新人教版教材九年级物理全册导学案

第十三章热和能

第一节分子热运动

【学习目标】

1、通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点。

2、能用分子动理论解释某些热现象。

【学习重点工•切物质的分子都在不停的做无规则运动。

【学习难点工分子之间存在的相互作用力。

【预习检测】

1.扩散现象：o扩散现象说明：⑴分子间有；

⑵分子在不停的做0

2.扩散现象既可以在发生，还可以在中发生，也能够在中发生。

3.为什么打开一盒香皂，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了？能闻到香味的原因是

4.街上烤臭豆腐的小摊，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于现象，臭豆腐经烧烤后,

温度升高，分子无规则运动,说明分子的热运动跟有关。

5一建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染.成为头号“健康杀手”。

此现象表明分子在永不停息地做无规则.

6.固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的»虽然分子间有间隙，但固

体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的。

7.铁棍很难被拉伸，说明分子间存在，水很难被压缩，说明分子间存在

。（均选填“引力”、“斥力”）

8.“破镜难圆”说明：当相邻分子间相距很远时，分子间的作用力将变。

【共同探究】

★学生活动一：演示气体扩散（课本图16.1—2）

学生交流实验现象并回答下列问题：

1、你在实验中看到的现象是什么？________________________________________

2、为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面，倒过来行吗？

3、此实验说明了o

★学生活动二：演示液体扩散

学生交流实验现象并回答下列问题：

1、你在实验中看到的现象是什么？________________________________________

2、为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面，倒过来行吗？

3、此实验说明了________________________________

★学生活动三：演示固体扩散

学生交流实验现象并回答下列问题：

1、观察紧压在一起的铅片和金片在放置了5年后会互相渗入约1mm深。

2、此实验说明了什么？______________________________________________

小结：扩散现象：相互接触的彼此进入对方的现象叫扩散。

扩散现象说明：⑴分子间有；

⑵分子在不停的做.

★学生活动四：影响物体扩散快慢的因素

1、气体、液体、固体三种状态的物体所组成的物体的分子会运动吗？

2、它们运动的快慢与什么有关？你的猜想是：。

3、试一试：在生活中找出一些证据支持你的猜想。

各小组派代表讲解并交流达成共识。

气体：现象：结论：

液体：现象：结论：

固体：现象：结论：

思考：我们在大扫除的时候，看见灰尘在空气中飞舞，能说明分子在永不停息的运动中吗？

★学生活动五：阅读分子间的作用力

1、图16.1-5能说明什么?

2、扩散现象说明分子在不停地运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一

起保持一定的体积呢？

3、为什么压缩固体和液体很困难呢？

小结：1、分子之间有相互作用的和。并且同时存在的。

2、当两分子间的距离很小时，作用力现为；

当两分子间的距离很大时，作用力表现为;

当分子间的距离很大时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相

互。

【归纳整理】

®________________

（基内能本内f-

热/

gI热运动：分子的热运动跟有关，越高，热运动越剧烈

动

扩散现象：扩散现象主要说明了_________________________，影响扩散快慢

1的主要因素

【拓展练习】

1.写出下列物理现象说明的物理原理：

①两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银：

②固体和液体很难被压缩-

③墙角的煤堆长了后墙角会变黑

2.对下列现象的解释，正确的是（）

A.打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息的运动

B.封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间有引力

C.用手提海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙

D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短，说明分子间有斥力

3.试着和同学讨论扩散现象和分子的无规则运动的关系？

4.下列现象中能说明分子在运动的是（）

A.扫地时，灰尘满屋B.煮饭时，米粒翻滚

C.洒水时，水雾飞舞D.炒菜时，满屋飘香

E.春天沙尘暴，飞沙满天F.擦黑板时，粉笔灰四处飞扬

G.槐树开花时，空气中弥漫着槐花的香味H.甲型H1N1流感病毒通过飞沫传播

I.细雨濠濠U.桂花飘香P.雪花飞舞丫.树叶凋落

5.将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面，手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后，慢慢提起

弹簧秤，观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数，其原因是.

