第十四章 内能的利用 知识清单-2026-2027学年（人教版）九年级物理全一册

第十四章　内能的利用　知识清单 必 备 知 识 点 学生挖空版 · 先自己填，再对照教师版答案 2026-2027学年（人教版）九年级物理上册 怎么用　每个知识点按四段读：原理（它为什么成立，一句话本质）→ 结论（能直接用的公式）→ 条件（什么时候能用）→ 易错（先自己填空，再对照教师版核对）。每个知识点独立成块，考前按编号回查最快。 第十四章　内能的利用 人教版 2024 九年级全一册 · 全章 3 节 · 6 个知识点 K01　热机：把内能变成机械能的机器 原理　热机是利用＿＿来做功的机器。它工作的第一步是燃料燃烧，把燃料的＿＿＿转化为＿＿；第二步是让高温高压的燃气推动活塞（或叶轮）做功，把＿＿转化为＿＿＿。所以热机真正消耗的是燃料的＿＿＿，中间过一道＿＿。 结论　蒸汽机、＿＿＿、汽轮机、喷气发动机都是热机。燃料在气缸内部燃烧的叫＿＿＿，＿＿＿和＿＿＿都属于四冲程＿＿＿。 　　　　热机工作时一定有能量散失：＿＿带走一部分、＿＿＿带走一部分、机件摩擦又消耗一部分，所以热机效率总＿＿＿＿。 条件　「热机把内能转化为机械能」这句话是从能量转化的第二步说的；若问燃料的能量最终去了哪里，起点要追到＿＿＿。 易错　热机不能＿＿能量，只能＿＿能量；「热机把燃料烧掉就产生了机械能」这种说法漏掉了化学能这一环。另外，热机工作过程一定伴随内能向外散失，不存在效率 ＿＿＿＿ 的热机。 K02　四冲程：一个循环四冲程，转两周、做功一次 原理　活塞在气缸内往复运动，从气缸一端运动到另一端叫一个＿＿。一个工作循环由＿＿、＿＿、＿＿、＿＿四个＿＿组成，顺序固定，周而复始。 结论　压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上压缩气体，＿＿＿转化为＿＿，气体＿＿＿＿；做功冲程：火花塞点火（或喷油嘴喷油）燃烧，高温高压燃气推动活塞向下，＿＿转化为＿＿＿，这是＿＿对外做功的冲程。 　　　　吸气、压缩、排气三个冲程都不对外做功，靠＿＿＿＿完成。一个工作循环里：活塞往复 ＿＿＿，曲轴和飞轮转 ＿＿＿，燃气对外做功 ＿＿＿。 图 1　四冲程内燃机：甲吸气（进气门开、活塞下行）、乙压缩（两门关闭、活塞上行）、丙做功（火花塞点火、活塞下行）、丁排气（排气门开、活塞上行） 条件　四个冲程中只有＿＿＿＿有动力输出，另外三个靠惯性；判断是哪个冲程，看两个＿＿＿＿和活塞的＿＿＿＿。 易错　三个高频错：把＿＿＿＿说成「内能转化为机械能」（正好相反）；认为＿＿＿＿都对外做功；把「＿＿＿＿」记成「转 1 周做功 1 次」。 K03　汽油机与柴油机：一个点燃，一个压燃 原理　汽油机和柴油机都是四冲程内燃机，构造相似，根本区别在「烧什么、怎么点火」：汽油机顶部是＿＿＿，靠电火花＿＿；柴油机顶部是＿＿＿，靠压缩后空气的高温把柴油＿＿。 结论　汽油机吸气冲程吸入的是汽油与＿＿的＿＿＿＿，＿＿＿；柴油机吸气冲程只吸入＿＿，在压缩冲程末由喷油嘴喷入柴油，＿＿＿。 　　　　柴油机压缩程度更大、燃气压强更高，所以＿＿＿＿（30%~45%），用于＿＿＿＿、拖拉机、轮船；汽油机＿＿、运转平稳（20%~30%），用于小汽车、摩托车。 条件　两者相同点是：都是＿＿＿、一个循环都是「＿＿＿、＿＿、＿＿＿＿」、都把＿＿＿＿。 易错　「柴油机是＿＿＿」「汽油机顶部是＿＿＿」都是张冠李戴。另外，柴油机吸入的只是＿＿，不是柴油与＿＿的混合物。 K04　热值：1 kg 燃料完全燃烧放出的热量 原理　1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的＿＿，符号 q，单位 ＿＿＿＿；气体燃料的＿＿按体积算，单位 ＿＿＿＿。它描述的是燃料「烧起来能放多少热」的本领。 结论　放热公式：固体、液体燃料用 ＿＿＿＿；气体燃料用 ＿＿＿＿。其中 m 是质量（kg），V 是体积（m³）。 　　　　热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的＿＿有关，与燃料的＿＿、体积、形态、是否＿＿＿＿都无关。氢的热值是 ＿＿＿＿ J/kg，很大，且＿＿＿体积小便于储存，所以火箭用＿＿＿作燃料。 条件　公式算的是「＿＿＿＿」放出的热量；实际燃烧总不完全，真正放出的热量＿＿ qm。 易错　「燃料燃烧得越充分，＿＿越大」错——＿＿不变，变的只是＿＿＿＿。