义：热机工作时，用来做____________的这部分能量与_______ _________________________之比。 (2) 公式：η＝。 (3)提高热机效率的主要途径： ①使燃料燃烧充分；②尽量减少各种热量损失； ③注意保养，保证良好的润滑，减小摩擦； ④采用先进技术和设备。 有用功 返回知识结构图 热机的效率 实验探究：内能做功 实验过程：在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口， 用酒精灯加热至沸腾。 实验现象：橡胶塞被冲出去，试管口出现“白雾”。 实验分析：酒精燃烧是化学能转化为________能；酒 精燃烧将水加热至沸腾，是通过_________的方式使水的内能增加；塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的________能转化为塞子的________能；水蒸气内能减少，温度降低，________形成小水滴。 内 热传递 内 机械 液化 重点实验突破 返回知识结构图 考点1 能量的转化和守恒 1. ［2024·湖南］有关能量的转移、转化和利用，下列说法 正确的是( ) C A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体 B. 钻木取火，是内能转化为机械能 C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 举一反三 12 【点拨】 电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内 能转移到人体，故A错误；钻木取火，是将机械能转化为内 能，故B错误；中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量， 是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确；用嘴对着 手哈气取暖，手从哈气中吸收热量，是通过热传递的方式增 大手的内能，故D错误。 返回 举一反三 13 2.［2024·长春节选］生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等 为原料生产的航空燃油。2024年6月5日，国产大飞机 加 注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。生物航 煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化 学能，说明能量的转化具有________。在能量转化和转移的 过程中，能量的总量______。 方向性 不变 返回 举一反三 14 考点2 热机 3. 下列运载工具中，不需要利用热机的是( ) C A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 返回 举一反三 15 4. ［2024·广元］1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽 油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温 高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程( ) B A. 是压缩冲程 B. 气体对外做功，内能转化为机械能 C. 活塞依靠飞轮的惯性而运动 D. 气体对外做功，气体的内能增加 举一反三 16 【点拨】一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃 料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，将内 能转化为机械能，是做功冲程，故选B。 返回 举一反三 17 5. ［2024·临沂节选］如图所示的内燃机的四个冲程，气缸 内气体的内能最小的是( ) D A. B. C. D. 举一反三 18 【点拨】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合物，气 体温度较低；在压缩冲程，活塞压缩汽油与空气的混合物， 活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气缸内气 体内能增加；做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内能 转化机械能；排气冲程中，将气缸内的废气排出；相比而言， 吸气冲程中的气体温度最低，内能最小；故选D。 返回 举一反三 19 6.如图是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为 ______冲程，它是______（填“汽油”或“柴油”） 机。若飞轮的转速为，在 内，该 内燃机完成____个工作循环。 压缩 柴油 20 【点拨】 由图可知，两气门关闭，活塞上行，为 压缩冲程。该内燃机有喷油嘴，是柴油机。飞轮 的转速为 ，一个工作循环飞轮转两周， 在 内，该内燃机完成20个工作循环。 返回 举一反三 20 考点3 热值 热机的效率 7. ［2024·连云港］下列关于燃料的热值，说法正确的是 ( ) D A. 燃料燃烧越充分，其热值越大 B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C. 一瓶酒精用去 ，剩余酒精的热值将减小 D. 焦炭的热值是，完全燃烧 焦炭能放出 的热量 举一反三 21 【点拨】 热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关， 与燃料的质量和燃烧程度无关，错误；根据 知, 在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少， B错误；焦炭放出的热量： ，D正确。 返回 举一反三 22 8. ［2024·扬州］家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下 列说法正确的是( ) B A. 汽油机的效率能达到 B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C. 汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 返回 举一反三 23 9.［2024·宿迁节选］氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能 产业发展成为实现“碳达峰”“碳中和”的重要举措。市场上的 某品牌氢能自行车，一次性充满氢气， 能匀速骑行 ，氢能自行车与骑行者总质量为 ，骑行时受到的 阻力为总重的0.05倍，氢气热值为 。氢气完全 燃烧产生的热量是__________ ，氢气的利用效率是_____。 取 举一反三 24 【点拨】 氢气完全燃烧放出的热量 ；氢能自 行车骑行时受到的阻力 ，匀 速骑行时自行车受力平衡，则其受到的牵引力 ， 氢能自行车受到的牵引力所做的有用功 ，氢气的利用效 率 。 返回 举一反三 25 10.