6.我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是•种扩散现象。以

下有关分析错误的是（）

A.扩散现象只发生在气体、液体之间B.扩散现象说明分子在不停息地运动

C.温度越高时扩散现象越剧烈D.扩散现象说明分子间存在着间隙

7.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

8.下列现象中，与分子热运动有关的是......（）

A.尘土飞扬B.烟雾缭绕C.花香扑鼻D.余音绕梁

9.电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”，请你从屋里角度分析，食物“窜味”属于现象，电冰箱里

的食物主要是通过方式失去水分的。

10.茶蛋赴鸡西人喜爱的食品，把鸡蛋放入用酱油和少量茶叶为主要佐料配制成的汤中煮成“茶蛋”，煮好

的“茶蛋”，外壳和蛋清颜色都发生了明显交化，这主要是因为分的无规则运动使酱油中的色素分子—到

了鸡蛋里面；除此之外，茶蛋变成的速度要比用冷水腌制咸蛋快很多，这主要是因为分子无规则运动的速

度与_有关。

11.把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟。造成这种差别的

主要原因是

A.萝卜分子间存在空隙，易扩散B.盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力

C.炒菜时萝卜是运动的，盐分子更容易进入萝卜中D.炒菜时温度高，分子热运动更激烈

12.对下列常见现象的解释，正确的是（）

A.热胀冷缩，是因为分子的大小随温度的变化而变化B.破镜难圆，是因为分子间有斥力

C.花香四溢，是因为分子在不停地做无规则运动D.尘土飞扬，是因为分子在不停地做无规则运动

13.下列说法中正确的是

A.吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力B.尘土飞扬，说明在不停地运动

C.弹簧能够被压缩，说明分子间有空隙D.糖在热水中溶解快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈

14.关于微观粒子的下列说法中正确的是（）

A.分子间存在着相互作用的引力和斥力B.0C所有物质的分子都停止了运动

C.组成固体的分子式静止的D..固体和液体分子间没有空隙

第二节内能

【学习目标】

1.理解什么是内能

2.知道内能与温度之间的关系

3.掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。

【学习重点】：内能以及改变内能的方法。

【学习难点工做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

【预习检测】

1.叫做物体的内能；内能的单位^O

2.同一物体，温度升高，内能。

3.铁水和冰块的温度虽然不同，但他们都具有o

4.改变内能的途径是：和。

5.冬天搓手会让手暧和，是通过改变的内能；冬天嘴对手哈气取暖是通过改变

内能的。

6.在高空飞行的子弹具有能、能，同时还具有能，子弹落地后，这三种能不

为零的是能.

7.物体内大量分子做无规则运动的激烈程度跟有关，当物体的温度升高时，它的内能；

温度降低时，内能

8.当物体对外做功时，它的内能,温度；当外界对物体做功时，物体的内能,

温度）合自行车打气，筒壁会发热，这是压缩筒内的空气使空气的增加，温度升

高的缘故.

【共同探究】

★学生活动一：阅读课文127页内能，回答下列问题：

1）运动的物体具有,分子不停地做无规则运动，所以分子也具有动能；

2）发生弹性形变的物体，由于有作用力具有_____,分子间也有相互作用的引力和斥力，所以分子间也

有,物体叫做内能•

3）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的,分子动能越一，内能越

4）物体的温度低时，分子的热运动______（停止吗？），所以一切物体________o

讨论：内能与机械能的区别：

★学生活动二：改变内能的方法

1、小组讨论：如何使一块冰熔化？怎样使一根铁丝的内能增大？

小结：⑴改变物体内能的方式有两种：和,且在改变物体的内能上是等效的。

热传递的实质是；做功的实质o

⑵在热传递过程中，高温物体热量，温度,内能;低温物体热量,

温度,内能。（热传递的条件存在温差）

2、演示压缩空气引火仪的实验:

