教科版九年级 第二章 改变世界的热机知识点
最新教科版九年级上册物理第二章改变世界的热机 第三节热机效率
知1－讲
感悟新知
知1－讲
特别提醒 热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢
无关。提高热机效率的途径是减少热机工作中的各 种能量损失，即减少燃烧过程中热量的损失和机械 能的损失。
感悟新知
知识链接
知1－讲
热机的能量损失：
热机的能量损失是不可避免的，主要有三种：废
气损失、散热损失、机械摩擦损失。其中废气损失
知1－讲
4. 热机的效率反映了内能的利用程度，是热机性能的重要 指标之一。由于热机在工作过程中总有能量损失，故热 机的效率总小于 1。
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5. 提高热机效率的途径： (1)使燃料充分燃烧； (2)尽量减少各种能量损失； (3)使用热机时尽量保证良好的润滑； (4)在热机的设计和制造上，采用更先进的技术。
决定的，单独说 W有用越多，效率越高或燃料消耗越 少，效率越高是不对的。在相同条件下，效率越高 的热机，做相同的W有用，所用燃料越少。
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知识点 2 地球就在我们手中
知2－讲
1. 热机对人类文明的进步起到了巨大的推动作用，从根本 上改变着我们的世界，同时也带来了环境污染：大气污 染、热污染、噪声污染。
的能量最多，废气损失的能量包括一部分燃料没有
完全燃烧，以及高温的燃气带走的能量。
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知1－练
例 1 关于热机的效率，下列说法中正确的是( ) A. 热机做的有用功越多，效率一定越高 B. 热机消耗的燃料越少，效率一定越高 C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一 定越高 D. 热机做功越快，效率一定越高
第2章 改变世界的热机
第3节 热机效率
学习目标
1 课时讲解 热机效率
地球就在我们手中
2 课时流程
最新教科版九年级物理上册第二章改变世界的热机PPT
想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什
么不同点？
相同点
汽油机和柴油机的比较
汽油机
柴油机
内燃机、内能转化为机械能、一个工作循环有4个冲程， 飞轮转2周，做功1次。
构造
火花塞
喷油嘴
燃
烧
排气冲程
后
的
废
进气门关闭，排气门打开，活
气
塞向上运动，把废气排出汽缸。
内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力 使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞 运动，以后内燃机才能自己工作。
内燃机的应用
(1)汽油机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型 农业机械上面。
(2)柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽 车、拖拉机、坦克上面。
一、什么是内燃机
汽油、柴油等燃料与空气混合,如果遇到火花,就会发生爆炸。 这样的爆炸在汽缸内进行,会生成高温高压的燃气,推动活塞 做功。 内燃机是燃料在汽缸内燃烧， 对外做功的机器。它将内能转 化为机械能。 常见的内燃机有汽油机和柴 油机。
汽油机的构造
火花塞
汽缸
进气门 活塞
连杆
排气门 曲轴
二、汽油机工作过程
。活塞由上端向下端运动，将
空气吸进汽缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上 运动，活塞把空气压缩得很小，空气 的压强更大，温度更高。在压缩冲程 末，缸内空气温度已超过柴油的着火 点。
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的 雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧 ，产生高温高压的燃气，推动活塞 向下运动，并通过连杆带动曲轴转 动。
做功完成
排出废气 利用惯性完成
物理改变世界的热机知识点
物理改变世界的热机知识点物理改变世界的热机知识点热机是燃烧、engine—换热、膨胀和压缩等过程中能量转换的工具，是现代工业化及科学研究中必不可少的学科。
热机的发展历程是人类科技发展和工业革命进程的有机组成部分，也是构成工业生产体系的重要元素之一。
在工业生产、能源开发、煤矿开采、交通运输及日常生活中，都不可或缺的使用热机。
一、热力学基础热机的发展历史可以追溯到煤矿采掘和机械工业的发展过程中。
热机基于热力学，热力学研究宏观物质在动态系统中的热力学相互作用和宏观热力学性质变化。
热力学分为封闭系统、闭合系统和开放系统，分别研究封闭系统的热力学方程、牛顿—莱布尼茨关系等基础概念，闭合系统则研究热力学第一法则和第二法则及其应用，开放系统例子为燃气轮机和蒸汽轮机等热机。
二、类型热机主要分为蒸汽机、燃气轮机、阿卡弗热机、内燃机、蒸汽涡轮机、蒸汽压缩机、液压发动机和动力液力机。
蒸汽机利用水的蒸气压力来推动转轮的运动；燃气轮机，则利用高温气体推动转轮，并具有快速响应的特点；阿卡弗热机是根据气体均匀膨胀和压缩过程，能够实现引擎运转；内燃机是根据火焰爆炸时气体的变化，负载撑破活塞执行工作；蒸汽涡轮机利用压缩空气蒸汽来推动旋转风扇状罗湖轮转；蒸汽压缩机参数控制飞珠液压发动机是用水力推动发动机，传动元件为液体；动力液力机也是用水力推动发动机。
三、应用工业中，热机广泛应用于能源转换、机械制造、化学合成、交通运输、环境保护等方面。
能源转换主要包括化石燃料开采、加工；机械制造主要包括工具机和汽车等；化学合成主要涉及催化剂制造和生物质能；交通运输主要包括汽车、摩托车、火车、船舶和飞机等多种交通工具；环境保护主要涉及减排和微粒管理等。