「＿＿大的燃料放热一定多」也错，还要看＿＿：一小块氢的＿＿虽大，放热可能不如一车煤。 K05　热机效率：有用功占燃料放出热量的比例 原理　热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫＿＿＿＿，η＝＿＿＿。它衡量的是「烧掉的燃料里有多少真正变成了＿＿＿＿」。 结论　常见热机的效率：＿＿＿ 6%~15%，＿＿＿ 20%~30%，＿＿＿ 30%~45%。效率总＿＿＿＿，因为＿＿带走热量、＿＿＿带走热量、机件＿＿都要消耗一部分。 图 2　燃料燃烧放出的热量去向：废气、冷却水、摩擦与辐射各带走一部分，剩下才是输出的有用功 　　　　提高热机效率的途径：一是使燃料＿＿＿＿（减少不完全燃烧损失）；二是尽量减少各种＿＿＿＿（废气、冷却水带走的热量）；三是保持机件良好＿＿，减小＿＿。 条件　＿＿与＿＿是两个不同的量：＿＿说的是「燃料用得多值」，＿＿说的是「做功多快」。＿＿高的机器做功不一定快，＿＿大的机器＿＿不一定高。 易错　「效率高就是＿＿＿」「＿＿＿效率就高」都错。「效率超过 ＿＿＿＿」更不可能。另外，η＝ 里的 Q 是燃料＿＿＿＿放出的热量，不是发动机吸收的热量。 K06　能量守恒定律：转化和转移中总量不变 原理　能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式＿＿＿＿，或者从一个物体＿＿到另一个物体；在转化和＿＿的过程中，能量的＿＿＿＿。这就是＿＿＿＿，是自然界最普遍的规律之一。 结论　判断是「＿＿」还是「＿＿」，看能量的形式变不变：一种形式的能减少、另一种形式的能增加，是＿＿（如摩擦生热、燃料燃烧）；能量形式不变，只是从一个物体跑到另一个物体，是＿＿（如＿＿＿）。 　　　　我们学过的能量形式有＿＿＿、内能、光能、化学能、电能，其中＿＿和＿＿都属于＿＿＿。火箭加速上升时，燃料的内能转化为＿＿＿，＿＿＿增大。 条件　能量守恒定律对＿＿＿＿都成立，不需要附加条件。任何「＿＿＿」的设想都失败，根本原因就是＿＿＿＿：不消耗能量却能源源不断对外做功，是不可能的。 易错　「能量被消耗掉了、消失了」这种说法不严谨，能量只是＿＿＿＿。「热传递传递＿＿」也错，传递的是内能（＿＿）。还要注意：能量守恒 ≠ 能量可利用，散失到环境中的内能＿＿＿＿起来利用。 本章一句话　这一章讲的是「内能怎么被用起来」。热机先用燃料燃烧把化学能变成内能，再让燃气推动活塞把内能变成机械能，蒸汽机、汽油机、柴油机都是这个路子。四冲程内燃机一个循环走吸气、压缩、做功、排气四步：压缩是机械能变内能，做功是内能变机械能，只有做功冲程对外做功，其余靠飞轮惯性；一个循环活塞往复 2 次、飞轮转 2 周、做功 1 次。汽油机火花塞点燃混合气，柴油机喷油嘴压燃空气，后者压缩更厉害、效率更高。燃料放热用 Q＝qm 或 Q＝qV，热值只跟燃料种类有关。效率 η＝，总小于 1，提高靠充分燃烧和减少热损失；效率高不等于功率大。所有过程都服从能量守恒：形式变叫转化，形式不变换物体叫转移，总量始终不变，所以永动机不可能。 附录一　关键数据与规律速查 考前一晚只看这张表：数据、规律、对应的知识点编号。 公式 成立条件 对应 η＝ 有用功与完全燃烧放出热量之比，总小于 1 K05 Q＝qm 固体、液体燃料放热；q 是热值 K04 Q＝qV 气体燃料放热；q 的单位是 J/m³ K04 一个循环：四冲程、两转、做功 1 次 只有做功冲程对外做功 K02 压缩：机械能→内能 做功：内能→机械能（唯一做功冲程） K02 能量守恒定律 转化与转移中总量不变，永动机不可能 K06 附录二　看到关键词，立刻想到什么 考场上的时间，多半耗在「这题考什么」的判断上。这张表把判断变成条件反射。 题干里的词 第一反应 知识点 「火花塞 / 喷油嘴」 汽油机点燃式；柴油机压燃式 K03 「压缩冲程 / 做功冲程」 机械能→内能；内能→机械能 K02 「热值 / 液态氢 / 火箭」 Q＝qm；热值只与燃料种类有关 K04 「效率 / 冒黑烟 / 废气带走热量」 η＝；充分燃烧、减少热损失 K05 「永动机 / 能量凭空产生」 违反能量守恒定律 K06 「是转化还是转移」 形式变了是转化，只换物体是转移 K06 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章　内能的利用　知识清单 必 备 知 识 点 第一性原理版 · 原理 → 结论 → 条件 → 易错 2026-2027学年（人教版）九年级物理上册 怎么用　每个知识点按四段读：原理（它为什么成立，一句话本质）→ 结论（能直接用的公式）→ 条件（什么时候能用）→ 易错（考场最容易掉进去的坑）。