在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醛的棉花，把活塞迅速压下去，观察发生的现

象，

原因：，

说明：。

3、实验：在大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，观察瓶内的

变化,原因，

说明。

小结：⑶对物体做功，内能一，温度，实质是能转化为能；

物体对外，内能，温度，实质是能转化为能

★学生活动三：群策群力

1、1分钟竞赛：举出改变物体内能的例子？

2、讨论达成共识：

内能和温度的关系

⑴物体温度的变化（会、不会）引起内能的变化？

⑵物体温度不变，其内能（可能、不可能）改变？

内能和热量的关系

⑴物体内能的变化（一定、不一定）伴随着吸收或放出热量？

⑵物体吸收或放出热量（一定、不一定）会引起内能的变化？

热量和温度的关系

⑴物体吸收或放出热量（一定、不一定）会引起物体温度的变化？

★学生活动四：学生阅读：地球的温室效应

1）什么是温室效应？

2）产生温室效应的原因是什么？

【归纳整理】

’1、定义：叫内能。

内

2J2、大小相关因素：一切物体都具有内能，其大小跟物体的有

I关。物体的升高，内能增大，物体的降低，内能减小。

<3、改变内能方法：①②

【拓展练习】

1.小明同学把金属勺放在热汤中，过一会儿，发现金属勺的温度升高了，它的增加;把金属勺从

热汤中拿出来，过一段时间后，金属勺的温度降低了，它的减少了，于是李文静同学得出结论:

通过可以改变物体的内能.

2.把热的钢棒杯内水中，发现杯内水的温度会升高，即水的内能会,这一实验表明用

的方法可以使物体的内能发生改变.

