第 13.1 课时《分子热运动》导学案
【 学习目标 】
1.知道分子都在不停地做无规则的运动。
2.学会用分子热运动的观点解释扩散现象。
3.了解分子热运动的快慢与温度的关系。
4.了解分子之间存在引力和斥力。
【 自主探究 】
1.物质是由 __________构成的，分子的直径大约是 ，通常用来量度的单位
是 。
2. 的现象，叫做扩散。
3.-切物质的分子都在不停地做 ， 由于分子的运动跟 有
关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。温度越 _______分子运动越 。
4.分子间存在 和 。
【合作探究】
一、物质的构成
自主学习：阅读课本 P2的内容，了解物质的构成。
提出问题：
1.如果把分子看成球形，它的直径大约有多少米？通常用什么单位来量度分子？
2.如果把 1cm3空气中的分子用每秒计算 1010次的计算机计数也需 80 年。这说明了什么？
归纳总结：常见的物质是由大量的 构成的。
二、分子热运动
探究活动：在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之
间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后观察。
提出问题：通过观察发现密度比空气大的二氧化氮进人上面的瓶子，这种现象产生的原因是
什么？
课件展示：
（ 1）在量简里装一半清水，用细管在水的下面注人硫酸铜的水溶液。硫酸铜溶液在量简的
下部，清水和蓝色的硫酸铜溶液之间的界面明显，静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。
（ 2）把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室 温下 放置 5 年后再将它们切开，可以看
到它们相互渗人约 1mm 深。
生活实例：在腌成菜的时候，菜往往要十天左右才会变成，而在炒菜时，只需要几分钟
后菜就成了，这是什么原因呢？探究实验：在一个烧杯中装一些凉水，在另一个相同的烧杯
中装等量的热水，用滴管分别在凉水、热水中同时滴人一滴红墨水。比较两杯中红墨水的扩
散现象。
归纳总结：
1.扩散现象表明，切物质的分子都在不停地做 。
2.分子的热运动与温度有关，温度越 ，分子运动越 。
三、分子间的作用力
探究活动：
（ 1） 将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在 .起，两铅柱就会结合起来，甚至下
面吊一个重物都不能把它们拉开。
（ 2）用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住弹簧测力计的示数。使玻璃板
水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，观察弹簧测力计示数的变化情况。
自主学习：阅读课本 P5的内容，了解固体、液体、气体的特点。
归纳总结：
1.分子之间既有 又有 。
2.固体分子之间的距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的 和
。
3.气体分子之间的距离很远，彼此之间几乎没有作用力，气体具有 ，容易被压缩。
4.通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大，液体很难被压缩，没有确定的
_______，具有 。
课堂检测
1．下列内容中不属于分子动理论基本知识的是（ ）
A．物质由大量分子、原子构成的
B．分子之间存在引力和斥力
C．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体
D．物质内的分子在不停地做热运动
2．端午情浓，粽叶飘香．端午节那天，小明家里弥漫着粽子的清香．这一现象表明
（ ）
A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．温度越高分子运动越慢
D．分子在不停地做无规则的运动
3．如图所示的各种现象中，主要说明分子间存在引力的是（ ）
A． 滴在热水中的墨水比在冷水中运动快
B． 抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合均匀
C． 长时间压紧在一起，铅和金会相互渗透
D． 端面磨平的铅块压紧后能吊起大钩码
4．下列现象中，能说明分子在做无规则运动的是（ ）
A．雪花纷扬 B．柳枝摇曳 C．丹桂飘香 D． 尘土飞扬
5． 书香校园是我们成长的地方，如图所示的一组校园美景，其中能说明分子无规则运动的
