第十四章 内能的利用 单元复习课件-2026-2027学年物理人教版九年级全一册

热机与内能复习 第十四章 第2节 热机 ＋ 分子动理论和内能 九年级物理 · 复习课件 1 活动一 内燃机 1、燃料在 气缸内 燃烧的热机叫内燃机。 2、内燃机的种类有 汽油 机和 柴油 机。 3、它们分别用 汽油 和 柴油 作为燃料。 2 活动二 汽油机的四个冲程 1、内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程，分别是 吸气、压缩、做功、排气 冲程。 2、活塞从气缸一端运动到另一端 叫做一个冲程。 3 活动三 汽油机的工作过程 冲程 活塞运动方向 进气门 排气门 能量转化 吸气 向下 打开 关闭 无 压缩 向上 关闭 关闭 机械能→内能 做功 向下 关闭 关闭 内能→机械能 排气 向上 关闭 打开 无 口诀：吸下排上，压缩两关；做功两关活塞下，只有做功才出力。 5 活动四 汽油机和柴油机的异同 不同点 汽油机 柴油机 结构 顶部有火花塞 顶部有喷油嘴 吸入物质 汽油和空气的混合物 空气 点火方式 点燃式 压燃式 练一练2：压缩冲程中 机械 能转化为 内 能；做功冲程中 内 能转化为 机械 能。 6 练一练 第3题 · 试管实验（1） （1）燃料燃烧时燃料的化学能转化为 能，通过 方式把热量传递给水和水蒸气，使水和水蒸气的内能 。 水沸腾时产生的水蒸气膨胀对木塞做功，水蒸气的 能转化为木塞的 能。 内 热传递 变大 内 机械 7 练一练 第3题 · 汽油机冲程（2） （2）热机是利用 能工作的一种机器。一个工作循环的正确顺序是 。 使汽油机获得动力的是 冲程，即图 ，能量转化是 能转化为 能。 补充：四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性完成。 甲→乙→丁→丙 内 做功 丁 内 机械 8 练一练 第4题 · 热学实验说明的物理知识 A、两块表面干净的铅压紧后可吊起重物 说明分子之间存在着引力。 B、加热使水沸腾，水蒸气冲起软木塞 水蒸气对软木塞做功，内能转化为机械能；说明做功可以改变物体的内能。 C、抽掉玻璃板后，两种气体混合在一起 说明分子在不停地做无规则运动（扩散现象）。 9 复习 内能的大小与哪些因素有关（1） 一切物质的分子在任何温度下都不停地做热运动，所以一切物体都有 能。 同一物体温度越高，分子热运动越 ，内能越 。 相同温度下，质量越大，分子个数越多，内能越 。 内 剧烈 大 大 10 复习 内能的大小与哪些因素有关（2） 1 kg 30 ℃ 的水与 10 kg 30 ℃ 的水： 内能大。 依据：温度相同时，质量越大，内能越大。 1 kg 30 ℃ 的水与 1 kg 60 ℃ 的水： 内能大。 依据：质量相同时，温度越高，内能越大。 10 kg 30 ℃ 的水 1 kg 60 ℃ 的水 11 复习 改变内能的两种方式 通过做功改变内能的有 ；通过热传递的有 。 选项 现象 方式 A 用锯锯木头，锯条发热 B 烧开水时，水逐渐变热 C 壶中水沸腾时壶盖跳动 D 小孩滑滑梯臀部有灼热感 E 流星在大气层中发出光和热 F 冬天手冷时搓手 G 冬天用热水袋取暖 做功 做功 做功 做功 做功 热传递 热传递 A、C、D、E、F B、G 12 复习 判断正误 说法 判 A 一个分子做无规则运动所具有的能叫内能 B 温度为 0 ℃ 的物体内能为 0 J C 正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能不变 D 同一物体在相同物态时，温度越低内能越少 E 质量相同 0 ℃ 的冰比 0 ℃ 的水内能少 × × × √ √ 13 复习 判断正误 说法 判 F 温度高的物体具有的内能不一定多 G 物体运动得越快，物体的内能越大 H 热传递一定是从内能多的物体传给内能少的物体 I 质量相同时，100 ℃ 的水比 80 ℃ 的水含有的热量多 √ × × × 14 复习 易错点总结 ① 一切物体在任何温度下都有内能。 ② 内能是物体内所有分子动能和势能的总和。 ③ 热量是过程量，只能说“吸收/放出热量”，不能说“含有热量”。 ④ 热传递的条件是存在温度差，方向从高温物体到低温物体。 15 目标检测 选择题 第1题 1、分子很小，看不见摸不着，但我们可以通过直接感知的现象，经过合理的推测来认识分子。下列推测既合理又符合事实的是（　　） A. 水很难压缩 → 分子之间存在斥力 B. 空气中沙尘飞舞 → 分子做无规则运动 C. 钢棒很难压缩 → 分子没有间隙 D. 带电体能吸引轻小物体 → 分子之间存在引力 答案：A 解析：A 水难压缩说明分子间有斥力；B 沙尘飞舞是机械运动；C 钢棒难压缩说明分子间有斥力，不是没有间隙；D 是电学现象。 16 目标检测 选择题 第2题 2、PM2.5 是指空气中直径小于 2.5 μm 的颗粒物，其浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面。