3.关于物体的内能与温度的关系，下列说法中正确的是（）

A.物体的内能与温度有关，物体的内能越大，温度越高

B.物体的内能与温度有关，物体的温度升高，内能增大

C.物体的内能只与温度有关，温度高的物体，内能一定大

D.物体的内能只与温度有关，内能大的物体，温度一定高

4.下列说法中错误的是（）

A.一切物体都有内能，物体的内能跟物体的温度有关

B.一切物体的分子都在不停地做无规则的运动

C.物体的分子间既有引力又有斥力

D.当物体的温度为时;分子就停止运动了，内能就为零

5.在温度为时,静止在桌面上的铁块（）

A.只具有内能B.只具有机械能

C.既具有机械能又具有内能D.既没有机械能又没有内能

6.下列事例中物体内能减少的是（）

A.金属汤勺放进热汤中后会变得烫手

B.放入电冰箱中的食物温度降低

C.一块的冰全部融化成0℃的水

D.“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温

7.关于温度、热传递和能量，下列说法中正确的是（）

A.温度高的物体具有的能量多

B.温度低的物体含有的能量少

C.能量总是从温度高的物体传递到温度低的物体

D.能量总是从能量多的物体传递到能量少的物体

8.下列事例中，不属于通过热传递改变物体内能的是（）

A.用酒精灯加热杯里的水B.人晒太阳觉得暖和

C.金属小勺在热汤中放一段忖间后会烫手D.用打气筒打气，筒壁会发热

9.物体温度降低时,下列说法中错误的是（）

A.分子无规则运动的速度变慢B.物体的内能减小

C.物体运动的动能不变D.物体运动的动能减小

10.两个物体紧靠在起，而没有发生热传递，那么它们一定具有相同的（）

A.热量B.温度C.比热D.质量

11.下面说法正确的是（）

A.一切物体都的内能B.抛有空中的球只具有机械能，不具有内能

C.0℃的冰不具有内能D.一个物体温度不变，内能…定不变

12.关于热传递和热量，下列说法中正确的是（）

A.温度高和物体含有热量一定多

B.质量比较大物体含有的热量比较多

C.热量总是从含有热量多的物体传递到含热量少的物体

D.热量总从高温物体传递到低温物体

13.下列说法正确的是（）

A.高温物体的内能一定大B.内能大的物体温度一定高

C.物体的内能变小，温度一定降低D.物体的内能变小，温度可能降低

14.关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（）

A.物体的温度越高，它含的热量越多B.物体内能增加，一定要吸收热量

C.物体内能越多，放热一定越多D.物体的温度升高，它的内能就增加

15.0℃的冰全部熔化成的水，体积将减小，比较这块的冰和熔化成的0℃的水所具有的内能，下

列说法正确的是：（）

A.它们具有相同的内能B.0℃的水具有的内能多

C.0℃的冰具有的内能多D.无法判断

16.关于物体内能，下列说法正确的是（）

A.同一物体温度降低，它的内能一定减少B.热传递是改变物体内能唯一的方法

C.温度为0℃的物体没有内能D.温度相等的1kg水和1g水内能相同

17.关于温度、热量和内能的说法中正确的是（）

A.物体内能增加，温度一定升高B.物体内能增加，一定是吸收了热量

C.物体温度升高，内能一定增加D.物体的内能变化多少，物体的热量就变化了多少

18.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）

A.温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小

B..物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变

C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体

D.物体的温度越高，所含热量越多

19.下列关于内能的说法中正确的是（）

A.静止的物体没有内能B.00C以下的物体没有内能

C.内能和机械能是同利形式的能量D.内能与物体的温度有关

质疑与反思:

第三节比热容

【学习目标】

1、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性.

2、尝试用比热容解释简单的自然现象.

3、能根据比热容进行简单的热量计算.

4、通过探究，比较不同物质的吸热能力.

【学习重点】：比热容的概念和热量有关计算。

【学习难点工理解比热容概念并能利用它解释有关现象.

【预习检测】

1.根据生活经验，我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长，说明物体所吸收的

热量与有关。

2.把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长，说明了物体所吸收的热量的多少与有关。

3、相同质量的水和沙子，当温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是一样多呢？

4.热量是看不见，摸不着的，你是通过什么知道水吸收热量多少的呢？

【共同探究】

★学生活动•：探究比较不同物质的吸热能力

1、方法：根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与和有关，我们要探究热

量的多少与物质的种类是否有关，需要控制、相同，这种方法

叫。

2、器材：你认为要验证你的猜想，需要哪些器材，思考并交流以下几个问题：

(1)需要测量哪些物理量，需要哪些器材？并说出你的理由

(2)热量是看不见摸不着的物理量，你通过什么知道它的多少？。

(3)数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量？

3、进行试验：某组同学按照课本组装器材，并进行实验，后将实验数据填入下表格中，

下表是他的实验数据记录：

烧杯号液体质量(g)初温(℃)末温(℃)加热时间(min)

1水20020288

2水10020284

3煤油20020284

4煤油20020242

请根据表中的实验记录回答:

⑴比较1、2记录，得出的结论是；

⑵比较3、4记录，得出的结论是；

⑶比较1、3记录，得出的结论是；

⑷综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与有关。

⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是。

4、结论：（1）交流实验数据，说出通过实验得出的结论是：相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升

高的温度（相同、不同），这说明物体吸收热量的多少与有关。

★学生活动二：阅读132页比热容，回答下面问题.

1、定义：由于不同的物质升高相同的温度需要吸收的热量不同，为了揭示物质的这种特性，引入了一个

新的物理量：比热容。物理学中规定：单位质量的物质温度每升高或降低所吸收或放出的

为该物质的，它的国际单位是符号

2、意义：看常见物质比热容表格，了解各种物质比热容，可知（1）不同物质的比热容一般,（相

同、不同）（2）水的比热容最大，水的比热容为，它的意义是

沙石的比热容为，它的意义是,如果让相同质

量的水和沙石吸收相同的热量，水升温要（快、慢）。

3、水的比热容较大的在生活中的应用和现象：

（1）人们常用冷水冷却发动机，冬天人们用热水来取暖，你能解释这样做的原因吗？

（2）我国新疆地区有“早穿棉袄，午穿纱，抱着火炉吃西瓜”的说法，你能解释这种昼夜温差较大的

原因吗？

（3）你能再举一例吗？

（4）如果把这杯水倒去一半，所剩部分的水的比热容是J/（Kg℃）。

★学生活动三:探究热量的计算

已知水的比热容为4.2X103J/（Kg℃）,

则：IKg的水温度升高1℃,所吸收的热量为一一J;

