第十四章內(nèi)能的利用（知識清單）思維導(dǎo)圖第1節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒一、各種形式的能量二、能量的轉(zhuǎn)化1.【探究實(shí)驗(yàn)】完成下面一組小實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，討論發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)一：迅速摩擦雙手?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】不久后手感覺到暖和?！緦?shí)驗(yàn)原理】摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能量轉(zhuǎn)化過程：來回迅速摩擦雙手時(shí)，克服摩擦做功，將轉(zhuǎn)化為，導(dǎo)致手部溫度升高?。實(shí)驗(yàn)二：黑塑料袋盛些水，插入溫度計(jì)后系好袋口，放在陽光下。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】過一會(huì)兒，可以觀察到溫度計(jì)的示數(shù)增加，即袋內(nèi)水溫升高?！緦?shí)驗(yàn)原理】光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能能量轉(zhuǎn)化過程：太陽光使塑料袋內(nèi)水溫升高，將轉(zhuǎn)化為?。2.能量的轉(zhuǎn)化的概念自然界中的各種現(xiàn)象都有著密切聯(lián)系?？茖W(xué)家們經(jīng)過長期探索，發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化是非常普遍的，在一定條件下，各種形式的能量是可以。三、能量的轉(zhuǎn)移1.概念：能量可以從轉(zhuǎn)移到，也可以從轉(zhuǎn)移到。2.正確理解能量的“轉(zhuǎn)化”和“轉(zhuǎn)移發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，能的形式發(fā)生了。發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移時(shí)能量的形式并。四、能量守恒定律1.概念：能量既不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量。這就是。2.能量守恒定律理解能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體，小到原子核，無論是物理學(xué)的問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有，都服從能量守恒定律。3.永動(dòng)機(jī)能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識到：任何一部機(jī)器，只能使能批從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無中生有地制造能量。因此，根本。第2節(jié)熱機(jī)一、熱機(jī)1.【探究實(shí)驗(yàn)】利用內(nèi)能可以做功。在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時(shí)間，觀察現(xiàn)象。討論這個(gè)過程中不同形式能量之間轉(zhuǎn)化的情況。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】一段時(shí)間后，觀察到橡膠塞突然被推出【實(shí)驗(yàn)分析】燃料燃燒產(chǎn)生的熱量傳給水和水蒸氣，塞子受到水蒸氣壓力而沖出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能。能量轉(zhuǎn)化過程：轉(zhuǎn)化為2.熱機(jī)（1）定義：通過長期的經(jīng)驗(yàn)積累，人們發(fā)現(xiàn)內(nèi)能可以做功，由此制造了各種利用叫做熱機(jī)。（2）工作原理：熱機(jī)利用內(nèi)能做功，將轉(zhuǎn)化為。（3）種類：蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。（4）內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)，叫作。常見的內(nèi)燃機(jī)有和。3.汽油機(jī)（1）工作原理：利用在汽缸內(nèi)燃燒，生成高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功。（2）汽油機(jī)的構(gòu)造：由氣缸、、進(jìn)氣門、排氣門、活塞、曲軸、連桿等組成。（3）工作過程：①?zèng)_程：汽油機(jī)在工作時(shí)，活塞從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做。②一個(gè)工作循環(huán)：由、、、4個(gè)沖程組成活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)周，對外做功次（4）汽油機(jī)四個(gè)沖程工作情況總結(jié)沖程名稱進(jìn)氣門排氣門活塞運(yùn)動(dòng)沖程作用能量轉(zhuǎn)化吸氣沖程開閉向下吸入燃料和空氣的混合物壓縮沖程閉閉向上壓縮燃料和空氣的混合物使其內(nèi)能增大，溫度升高轉(zhuǎn)化為做功沖程閉閉向下火花塞產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃燃料，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功通過連桿、曲軸帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為排氣沖程閉開向上排出廢氣4.柴油機(jī)（1）工作原理：通過直接點(diǎn)燃柴油，生成高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞做功。（2）柴油機(jī)的構(gòu)造：與汽油機(jī)的大致相同，不同的是柴油機(jī)氣缸頂部而有一個(gè)噴油嘴。（3）工作過程：①一個(gè)工作循環(huán)：由、、、4個(gè)沖程組成活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)周，對外做功次②柴油機(jī)吸入氣缸內(nèi)的物質(zhì)只有，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮空氣的溫度已超過柴油的燃點(diǎn)，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣會(huì)立刻燃燒起來。（4）汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別第3節(jié)熱機(jī)效率一、燃料的熱值1.燃料（1）燃料的種類：固體燃料木柴、煤炭等；液體燃料柴油、酒精等；氣體燃料煤氣、天然氣等。（2）燃料燃燒時(shí)能量的轉(zhuǎn)化：燃料的燃燒是一種化學(xué)變化在燃燒過程中，燃料的轉(zhuǎn)化為。2.【探究實(shí)驗(yàn)】比較不同物質(zhì)放熱能力選擇相同質(zhì)量的干木柴和酒精，分別對相同質(zhì)量，初溫相同的水進(jìn)行加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】相同質(zhì)量的燃料在完全燃燒時(shí)放出的熱量。3.熱值（1）定義：某種燃料放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫作這種燃料的，用符號表示。q=Q放m或q=q=Q放m或q=Q放V（3）公式：（4）單位：焦/千克，符號或焦/立方米，符號J/m3（氣體）（5）熱值的物理意義：熱值在數(shù)值上等于某種燃料完全燃燒放出的。（6）熱值的影響因素：燃料的熱值是燃料的一種。其與燃料的種類有關(guān)，?而與燃料的質(zhì)量、?體積、?是否完全燃燒以及燃料的狀態(tài)（?固態(tài)、?液態(tài)或氣態(tài)）?無關(guān)。?（7）熱值的相關(guān)計(jì)算：Q放=qm二、熱機(jī)效率1.熱機(jī)能量流向示意圖：汽油在汽缸內(nèi)不能完全燃燒，損失了一部分能量；機(jī)械裝置吸收了一部分能量；廢氣帶走了一部分能量；由于機(jī)械傳動(dòng)等克服摩擦消耗了一部分能量，等等。真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵尫拍芰康囊徊糠?。只有對外做有用功的能量是被有效利用的?.熱機(jī)效率（1）定義：熱機(jī)所做有用功與燃料完全燃燒釋放的能量之比，叫做。（2）公式：（3）物理意義：熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。熱機(jī)的效率表示使用熱機(jī)時(shí)對燃料的利用率的高低，熱機(jī)的效率高，在做功同樣多的情況下，消耗的燃料更少，節(jié)約能源。（4）常見的熱機(jī)效率（5）提高熱機(jī)效率的主要途徑①盡量減少各種熱量損失，設(shè)法利用廢氣的