下列关于 PM2.5 的说法正确的是（　　） A. 温度低于 0 ℃ 时，PM2.5 不具有内能 B. PM2.5 在空气中的运动属于分子热运动 C. PM2.5 在空中受到的是非平衡力作用 D. PM2.5 的空间尺度小于电子 答案：C 解析：一切物体都有内能，A 错；PM2.5 是宏观颗粒，属于机械运动，B 错；PM2.5 受力不平衡，C 正确；PM2.5 直径远大于电子，D 错。 17 目标检测 选择题 第3题 3、密闭的房间里打开香水瓶的盖子，一会儿整个房间都能闻到香味，下列说法正确的是（　　） A. 温度越高，香味扩散得越慢 B. 若温度低于 0 ℃，这个现象就消失 C. 这个现象能说明分子间有相互作用力 D. 这个现象能说明分子运动是无规则的 答案：D 解析：温度越高扩散越快，A 错；分子在任何温度下都运动，B 错；闻到香味说明分子在运动，不能说明分子间有作用力，C 错，D 正确。 18 目标检测 选择题 第4题 4、90 ℃ 水全部变成 125 ℃ 水蒸气（　　） A. 这些水蒸气的内能比水的小 B. 液态水分子间距比气态水分子的大 C. 水蒸气只能通过热传递途径变为水 D. 水分子在 125 ℃ 时比 90 ℃ 时热运动更激烈 答案：D 解析：水变成水蒸气吸热，内能增大，A 错；气态分子间距大于液态，B 错；水蒸气液化也可以做功，C 错；温度越高分子热运动越剧烈，D 正确。 19 目标检测 选择题 第5题 5、图3是内燃机的某个冲程。右边四幅图与该冲程的能量转化方式一致的是（　　） 答案：A 解析：图3为做功冲程，内能→机械能。A 是内能→机械能；B 搓手发热是机械能→内能；C 是动能→重力势能；D 是太阳能→内能。 20 目标检测 选择题 第6题 6、某机器的能量流向图如图4所示（内能输入→机械能输出+内能输出），据此推测该机器可能是（　　） A. 热机　　B. 电动机 C. 发电机　　D. 电热水器 答案：A 解析：该机器把内能转化为机械能，同时有部分内能散失，符合热机的能量转化特征。 21 目标检测 第7题 · 打气与瓶塞跳起 （1）给瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，气体内能 ，是 能转化为 能，与 冲程相同。 （2）瓶塞跳起时，气体对外做功，内能 ，是 能转化为 能，与 冲程相同。 总结：外界对物体做功 → 内能增大；物体对外做功 → 内能减小。 增大 机械 内 压缩 减少 内 机械 做功 22 目标检测 第8题 · 热值计算（1） 小丽妈妈用焦炭给锅里的水加热，水从 20 ℃ 上升到 60 ℃，刚好燃烧了 0.2 kg 的焦炭。 （1）燃烧 0.2 kg 的焦炭放出多少热量？（q焦炭=3.0×10⁷ J/kg） 解：Q放 = q·m = 3.0×10⁷ J/kg × 0.2 kg = 6.0×10⁶ J 23 目标检测 第8题 · 热值计算（2） （2）锅里的水的质量是多少？（保留 1 位小数） [ c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃) ] 解：若焦炭完全燃烧放出的热量全部被水吸收： Q吸 = Q放 = 6.0×10⁶ J ; Q吸=cm△t 24 热机效率 热机 · 综合练习 25 第1题 木炭的热值（1）（2） 有一箱木炭（查课本第31页热值表），它的质量为 10 kg。 （1）它的热值是多少？表示的物理意义是什么？ 木炭的热值 q = 3.4×10⁷ J/kg。 物理意义：1 kg 木炭完全燃烧放出的热量是 3.4×10⁷ J。 （2）若用掉一半，剩下的木炭的热值又是多少？ 热值是物质的一种特性，用掉一半后热值不变，仍为 3.4×10⁷ J/kg。 26 第1题 木炭的热值（3） （3）完全燃烧 5 kg 木炭放出的热量是多少焦耳？ Q放 = q·m = 3.4×10⁷ J/kg × 5 kg = 1.7×10⁸ J 27 第1题 木炭的热值（4） （4）如果烧开一壶水需要热量 6.8×10⁷ J，不计热量损失，那么需要完全燃烧多少千克木炭？ 不计热量损失，则 Q放 = Q吸 = 6.8×10⁷ J m = = = 2 kg Q放 q 6.8×10⁷ J 3.4×10⁷ J/kg 答：需要完全燃烧 2 kg 木炭。 28 第2题 四冲程汽油机（吸气冲程） 如图1，为四冲程汽油机的吸气冲程。请回答： （1）热机是将 能转化成 能的机械。 （2）吸气冲程中进气门外面空气的压强 里面空气的压强。 （3）火花塞在 冲程产生电火花。 内 机械 大于 做功 29 第3题 汽车发动机（1） 随着我国人民生活水平的提高，家庭小汽车已走进千家万户。 （1）汽车发动机一般是汽油机，在 冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能； 完全燃烧 1 kg 的汽油能够释放 J 的能量。