是
A． 丁香芳香四溢 B． 湖面波光粼粼
C． 雪后玉树琼花 D． 柳絮漫天飞舞
6．如图所示，有关四幅图说法 错误 的是
A．甲图中，抽掉玻璃板，瓶内气体颜色最后变得均匀，说明分子在不停地运动
B．乙图中，两个铅柱洗净紧压后结合在一起，说明分子间有引力
C． 图丙中 ， “破镜难圆 ”， 说明分子间只有斥力没有引力
D．图丁中，模拟的是固体分子，分子间距很小，分子间作用力很大
7． 分子很小，看不见摸不着，但我们可 以通过一些直接感知的现象，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． 现象：钢棒很难压缩 推测：分子之间没有间隙
B． 现象：空中沙尘飞舞 推测：分子在做无规则运动
C． 现象：水很难压缩 推测：分子之间存在斥力
D． 现象：带电体能吸引轻小物体 推测：分子之间存在引力
8． 向热汤中滴入香油，散发出浓浓的香味，这属于 ______现象，温度越高，分子热运动越
______．
9．将硫酸铜溶液注入水的下方，可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面，如图
甲．静置 20日后，如图乙，这是 _____现象，说明液体分子 _____．
10．当空气中的尘埃物超过 PM2.5空气质量就严重污染． PM2.5是指尘埃物直径为 2.5微
米 ， 合 ______纳米 ， 空气中尘埃物 ________________（ 填 “是 ”或 “不是 ”） 分子 ．
第 13.2 节《内能》导学案
学习目标
1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变内能。
3.知道在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加和减少的 -些事例。
自主探究
1.构成物体的所有分子，其热运动的 和 的总和叫做物体的内能。
2.物体的内能与物体的有关，物体温度越 ，内能越 。
3.改变内能的两种方式： 和 。
4.在热传递过程中，传递的多少叫做热量，热量的单位是 。
物体吸收热量时内能 ，放出热量时内能 。
合作探究
[知识回顾 ]
（ 1）物体由于 具有的能叫做动能。决定动能大小的因素：物体的
和 。
（ 2）物体由于 而具有的能叫做重力势能。决定重力势能大小的因素：
物体的 和 。
（ 3）物体由于 而具有的能叫做弹性势能。决定弹性势能大小的因
素 。
（ 4） -切物体的分子都不停地做 。分子运动的剧烈程度与温
度有关，温度越，分子运动越 。
[思考讨论 ]
（ 1）运动的篮球具有动能，运动的分子具有动能吗？
（ 2）树上草果由于地球的吸引而具有势能，分子同的距离较大时，作用力表现为引力，
分子具有势能吗？
（ 3）被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能，分子间的距离较小时，作用力表现
为斥力，分子具有势能吗？
讨论交流：
（ 1）一块铁的温度由 15℃升高到 55℃.铁块的内能是否发生变化？ 0℃的冰是否具有
内能？
（ 2） 1 kg 的铁块和 10g 的铁钉，温度都是 15℃，它们的内能一样大吗？
（ 3） 0℃的冰加热融化变成 0℃的水 .它的内能是否发生变化？
归纳总结：
1.机械能与整个物体的 情况有关，而内能与物体的内部分子热运动和分子
之间的相互作用情况有关，机械能和内能是 的能。
2.一切物体，不论温度高低，都具有内能。物体的内能与物体温度有关，物体温度降低
时内能 ，物体温度升高时内能 。
3.物体的内能还与物体的 、 和有关 。
（二）物体内能的改变
[活动体验 ]
每个小组拿出准备好的铁丝，尝试用多种方法使铁丝的温度升高，即增大铁丝的内能。
方法记录： A.用酒精灯直接加热 B.用力来回弯折
C.放在太阳下晒 D.放在热水中烫 E.在砂纸上打磨 F.用锤子敲打
方法分类：
（ 1）做功： B.用力来回弯折； E.在砂纸上打磨； F.用锤子敲打。
（ 2）热传递： A.用酒精灯直接加热； C 放在太阳下晒； D.放在热水中烫。
[演示实验 ]
（ 1） 在一个配有活塞的厚玻璃简里放一小团硝化棉，把活塞迅速地压下去，观察发生的现
象。
空气被压缩时内能增大
（ 2）烧瓶内盛少量的水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
空气推动塞子时内能减少
问题：
（ 1）我们观察到的实验现象是什么？
（ 2）根据实验现象，我们可以得出什么结论？
归纳总结：
1.热传递可以改变物体的内能。
（ 1）发生热传递的唯一条件是存在 ，与物体的状态无关。