［2024·常州］中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾 气中的二氧化碳合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火 炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示 模拟实验，测量该燃料的热值。 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入水，测得水的初温为 ，点燃“燃 料灯”开始加热； 举一反三 26 ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃 料灯”消耗燃料 。 已知实验时气压为标准大气压， ，用该装置加热水的效率 为 。求： （1）此过程中，烧杯内水吸收的热量。 【解】水吸收的热量 。 举一反三 27 （2）该液态燃料的热值。 该液态燃料燃烧放出的热量 ；该液态燃料的 热值 。 返回 举一反三 28 11.［2025·贵州模拟］目前汽车普遍应用于人们日常生活中的 出行，汽车发动机的工作大多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做 功，提供动力。但是不论使用汽油还是柴油发动机，效率都很 低。为了提高能源的利用率，涡轮增压技术应运而生。涡轮增 压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术， 与超级增压器（机械增压器）功能相当，两者都可增加进入内 燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。涡轮增压器常 举一反三 29 用于汽车引擎中，通过利用排出废气的热量及流量，能提升内 燃机的马力输出。涡轮增压原理如图所示，发动机排出的高温 废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将新鲜空 气压缩后推入气缸，从而提高了热机效率。 举一反三 （1）废气推动涡轮转动的过程中，废 气对涡轮______，内能转化成______ 能。 做功 机械 （2）若气缸内完全燃烧 汽油 ，释放的热量 为__________ 。 （3）结合以上信息，请你说出一条“涡轮增压”能提高热机效 率的原因____________________________________________ _________________________。 提高气缸内的空气量，使燃烧更充分，燃烧后释放的内能增大，有用功增多 举一反三 31 （4）当气缸内吸入相同体积的空气时， 安装了涡轮增压器的发动机和传统发 动机相比，谁对外做的功更多：_____ _________________________________ ___。 安装了涡轮增压器的发动机对外做的功更多 返回 举一反三 32 主题 物理与航天 火箭升空时，燃料燃烧释放内能，高温高压燃气迅速膨 胀对外做功，将内能转化为机械能推动航天器飞行。我国航 天人凭借深厚物理知识不断创新，以大国精神推动航天事业 迈向深空。 举一反三 33 1. 我国航天技术已达到世界领先水平。运载火箭采用液氢作 为燃料，是因为液氢具有( ) A. 较大的热值 B. 较多的热量 C. 较大的比热容 D. 较大的重力势能 A 返回 举一反三 2. 图中所示为我国某型号的火箭发射时 上升的场景。关于火箭发射过程中涉及 的物理知识，下列说法正确的是( ) B A. 火箭上升过程中温度越高，所含的热量越多 B. 发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同 C. 随着科技的发展，火箭发动机的热机效率可达 D. 火箭上升过程中，能量的总量减少 返回 举一反三 35 3.2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载 火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭发动机______ （填“属于”或“不属于”）热机，____（填“能”或“不能”）在 大气层外工作。探测器加速升空时，它的机械能________ （填“守恒”或“不守恒”）。 属于 能 不守恒 举一反三 36 【点拨】 火箭发动机属于热机，是利用内能转化为机械能来 工作的；火箭要把探测器送到大气层外，所以火箭的发动机 能在大气层外工作。探测器加速升空时，质量不变，速度增 大，动能增大；高度增大，重力势能增大，所以机械能增大， 即机械能不守恒。 返回 举一反三 37 4.如图所示是我国某火箭发射时的场景， 目前运载火箭一般使用液氢作为燃料，液 氧作为助燃剂，液氢热值为 。 （1）某火箭发射时携带 液氢燃 料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？ 【解】这些燃料完全燃烧放出的热量 。 举一反三 38 （2）若（1）中放出的热量只有 被水吸收，能将 、初温为 的水加热至多少摄氏度？ ，当地大气压为标准大气压］ 举一反三 39 由 得，水吸收的热量 此时水的末温为 ，而标 准大气压下，水的沸点为，则水能被加热至 。 ，由 得，水温度升高 ， 返回 举一反三 40 5.［2025·深圳期中节选］如图甲所示的火箭喷气发动机本身 带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，燃料和氧化剂 分别装在两个容器里，由输送系统把燃料和氧化剂喷入燃烧 室，用电火花点燃，产生的气体从尾部喷出，对火箭产生强 大的反冲推力，使它前进。空气喷气发动机本身只携带燃料， 需要从外界空气中获得足够的氧气来助燃。如图乙所示为空 气喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进， 举一反三 41 空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器 喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷 出，冲击轮机，叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷 管喷出，使机身向前飞行。 举一反三 （1）火箭喷气发动机工作时，先将燃料的化学能转化为___ 能，再将其转化为火箭的______能，这个过程相当于汽油 机的______冲程。 内 机械 做功 （2）______（填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层 外工作。 空气 举一反三 43 （3）空气喷气发动机工作过程中，发动机内气体温度是不 断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化 的是___（填字母）。 举一反三 44 A. B. C. D. 【点拨】 压缩机在压缩空气时，将机械能转化为内能，所以 发动机内气体的温度升高；点火燃烧后，气体对外做功，将 气体的内能转化为机身的机械能，气体温度降低，所以气体 温度先升高后降低，故 不符合题意，C符合题意。 √ 返回 举一反三 45 $