IKg的水温度升高2℃,所吸收的热量为________J;

2Kg的水温度升高rc,所吸收的热量为一___J;

2Kg的水温度升高2℃,所吸收的热量为—一J;

小结：如果我们用Q表示物体吸收或放出的热量，用c表示物质的比热容，用At表示温度的变化，你能

总结出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式吗？

Q=o

请利用公式计算：

1、在标准气压下，将0.5Kg,20℃的水烧开，需要吸收多少热量？

2、质量为5kg的热水，从100℃降到80C放出的热量是多少？

【归纳整理】

r

1、定义：叫比热容

2、单位：_________

<3、物理意义:_________________________________。水的比热__________________

;热容

其物理意义可表述为。

14、热量的计算公式：①②

【拓展练习】

1.小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水吸热

升温快慢的程度。

（1）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种：

①②

（2）实验中小明猜想；沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的，则应该观察到的现象

是0

2.、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热

量是J,这是用的方式增加了水的内能.

3.由。=颔（t-to）可得。c=,关于同一种物质的比热容c,列说法正确的是（）

A.若吸收的热量增大一倍，则比热容增大•倍

B.若质量增大一倍，则比热容减至一半

C.若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍

D.无论质量多大，比热容都一样

4.我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热

岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2℃。若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石〈c

水），则砂石升高的温度将2℃»（填“大于”、“小于”或“等于”）

5.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯

中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热.下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：

烧质初温末温加热时

液体

杯号量/克/℃/℃间/分

1水300203012

2水15020306

3煤油30020306

4煤油30020253

（1）分析比较（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度

都相同时:不同物质吸收的热量不同.

（2）分别分析比较1,2和3,4两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物

体温度升高时吸收热量的多少与有关系.

6.（2010北京西城模拟）铜的比热容是铅的比热容的3倍。质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比

为1：2,则它们吸热之比为（）

A.2：3B.3：2.C.6：1D.1：6

7.（2010北京顺义模拟，50）一个温度是40℃的铁球，吸收2.3X103J的热量后，温度上升到90℃,求

铁球的质量。（铁的比热容是0.46X103J/（kg-r））

质疑与反思:

第十四章内能的利用

第一节热机

【学习目标】

1、通过实验了解可以利用内能来做功。

2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。

3、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面.

【学习重点工汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值.

【学习难点工热机中的能量转化及损失，了解热机效率.

【预习检测】

1.热机是将能转化为能的机械。

2.内燃机是由、、、四个冲程组成的。

3.1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3X107J/kg,

其物理意义是,某种燃料的热值与其质

量O

4.与之比叫做热机的效率，热机的效率总是.

【共同探究】

★学生活动一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。

水沸腾后会出现现象，在这个实验中燃料的能通过燃烧转化为—能，又通过

对做功，把能转化为一能。

★学生活动二：内燃机

阅读课本P135解决下列问题。

1.热机是把能转化为能的装置。

2.什么是内燃机？

3、完成下表中的填空

内燃机的工作过程表

进气门开排气门开活塞的运曲轴的运

能量的转化

关关动动

吸气冲程开关向下半周

压缩冲程向—一周—能一_能

做功冲程向—_周—能——能

排气冲程向—_周

(1)每个工作循环飞轮转一周，完成一个做功冲程

(2)在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不

做功,还要消挺机械能

联系

(3)做功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

(4)依靠_________的惯性完成吸气、压缩、排气冲程

【拓展练习】

1.摩托车上的热机工作时提供动力的是()

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程I).排气冲程

2.我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的.关于压缩冲

程的作用，下列说法正确的是()