（ 2）热传递的实质是内能从高温物体 到低温物体或从同一物体的高温部分
到低温部分。
2.做功可以改变物体的内能
（ 1）对物体做功，内能 ；
（ 2）物体对外做功，内能 。
课堂检测
一、单选题
1．下列实例中，属于做功改变物体内能的是（ ）
A．锯木头时的锯条温度升高
B．加入冰块的饮料温度降低
C．倒入热牛奶的杯子温度升高
D．放入冷水中的热鸡蛋温度降低
2． 大功率电子元件工作时 ， 会产生大量的热 。 科学家研发出一种由石墨烯制成的 “排热
被 ”， 把它覆盖在电子元件上 ， 能大幅度降低电子元件工作时的温度 ， “排热被 ”能排热是因
为石墨烯 （ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
3．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是
A．物体温度越低，分子运动越剧烈 B．物体温度越高，含有的热量越多
C．水沸腾时吸收热量，温度保持不变 D． 物体的温度 为 0℃时 ， 其内能为零
4．如图所示，在空可乐瓶内滴一滴酒精，用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒通
过气门芯向瓶内打气．当瓶内气压达到足够大时，塞子将从瓶口冲出，且原来透明的瓶内
充满了白雾，这一实验现象表明
A．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
B．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加
C．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
5． 所示 ， 酒精灯对烧杯中一定质量 0℃的冰水混合物加热 ， 至沸腾后继续加热一段时
间．下列说法正确的是
A．冰水混合状 态，冰和水的总内能不变
B．温度升高过程中，烧杯中水的机械能增加
C．温度升高过程中，烧杯中水的内能不变
D．沸腾过程中，烧杯中水的内能减少
6．如图所示，瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳
起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法正确的是
A．气体对瓶塞做功，气体的内能减少
B．瓶塞对气体做功，气体的内能减少
C．气体对瓶塞做功，气体的内能增加
D．瓶塞对气体做功，气体的内能增加
7．下述现象中，由于做功改变物体内能的是
A．汽车轮胎放气时，气门嘴温度降低 B．从冰箱中拿出来的食物，温度较低
C．把烧热的工件放在冷水中，工件温度降低 D．水盆里的凉水在阳光照射下，温度升高
8． 如图所示的事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是
A． 锯木头锯条发热 B． 划火柴火柴燃烧
C． 烧水时水温升高 D． 铁丝来回弯折处发
热
9． 关于物体的内能，下列说法正确的是
A． 快速运动的物体一定比静止的物体内能大
B． 物体的内能增加，它的温度一定升高
C． 热传递的过程就是内能发生转移的过程
D． 我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
二、实验题
10．在做功改变 内能的实验中，老师向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增
大 ， 水蒸气的内能 _____（ 填 “增加 ”或 “减少 ”）， 温度 _____（ 填 “升高 ”或 “降低 ”）． 当瓶塞跳
起来时 ， 可以看到瓶内出现白雾 ， 这是因为水蒸气对瓶塞做功 ， 内能 _____（ 填 “增加 ”或
“较少 ”）， 温度 _____（ 填 “升高 ”或 “降低 ”）， 水蒸气 _____而成小液滴 ．
三、填空题
11．通常情况下，液化气是气体，人们用压缩体积方法将其变为液态．若液化气钢瓶放在
烈日下曝晒 ， 如图所示 ， 将通过 __________的方法使它的内能 __________ ( 选填 “减少 ”或
“增加 ”)， 具有一定的危险性 ， 因此液化气钢瓶严禁曝晒 ．
12．科学家们近日在微观尺度下，拍下了世界上最强大的 X射线激光器将液体瞬间蒸发的
情景 .在被 X射线脉冲击中后，液滴会变成一团更加细碎的颗粒和蒸汽，然后向附近的其它
液滴扩散 ， 使它们也破碎开来 .在这一过程中液体的内能 _________（ 选填 “增大 ”、 “减小 ”或
“不变 ”）， 这种改变内能的方式是 _________.