四、结论热机是多种能量转换设备中的一种，广泛应用于人类的众多领域，是现代科学技术中不可缺少的元素之一。
在热机领域的研究和探索中，使人们逐步认识到热能和能量转化的作用和应用，加速了技术发展和发明创造。
未来，在新能源开发、绿色能源、环保工程、驾驶辅助系统等欣欣向荣的行业中，热机仍然会继续发挥重要作用，推动人类社会更好，更加可持续的进步。
改变世界的热机
改变世界的热机一、知识要点：1.热机是把__________转化成机械能的机械，最常见的是__________。
2.内燃机的四个冲程分别是__________、___________、___________、___________，常见的内燃机有__________和__________。
3.热机的效率是________________________________，热机功率是_____________________________________ 。
二、难点解析：1.理解热机：⑴.热机是把内能转化成机械能的机械；⑵.热机的工作过程可以概括为：燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能。
【例1】瓦特在前人的基础上改良了蒸汽机。
下列有关蒸汽机的说法中，错误的是（）A.很早以前，就有人设想将蒸汽作为动力使用；B.瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝剂、蒸汽机缸等部件；C.瓦特研制的蒸汽机能适用不同工厂的需要，被称为“万能蒸汽机”；D.蒸汽机工作时将机械能转化为内能；【例2】下列装置中，将内能转化为机械能的是（）A.热机；B.发电机；C.电动机；D.电吹风机。
2.内燃机的四个冲程：进气门排气门活塞运动曲轴运动能量转化吸气冲程半周压缩冲程半周机械能->内能做功冲程半周内能->机械能排气冲程半周联系⑴.每个工作循环飞轮转，完成做功冲程；⑵.在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做功，其他三个辅助冲程不但不做功，还要消耗机械能；⑶.第三冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为第三冲程做功提供基础；⑷.飞轮具有惯性，完成除做功冲程外的其他三个冲程。
特别留意：四冲程汽油机一个工作循环是由四个冲程组成，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
【例3】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，如图表示的是其中的__________冲程。
在压缩冲程中，是通过方式增加气体内能的。
为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，用水来降低汽缸体的温度是因为水的。
2020学年九年级物理上册第2章改变世界的热机单元总结(含解析)教科版(最新整理)
第二章改变世界的热机单元总结知识要点知识要点一：判断汽（柴）油机的冲程,及其能量转化情况。
四个冲程的判定方法：根据气门开闭及活塞运动方向判断四个冲程,具体列表如下：冲程进气门排气门活塞的运动方向能量转化开闭向下消耗机械能闭闭向上机械能内能闭闭向下内能机械能闭开向上消耗机械能（2019 天津市)如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能.【答案】做功；机械。
【解析】由图可知，两个气门都关闭,火花塞点火，活塞向下运动,因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
（2019 山东枣庄市）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是( ）A．压缩冲程,将化学能转化成内能 B．压缩冲程，将机械能转化成内能C．做功冲程，将内能转化成机械能 D．做功冲程,将机械能转化成内能【答案】C【解析】图中的气门关闭,活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选C 。
四冲程内燃机工作过程可巧记为:“一门打开,上排下吸气,两门关闭，上压下做功。
"其中“门”指进气门和排气门，“上”“下”指活塞的运动方向.知识要点二:热机的效率和热效率（炉子等)的计算。
1.热机效率公式：有放=100%W Q η⨯；2.（炉子）热效率计算公式: =100%吸放η⨯Q Q ( 2019孝感)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg ，在平直的公路上匀速行驶100km,耗油10kg ，货车受到的阻力是总重力的0。
05倍,发动机的牵引功率是50kW(油的热值是5.0×107J/kg ，g =10N/kg)，求：（1）货年受到的牵引力;(2)货车匀速行驶的速度；(3)货车发动机的效率。
【答案】（1）2500N ；（2)20m/s ；50％【解析】（1)因为货车匀速行驶,二力平衡，所以；3牵阻==0.05=0.05510kg 10N/kg 2500N F F G ⨯⨯⨯=（2）货车匀速行驶的速度：4510W 20/2500N⨯===P v m s F ； (3）货车发动机的效率：572500N 1050%10510J/kgη⨯====⨯⨯W Fs m Q mq kg（2019 盐城市）用天然气灶将—壶质量为2kg、初温为30℃的水加热到80℃，消耗了16g天然气。
改变世界的热机
改变世界的热机热机夯实基础知识点1：利用内能来做功1．讨论交流：认识热机的工作原理【实验操作过程】用铁架台将一个试管固定，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。
在底部用酒精灯加热试管，使水沸腾。
【实验现象分析】细心观察，你看到了什么现象？该实验所包含的能量转化过程是：(1)酒精燃烧过程中，是将酒精的能转化为试管内的水及水蒸气的能；(2)试管内高温高压的水蒸气从玻璃管中喷出，水蒸气对小叶轮做功，使小叶轮转动。