A.将废气排出缸外B.完成对外做功

C.吸进汽油和空气的混合物D.压缩燃料和空气的混合物

3.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图16.4—1中表示做功冲程的是()

甲乙丙丁

图16.4-1

A甲B乙C丙DT

4.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过方

式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方

式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的。

质疑与反思：

第二节、热机的效率

【学习目标】1、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热

值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。

2、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率。

【学习重点】热机的效率及影响热机效率大小的主要因素，提高热机效率的方法和意义。

【学习难点】对于热机效率的计算

【预习检测】（一）热值（1）燃料的热值：。符号：

（2）单位：o气体燃料的热值单位：»

（3）热值的物理意义。干木柴的燃烧值是1.2X107焦/千克物理

意义是o

（4）公式：阅读常见燃料的热值表，读出常用燃料的热值，表中热值最大

的燃料是例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

【共同探究】学生活动：阅读燃料的热值，并回答下列问题：

①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有态的，例如______等。燃料的燃烧是一种—反应，

燃烧过程中燃料的「能得到释放，转化为周围物体的—能。

②叫燃料的热值。

③热值是燃料的一种，其物理量符号是。他的单位（字母）是。

④干木材的热值是一其物理意义是要是有4kg的干木材

完全燃烧能放出______J的热量？

讨论问题一讨论137页“想想议议”，并通过阅读教材，完成下列的问题

在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在

表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。

所选的燃料是,原因是

讨论问题二：内能的利用效率：

①思考：我们利用内能可以_____和_____。

②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要一的多。而且有效利用的热量又

比实际放出的热量.一。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。

③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得能，传递给水、食物一部

分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是--------------------,其计算方法是

------------------；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是

_______________________。所以炉子的效率就是______________________。

④想一想提高炉子效率的有效方法：__________________________________________。

⑤推动汽车的汽油机、柴油机等各种热机是利用内能_____。其中对人类有用的部分是热机所做的有

用功，其计算方法是_______,供这部分有用功的能量来自于_________,其计算方法是____________。

所以热机的效率的计算方法是---------------------

⑥在热机的各种能量损失当中______的能量最多。

(二)、热机效率。

人类历史上，发现内能可以做功并制造出了热机，人们开始大量使用热机，包括蒸汽机，蒸汽轮机，

汽油机，柴油机，喷气发动机等，但是它们的性能是不一样的。也就是说使用相同的内能所获得的机械能

是不一样的。那么在物理当中是用什么来衡量热机的性能的呢？在汽油机中，燃料释放的能量全部都用

来做有用功了吗？现在看到课本139页图16-4-6,我们把燃料所释放出的热量看做是100%,其中气缸在

排气冲程排除的废气的温度很高，带走了33%到35%的热量，为了保证气缸的使用寿命，在连续工作时

需要不断用水来冷却缸体，冷却水带走了30%到32%的热量，另外克服气缸活塞与缸壁的摩擦做功也需

要消耗热量，缸体对外热辐射时也要散失热量，二者之和占总热量的7%到9%,这样算下来只剩下25%

到30%的热量以有用功的方式输出，转化为我们需要的机械能。从上面来看，热机中燃料燃烧放出的热

量只有其中一部分是用来做有用功的.1、热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效

率的问题。热机效率是热机性能的一个重要指标。

(1)概念：热机的效率：。

(2)公式：.