（q汽油 = 4.6×10⁷ J/kg） 做功 4.6×10⁷ 30 第3题 汽车发动机（2）（3） （2）将内燃机的能量流向制成如图2所示的图表，根据图表给出的信息，该内燃机的效率为 %。 η = 100% − 32% − 30% − 6% = 32% （3）为确保发动机正常工作，需对其冷却。一般使用水来充当冷却剂，优点（只写一种）： 水的比热容较大，相同质量的水和其他液体相比，升高相同温度吸收的热量多，冷却效果好。 32 31 第4题 烟煤烧水（1） 用烟煤烧水时，将 50 kg 的水从 20 ℃ 加热到 100 ℃，燃煤了 1.4 kg 的烟煤。c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)，q烟煤 ≈ 3×10⁷ J/kg。 （1）水吸收的热量是多少？ Q吸 = c水·m水·Δt = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 50 kg × 80 ℃ = 1.68×10⁷ J 32 第4题 烟煤烧水（2） （2）1.4 kg 的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ Q放 = q煤·m 煤= 3×10⁷ J/kg × 1.4 kg = 4.2×10⁷ J 33 第4题 烟煤烧水（3） （3）热效率是多少？ η = Q吸 Q放 × 100% = × 100% = 40% 答：热效率约为 40%。 1.68×10⁷ J 4.2×10⁷ J 34 第4题 烟煤烧水（4） （4）分析热效率不高的原因。 ① 烟煤没有完全燃烧； ② 燃烧放出的热量有一部分被烟气带走； ③ 有一部分热量散失到空气中，被容器吸收。 35 第5题 选择题 · 辅助冲程 单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 答案：C 解析：四个冲程中只有做功冲程是燃气对外做功，内能转化为机械能；其他三个冲程要靠飞轮的惯性完成。 36 第6题 燃气热水器（1） 裕豪同学自家来水的温度为 15 ℃，他洗澡时，把燃气热水器的温度设定为 40 ℃，已知他洗澡用了 0.02 m³ 的热水。 （1）水的质量是多少？ m = ρV = 1.0×10³ kg/m³ × 0.02 m³ = 20 kg （2）水吸收的热量是多少？ Q吸 = c·m·Δt = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 20 kg × 25 ℃ = 2.1×10⁶ J 37 第6题 燃气热水器（2） （3）燃气热水器的效率是 95%，他这次洗澡消耗了多少天然气？（q天然气 = 4.0×10⁷ J/m³） Q放 = Q吸 η = = 2.21×10⁶ J V = Q放 q = = 0.055 m³ 答：他这次洗澡约消耗 0.055 m³ 天然气。 2.21×10⁶ J 4.0×10⁷ J/m³ 2.1×10⁶J 95% 38 第7题 垃圾焚烧发电 垃圾分类有利于资源的回收再利用。某垃圾焚烧发电站日处理生活垃圾 6000 t，1 t 垃圾焚烧时能产生 2.16×10¹⁰ J 的电能，这些电能相当于完全燃烧多少木柴所放出的能量？ （q干木柴 = 1.2×10⁷ J/kg） m = Q q = = 10.8×10 kg 答：这些电能相当于完全燃烧 10.8×10 kg 木柴放出的能量。 2.16×10¹⁰J/t×6000t 1.2×10⁷ J/kg 6 6 39 第8题 探究 · 水和沙子吸热本领 子欣同学常看天气预报节目，注意到同一天内海滨城市温差较小，而沙漠地区温差较大。他从海水中走上沙滩，感觉沙子比海水烫脚。 （1）子欣探究的物理问题是： 水和沙子的吸热本领（比热容）哪个大？ （2）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 吸收热量的多少 40 第8题 探究 · 结论（4） （3）质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 沙子吸收的热量； 加热相同的时间，质量相同的水和沙子， 升高的温度更高。 大于 沙子 41 第8题 探究 · 太阳能（5） （4）用太阳电池把 能转化成 能； 从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过 来增加水的内能。 一台太阳能热水器储有 100 kg 的水，水温从 20 ℃ 升到 80 ℃，水吸收的热量是多少？ Q吸 = c·m·Δt = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 100 kg × 60 ℃ = 2.52×10⁷ J 太阳（光） 电 热传递 42 $