在此过程中是水蒸气的能转化为小叶轮的能。
2．热机是的装置。
3．热机工作过程实际上就是能量转化的过程。
请按照提示将下面方框中的内容填写完整。
4．如图所示，在试管中装部分水，用软木塞塞住管口，用酒精灯给试管中的水加热，当水沸腾后，若继续加热，将会看到的现象，同时伴有产生，这一过程的能量转化是。
5．观看“流星雨”的时候，可以看到一颗颗明亮的流星划过夜空。
流星下落的过程中，伴随着能量的转化，对这一过程中能量转化的说法正确的是( )A. 机械能转化为化学能B．机械能转化为内能和光能C．肉能转化为机械能和光能D．化学能转化为内能知识点2：形形色色的热机6．是最早的热机，热机种类繁多，在汽车中有、等内燃机，在航空航天中已使用更加高效的和。
7．需要用大气中的氧气来助燃的叫发动机，自带燃料和氧化剂的叫发动机。
内燃机夯实基础知识点l：内燃机1．如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖好，然后按下火花发生器的按钮，观察到的现象是；其中能量的转化情况是能转化为能。
2.与蒸汽机相比，内燃机工作时，燃料在内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，所以叫做内燃机。
常见的活塞式内燃机有和。
知识点2：汽油机的工作过程3.如图甲所示，是常见的活塞式内燃机的构造图。
请按照序号提示写出结构名称：(1) (2) (3) (4) (5)(6) (7)4．若上图甲是一台汽油机，则此时正处于冲程，活塞向运动，门打开，门关闭，汽缸吸进的物质是。
初三物理知识点改变世界的热机
初三物理知识点:改变世界的热机第一章分子动理论与内能第一节分子动理论一、分子动理论的内容：(1)一切物质都由分子构成的;(2)分子永不停地做无规则运动;(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
二、扩散现象：(1)定义：由于分子运动，某种物质逐渐进入到另一种物质中的现象。
(2)扩散现象说明一切物体的分子都有在不停地做无规则运动。
第二节内能和热量一、内能：①定义：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能。
②大小关系：物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体内分子的无规则运动就越剧烈，物体的内能就越大。
三、热运动：物体内部大量分子无规则运动叫热运动，内能也叫热能。
内能的单位是焦耳。
四、改变物体内的方法：1、做功：对物体做功，物体内能增加，物体对外做功，内能减小。
2、热传递：物体之间或同一物体的不同部分存在温度差，就发生热传递，直到温度相同为止。
① 条件：存在温度差。
② 传递过程中的实质：是能量转移(热量)五、热量:在热传递过程中,传递的内量的多少叫热量,单位:焦六、热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
用q表示，单位J/kgQ=mq (注：Q的单位：J ， m的单位：kg ， q的单位J/kg)第三节比热一、物体的吸热能力1、同种物质的物体，吸收热量的多少与质量和温度的变化有关。
二、比热:①单位质量的某种物质温度升高1.C吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热.②单位是J/(kg.C)③水的比热是： 4.2X103J/(kg.C),④水的比热物理意义:1千克的水温度升高10C需要吸收4.2103焦耳的热量⑤比热的物理意义是：反映质量度相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量是不同的。
三、1、质量相同的不同物质，如吸收相同的热量，比热小的物质温度上升快。
2、质量相同的不同物质，如上升相同的温度，比热大的`吸收热量多。
四、热量的计算:Q吸=C m ( t - t0_) Q放=C m ( t0 - t_)五、能量恒定律：能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为其它形式或者从一个物体转移到另一个物体。
教科版九年级物理第二章改变世界的热机复习(共22张PPT)
(1)F＝pS；
W＝FL＝pSL＝1.0×106 Pa×3.0×10－3 m2×0.06 m＝180 J；
P＝12nWt ＝12×1380×16800sJ＝2070 W；
(2)每分钟汽油完全燃烧释放的热量为：
Q＝mq 汽＝20×10－3 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×105 J；
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/262021/8/262021/8/262021/8/268/26/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月26日星期四2021/8/262021/8/262021/8/26 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/262021/8/262021/8/268/26/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/262021/8/26August 26, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/262021/8/262021/8/262021/8/26
知识要点：
1、什么是热机？热机在工作时能量 是怎么转化的？
2、热机的种类 3、活塞式内燃机 4、热机的效率 5、热机与环境保护
1、热机是通过燃料燃烧获取内能 并转化为机械能的装置。
2、热机工作时能量的转化过程 为：ຫໍສະໝຸດ 燃烧做功热机的种类：