13． 妈妈带着晓晓去玩滑梯，晓晓很快就爬到了滑梯的顶端．就在她下滑的时候，晓晓突
然大叫到 ： “妈妈 ， 不 好了 ， 我的屁股着火了 ． ”… 从能量转化的角度来讲 ， 晓晓有 “着火 ”
的感觉，是 ____能转化为内能的结果，这个内能的改变过程是通过 _______的方式来实现
的．
四、综合题
14． 如图将一个烧瓶盛少量水 ， 给瓶内打气 ， 当瓶塞跳出时 ， 可以看到瓶内出现 ”白雾
“． 回答下列问题 ：
（ 1）此过程中是用什么方法改变了物体内能？ ____________
（ 2）请从物态变化角度提出一个问题并回答． ____________
第 13.3 节《比热容》 导学案
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。
5.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋、想办法，解决问题的能力。
自主探究
1.一定质量的物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度 _____，叫做这种物
质的比热容。
2.比热容用符号表示，它的单位是 ，符号是 。
3.物体吸收或放出的热量的计算公式为 。
合作探究
一、探究不同物质吸热的情况
提出问题：
（ 1）一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？
（ 2）将 -壶水烧开 与烧热，哪个需要时间长？
（ 3）烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？
探究实验：
（ 1）如何得到质量相同的水和食用油？
（ 2）怎样测出水和食用油的温度？
（ 3）怎样确定水和食用油吸收了相同的热量？
归纳总结：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量 ，说明物体吸
收热量的多少还与物质的 有关。
二、比热容
类比思考：比较不同瓶子的容水能力，思考比较不同物质的吸热情况的方法。
高度相同的两种瓶子，倒人同样多的水，液面升高得少的瓶子容水能力更强，或者液
面升高相同高度，倒人的水多的瓶子容水能力更强。
自主学习：阅读课本 P11-P12，知道如何科学地表示不同物质在质量相同、升高的温度
相同时，吸收的热量不同的这种特性。
提出问题：分析一些物质的比热容表，可以找出哪些规律？
归纳总结：
1.比热容是反映物质自身性质的物理量，数值上等于 的某种物质温度
升高 1℃所吸收的热量。
2.物质的比热容与物质的 有关，不同的物质的比热容一般是不同的；物质的比
热容还与物质的 有关；不同物质的比热容可能 。
三、热量的计算
例 1.某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水，请计算：质量为 100kg的地热水，温度
从 70℃降低到 20℃， 放出的热量是多少 ？［ c水 =4.2×103J/(kg·℃)］
例 2.使 20 g冰的温度从 -10℃升高到 0℃， 但未熔化成水 ， 需要吸收多少热量 ？ 如果这些热
量是由温度从 5℃降低到 0℃的水供给的 ， 需要多少克 5℃的水 ？［ 冰的比热容 2.1×103
J/(kg·℃)］
课堂检测
1．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度在 0℃以上的物体才具有内能
B．一杯水温度升高，内能增大
C．两杯水下降相同的温度，内能减少相同
D．温度相同的两杯水内能相同
2．下列现象中，通过热传递来改变内能的是（ ）
A． 给冷水加热 B． 压缩空气温度升高
C． 下滑时臀部发热 D． 搓手取暖
3．如图所示，将肉片直接放入热油锅里爆炒，会将肉炒焦或炒糊，大大失去鲜味。厨师预
先将适量的淀粉拌入肉片中，再放到热油锅里爆炒，炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富，
对 此现象说法不正确的是（ ）
A．附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动
B．在炒肉片过程中，肉片的温度升高，内能不变
C．在炒肉片过程中，肉片内能增加是通过热传递实现的
D．附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发
4．两个相同的容器中各盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用功率相同的电加热器分别
加热，其温度随时间的变化如图所示。由图象可以判断（ ）
A．甲是水，比热容较大 B．甲是煤油，比热容较大
C．乙是水，比热容较大 D．乙是煤油，比热容较大
5．根据表所提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（ ）
几种物质的比热容 c/[J?（ kg?℃） ﹣ 1]
水 4.2× 103 冰 2.1× 103
酒精 2.4× 103 砂石 0.92× 103
煤油 2.1× 103 铝 0.88× 103
水银 0.14× 103 铜 0.39× 103
A．煤油比酒精的比热容大