每个知识点独立成块，考前按编号回查最快。 第十四章　内能的利用 人教版 2024 九年级全一册 · 全章 3 节 · 6 个知识点 K01　热机：把内能变成机械能的机器 原理　热机是利用内能来做功的机器。它工作的第一步是燃料燃烧，把燃料的化学能转化为内能；第二步是让高温高压的燃气推动活塞（或叶轮）做功，把内能转化为机械能。所以热机真正消耗的是燃料的化学能，中间过一道内能。 结论　蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机都是热机。燃料在气缸内部燃烧的叫内燃机，汽油机和柴油机都属于四冲程内燃机。 　　　　热机工作时一定有能量散失：废气带走一部分、冷却水带走一部分、机件摩擦又消耗一部分，所以热机效率总小于 1。 条件　「热机把内能转化为机械能」这句话是从能量转化的第二步说的；若问燃料的能量最终去了哪里，起点要追到化学能。 易错　热机不能创造能量，只能转化能量；「热机把燃料烧掉就产生了机械能」这种说法漏掉了化学能这一环。另外，热机工作过程一定伴随内能向外散失，不存在效率 100% 的热机。 K02　四冲程：一个循环四冲程，转两周、做功一次 原理　活塞在气缸内往复运动，从气缸一端运动到另一端叫一个冲程。一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，顺序固定，周而复始。 结论　压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上压缩气体，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程：火花塞点火（或喷油嘴喷油）燃烧，高温高压燃气推动活塞向下，内能转化为机械能，这是唯一对外做功的冲程。 　　　　吸气、压缩、排气三个冲程都不对外做功，靠飞轮的惯性完成。一个工作循环里：活塞往复 2 次，曲轴和飞轮转 2 周，燃气对外做功 1 次。 图 1　四冲程内燃机：甲吸气（进气门开、活塞下行）、乙压缩（两门关闭、活塞上行）、丙做功（火花塞点火、活塞下行）、丁排气（排气门开、活塞上行） 条件　四个冲程中只有做功冲程有动力输出，另外三个靠惯性；判断是哪个冲程，看两个气门的开闭和活塞的运动方向。 易错　三个高频错：把压缩冲程说成「内能转化为机械能」（正好相反）；认为四个冲程都对外做功；把「转 2 周做功 1 次」记成「转 1 周做功 1 次」。 K03　汽油机与柴油机：一个点燃，一个压燃 原理　汽油机和柴油机都是四冲程内燃机，构造相似，根本区别在「烧什么、怎么点火」：汽油机顶部是火花塞，靠电火花点燃；柴油机顶部是喷油嘴，靠压缩后空气的高温把柴油压燃。 结论　汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合气体，点燃式；柴油机吸气冲程只吸入空气，在压缩冲程末由喷油嘴喷入柴油，压燃式。 　　　　柴油机压缩程度更大、燃气压强更高，所以效率更高（30%~45%），用于载重汽车、拖拉机、轮船；汽油机轻巧、运转平稳（20%~30%），用于小汽车、摩托车。 条件　两者相同点是：都是四冲程、一个循环都是「四冲程、两转、做功一次」、都把内能转化为机械能。 易错　「柴油机是点燃式」「汽油机顶部是喷油嘴」都是张冠李戴。另外，柴油机吸入的只是空气，不是柴油与空气的混合物。 K04　热值：1 kg 燃料完全燃烧放出的热量 原理　1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值，符号 q，单位 J/kg；气体燃料的热值按体积算，单位 J/m³。它描述的是燃料「烧起来能放多少热」的本领。 结论　放热公式：固体、液体燃料用 Q＝qm；气体燃料用 Q＝qV。其中 m 是质量（kg），V 是体积（m³）。 　　　　热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、形态、是否完全燃烧都无关。氢的热值是 1.4×10⁸ J/kg，很大，且液态氢体积小便于储存，所以火箭用液态氢作燃料。 条件　公式算的是「完全燃烧」放出的热量；实际燃烧总不完全，真正放出的热量小于 qm。 