练习：例1：在观察水的沸腾实验中，用酒精灯将杯中230g,60°C的热水加热到沸腾，共用去2.5g

的酒精，问：酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收？

解：

酒精完全燃烧产生的热量Ql=qm酒=3.0X107J/kgX2.5X10-3Kg=7.5X104J

水吸收的热量Q2=cm(tO-t)=4.2X103J/(kg.°C)X230X10-3kgX40°C=3.864X104Jn=Q2/QlX

100%=51.5%

例2：一载重车在一段平直的高速公路上行驶10.08km,所用的时间是8min,消耗的燃油是3L(假设

燃油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内的功率为63kw,燃油的密度是0.8X103kg/m3,热值为3.15X107

J/kg.问：(1)汽车行驶的速度

2(2)汽车行驶过程中的牵引力

(3)汽车发动机的效率

解：(1)v=s/t=10080m/480s=21m/s

(2)方法-:p=w/t=Fs/t=fvF=p/v=63000w/(21m/s)=3000N

方法二：w=pt=63000kwX480s=30240000JF=w/s=30240000J/l0080m=3000N

(3)燃油完全燃烧所释放的热量Q=mq=800kg/m3X0.003m3X3.15X107J/kg

=7.56X107J

热机效率：n=W有用/Q总X100%=30240000J/7.56X107JX100%

=40%

2、分析课本139页图16.4-6的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？方法:

提问：

(1)你猜想：汽汕机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看汽油机的效率：20~30%；柴油机的效率：

30〜45%；喷气发动机50%-60%；不同的热机的效率一般不同，那么想一下热机效率会不会达到100

%?

(2)机械效率和热机效率是不是一回事？(用机械做功时，有用功和总功的比值叫做机械效率，热机的

燃料释放出的能量用来开动热机，这些热量不会用来全部做有用功也就是不会用来全部开动热机，那么有

用的热量与总的热量之比就是热机效率。可见研究的问题是不一样的，不过研究问题的思想是一样的，都

反映的是性能的好坏，机械效率是机械做功的性能的好坏，热机效率是热机性能好坏的标志）

（二）改变世界的热机

热机使人类摆脱了繁重的体力劳动，促使了生产力的发展，带来了工业革命，现代社会在交通运输，电力

工业中都离不开热机，对热机的研制和改革将会进一步推动社会生产力的发展。

练习1:1、燃料的燃烧放出热量的多少跟燃料的、和燃料的都又关系。

人们把1kg某种燃料所放出的热量叫这种燃料的,并用符号来表示。在国际单位

中，它的单位是

2、无烟煤的热值是3.4X107J/kg,其物理意义。

3、完全燃烧5kg的汽油，放出的热量为J.

4、在热机的各种能量损失中，带走的能量最多，设法利用的能量，是提高燃料利用率

的主要措施。

为了取得和应用内能，在燃烧煤和石油等燃料是，它们排放的是大气污染的主要来源。

【拓展练习】

1.燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则（）

2.A、甲的质量一定大B、甲的热值一定大C、甲的比热容一定大D、条件不足无法判断

2.下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是（）

A、两决块相互摩擦，冰块熔化B、水蒸气推动活塞做功

C、压缩气体，温度升高D、用太阳灶烧水

3.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（）

A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些

C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少

4.不属于大气污染主要来源的是（）

A、家庭炉灶和取暖设备B、大型机电排灌站

C、工业企业（包括火电站、钢铁厂、化工厂等）

5.两种燃料的燃烧值之比为2:1,它们的质量之比为1:4,那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为（）

A.l:2B,2:lC.8:lD.4:l

5.关于热机，下列说法错误的是()

A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率

B.在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率

C.柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大

D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能

6.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14.3X107J/kg,完全燃烧0.5kg的氢

气可放出J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值（变大/不变/变小）

7.焦炭的热值为3.0X107J/kg,它的物理意义是,完全燃烧kg

的焦炭放出的热量能把50kg水的温度升高60C.［不计热量损失，水的比热容为4.2X103J/（kg-℃）］

8.如图16.4—2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（)

A.n=[(El+E2+E3+E4)/E]xlOO%B.n=(E2/E)xlOO%

C.[(El-E3+E4)/E]xlOO%D.t]=(El/E)xlOO%

9.为了提高热机效率，可采取的措施是（）

图16.4-2

A.采用热值高的燃料B.降低热机功率C.保证良好的润滑减少摩擦D.以上措施都可以

10.燃料的燃烧是一种变化；在燃烧过程中，燃料的