B．同种物质在不同状态下的比热容相同
C．质量相等的铜块和砂石，吸收相等的热量，砂石的末温比铜块的末温高
D．质量相等的铜块和铝块都降低 1℃，铝块比铜块放出的热量多
6．新疆“那拉提草原”是闻名全国的旅游景区。夏天，当你赤脚在烈日当空的小河边游玩
时，你会发现：岸上的小石头热得烫脚，而河水却是冰凉的，这是因为（ ）
A．水比小石头的温度变化大
B．水比小石头的比热容大
C．水比小石头吸收的热量小
D．水比小石头的比热容小
7．冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．比热容改变，内能和温度不变
B．比热容改变，内能增加，温度不变
C．比热容、内能和温度都增加
D．比热容、内能和温度都不变
8．质量相等的两金属块 A和 B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取 出后，立刻分别投入
甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中．不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高
时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度，两杯水吸收的热量 Q 甲 Q 乙 ，两金属块比
热容 cA cB（均选填“＞”“＜”或“＝”）
9．水的比热容为 4.2× 103J/（ kg?℃），若将 2kg 的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是
J/（ kg?℃）；水结冰后它的比热容将 （选填“改变”或“不变”）；初温为
20℃、质量为 1kg的水吸收 2.1× 105J的热量后温度将升高到 ℃。
10．冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将 300kg
的水从 20℃加热到 100℃，燃烧了 11.2kg 的煤 [c 水 ＝ 4.2× 103J/（ kg?℃），煤的热值为 3
× 107J/kg]，则：
（ 1）锅炉内 300kg的水吸收的热量是多少？
（ 2）此锅炉的效率是多少？
（ 3）某同学从开水房打了 3kg 的 100℃的开水，为了便于使用，他将这 100℃的开水和
质量为 5kg的 20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？
第 14.1 节《热机》导学案
学习目标
1.了解热机的定义，了解内燃机是热机的一种，知道热机的种类。
2.知道汽油机的工作原理及过程。知道热机中能量的转化。
3.学会分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同。
自主探究
1.各种利用 做功的机械叫做热机，燃料直接在内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
2.活塞在汽缸内 _____运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
3.多数内燃机的一个工作循环分为四个冲程： 冲程、 冲程、 冲
程、 冲程。
4.在四冲程内燃机中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的 来完成的，而
冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，将内能转化为 。 另外压缩冲程将机械能转化
为 。
合作探究
一、热机
活动体验：在试管内装少许水，用一层红色塑料薄纸裹着的棉花塞塞在试管中上部，利用点
燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间，当水沸腾时，水蒸气会慢慢推动塞子向试管口
运动。
提出问题：塞子被顶向试管口，推动塞子的能量来自哪里？
答案点拨：酒精燃烧的化学能 → 水和水蒸气的内能 → 塞子的机械能。
思考讨论：生活中有哪些内能转化为机械能的实例呢？答案点拨：用水壶烧水，水沸腾后壶
盖会被顶起来；装有半瓶水的热水瓶，瓶塞有时会 “跳 ”出来等。
自主学习：阅读课本 P1“热机 ”的内容，学习有关的知识。
1.热机的种类很多，有蒸汽机、 、 喷 气发动机等。
2.内燃机分为 和 两大类，它们分别用 和 作为燃料。
二、汽油机
活动体验：转动汽油机的手柄，观察活塞在汽缸内的运动情况。
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲
程
活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一端运动到另一端 的过程，叫做一个冲程。仔细观察汽
油机四个冲程的工作过程，并完成下表。
次序 1 2 3 4
冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
工作
示意图
气门
开闭
活塞运
动方向
火花塞
相同原理
的实验
能的转化
提出问题：
（ 1）在四个冲程中，哪些冲程发生了能量转化？
（ 2）哪个冲程使机械获得动力？其他几个冲程中活塞的运动是靠什么来完成的？