易错　「燃料燃烧得越充分，热值越大」错——热值不变，变的只是实际放出的热量。「热值大的燃料放热一定多」也错，还要看质量：一小块氢的热值虽大，放热可能不如一车煤。 K05　热机效率：有用功占燃料放出热量的比例 原理　热机用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率，η＝。它衡量的是「烧掉的燃料里有多少真正变成了有用的功」。 结论　常见热机的效率：蒸汽机 6%~15%，汽油机 20%~30%，柴油机 30%~45%。效率总小于 1，因为废气带走热量、冷却水带走热量、机件摩擦都要消耗一部分。 图 2　燃料燃烧放出的热量去向：废气、冷却水、摩擦与辐射各带走一部分，剩下才是输出的有用功 　　　　提高热机效率的途径：一是使燃料充分燃烧（减少不完全燃烧损失）；二是尽量减少各种热量损失（废气、冷却水带走的热量）；三是保持机件良好润滑，减小摩擦。 条件　效率与功率是两个不同的量：效率说的是「燃料用得多值」，功率说的是「做功多快」。效率高的机器做功不一定快，功率大的机器效率不一定高。 易错　「效率高就是做功快」「功率大效率就高」都错。「效率超过 100%」更不可能。另外，η＝ 里的 Q 是燃料完全燃烧放出的热量，不是发动机吸收的热量。 K06　能量守恒定律：转化和转移中总量不变 原理　能量既不会凭空消灭，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另一个物体；在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律，是自然界最普遍的规律之一。 结论　判断是「转化」还是「转移」，看能量的形式变不变：一种形式的能减少、另一种形式的能增加，是转化（如摩擦生热、燃料燃烧）；能量形式不变，只是从一个物体跑到另一个物体，是转移（如热传递）。 　　　　我们学过的能量形式有机械能、内能、光能、化学能、电能，其中动能和势能都属于机械能。火箭加速上升时，燃料的内能转化为机械能，机械能增大。 条件　能量守恒定律对一切过程都成立，不需要附加条件。任何「永动机」的设想都失败，根本原因就是违反能量守恒：不消耗能量却能源源不断对外做功，是不可能的。 易错　「能量被消耗掉了、消失了」这种说法不严谨，能量只是转化或转移了。「热传递传递温度」也错，传递的是内能（热量）。还要注意：能量守恒 ≠ 能量可利用，散失到环境中的内能很难再收集起来利用。 本章一句话　这一章讲的是「内能怎么被用起来」。热机先用燃料燃烧把化学能变成内能，再让燃气推动活塞把内能变成机械能，蒸汽机、汽油机、柴油机都是这个路子。四冲程内燃机一个循环走吸气、压缩、做功、排气四步：压缩是机械能变内能，做功是内能变机械能，只有做功冲程对外做功，其余靠飞轮惯性；一个循环活塞往复 2 次、飞轮转 2 周、做功 1 次。汽油机火花塞点燃混合气，柴油机喷油嘴压燃空气，后者压缩更厉害、效率更高。燃料放热用 Q＝qm 或 Q＝qV，热值只跟燃料种类有关。效率 η＝，总小于 1，提高靠充分燃烧和减少热损失；效率高不等于功率大。所有过程都服从能量守恒：形式变叫转化，形式不变换物体叫转移，总量始终不变，所以永动机不可能。 附录一　关键数据与规律速查 考前一晚只看这张表：数据、规律、对应的知识点编号。 公式 成立条件 对应 η＝ 有用功与完全燃烧放出热量之比，总小于 1 K05 Q＝qm 固体、液体燃料放热；q 是热值 K04 Q＝qV 气体燃料放热；q 的单位是 J/m³ K04 一个循环：四冲程、两转、做功 1 次 只有做功冲程对外做功 K02 压缩：机械能→内能 做功：内能→机械能（唯一做功冲程） K02 能量守恒定律 转化与转移中总量不变，永动机不可能 K06 附录二　看到关键词，立刻想到什么 考场上的时间，多半耗在「这题考什么」的判断上。这张表把判断变成条件反射。 题干里的词 第一反应 知识点 「火花塞 / 喷油嘴」 汽油机点燃式；柴油机压燃式 K03 「压缩冲程 / 做功冲程」 机械能→内能；内能→机械能 K02 「热值 / 液态氢 / 火箭」 Q＝qm；热值只与燃料种类有关 K04 「效率 / 冒黑烟 / 废气带走热量」 η＝；充分燃烧、减少热损失 K05 「永动机 / 能量凭空产生」 违反能量守恒定律 K06 「是转化还是转移」 形式变了是转化，只换物体是转移 K06 学科网（北京）股份有限公司 $