蒸汽机
内燃机
蒸汽轮机
喷气式发动机
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教科版九年级第二章改变世界的热机
一、内能的获得——燃料的燃烧
燃料燃烧：化学能转化为内能。
二、热值
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比，叫做这种燃料的热值。
2、单位：J/kg或J/m3
3、关于热值的理解：
①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“燃料”、“完全燃烧”。
燃料：说明热值与燃料的种类
有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的
本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q＝mq（q为热值单位J/kg）。
Q＝Vq（q为热值单位J/m3,V是气体体积）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输
三、内能的利用
1、内能的利用方式：
⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：内能转化为机械能
热机的种类：蒸气机——内燃机（汽油机和柴油机）——汽轮机——喷气式发动机
3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转转化化为机械能。
按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(1)做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。
压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。
(2)汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(3)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：
一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。
吸气冲程: 只有一个气门、活塞向下运动
压缩冲程: 两个气门都关闭、活塞向上运动、机械能转化成内能 做功冲程: 两个气门都关闭、活塞向下运动、内能转化成机械能 排气冲程: 只有一个气门、活塞向上运动 5、热机效率
在实际应用中，燃料很难完全燃烧，所以放出的热量比实际计算出的要少。
另外，放出的热量又很难得到全部有效利用，总会有一部分热量损失。
例如，用蜂窝煤烧水时，热量损失的部分包括：① 未完全燃烧的部分；② 高温烟气带走的热量；③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
(1)热机的能量流图：
真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
(2)定义：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
(3)公式：η=E 有/Q ×100%。
式中，E 有为做有用功的能量；Q 总为燃料完全燃烧释放的能量。
(4)提高热机效率的主要途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。
把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度） 以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量） ②尽量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率
常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%
6、汽油机和柴油机的比较：
六、能量守恒定律
1、能量的转化与守恒
(1)能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。
自然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等。
(2)能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种
形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。
能量的转化和转移是有方向性的。
(3)能量守恒定律：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，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。
大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还
汽油机
柴油机
不 同 点
构造：
顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体
吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低
高
应用
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
相同点
冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环经历四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，做功1次。
燃料的
是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。