（ 3）哪个冲程排出了废气？
答案点拨：
（ 1）压缩冲程是把机械能转化为内能；做功冲程是把内能转化为机械能。
（ 2）做功冲程使机械获得动力，其他冲程靠飞轮的惯性完成。
（ 3）排气冲程排出废气。
三、柴油机
活动体验：把汽油机模型和柴油机模型的构造进行对比，会发现汽油机汽缸顶部有火花塞，
而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。动手操作柴油机模型，完成下列问题。
（ 1）你能描述柴油机的工作过程吗？
（ 2）请分析柴油机和汽油机的区别，完成下表。
比较 柴油机 汽油机
构造
燃 料 柴油 汽油
一个工
作循环
吸气冲程 只吸入空气 吸入汽油和空气的混合物
压缩冲程 压缩程度较大
机械能→内能
压缩程度较小
机械能→内能
做功冲程 压燃式（柴油遇到高温高压的热空气而燃烧） 点燃式（火花塞点火）（内能
→机械能）
排气冲程 排出废气 排出废气
主要特点 笨重、效率高 轻巧、但效率低
效率 30%-45% 20%-30%
适用范围 载重汽车、火车等 小汽车等
答案点拨：
（ 1）柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程吸进汽
缸里的只有空气。在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高。
压缩冲程结束时，汽缸内空气的温度已经超过了柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾
状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。在做功冲程中，燃烧放出的热使得气体的压强和温度急
剧升高，从而推动活塞对外做功。在排气冲程中，曲轴推动活塞向上运动，把产生的废气排
出汽缸。
自主学习：阅读课本 P19-P20。 “柴油机 ”的内容，学习有关的知识。
1.由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机 ，因此在做功冲程中气体的压强
_______汽油机中气体的压强，因而可以输出 的功率。
2.由于柴油机工作的过程中压强，要求各有关零件具有较高的结构强度，因此柴油机比
较 。
课堂检测
一．选择题（共 5 小题）
1．关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气 B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为
内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能 D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
2．如图所示是内燃机工作中的一个冲程，下列描述正确的是（ ）
A．压缩冲程，内能转化为机械能
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．做功冲程，机械能转化为内能
D．做功冲程，内能转化为机械能
3．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程：只吸入空气
B．压缩冲程：缸内温度降低
C．做功冲程：气体推动活塞做功
D．排气冲程：内能转化为机械能
4． 2021 年 3 月 12 日凌晨，长征七号改遥二运载火箭成功将试验九号卫星送入预定轨道，
“长七改”将填补我国运载火箭高轨轨道运载能力的 空白。下列说法不正确的是（ ）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将机械能转化为内能
B．卫星脱离火箭时，由于具有惯性，能保持原有运动状态
C．火箭加速升空的过程中，机械能变大
D．火箭加速升空时，火箭推力大于重力
5．如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能的转化方式一致的是（ ）
A． 瓶塞冲出 B． 搓手取暖
C． 压缩气体 D． 钻木取火
二．填空题（共 4 小题）
6．如图所示为一辆汽车的发动机四个冲程中的 冲程；为了不让发动机在工作时温度
升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
阳江近段时间有关汽车撞伤行人事故频发，据调查，汽车超速和超载是造成重大交通事
故的主要原因。当汽车 （选填“超速”或“超载”）时，它的惯性将变大。
7．用天然气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的
冲程的能量转化相同；在标准大气压下用天然气把 3kg的水从 20℃加热至刚沸腾时，水
的比热容 （填“增大减小“或“不变”），水吸收了 J的热量。 [c 水 ＝ 4.2×
103J/（ kg?℃） ]
8．用稳定的热源给一个 1kg物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，已知该物体在固
态时的比热容为 0.2× 103J/（ kg?℃），则该物质在液态时的比热容是 J/（ kg
?℃）；物体在 BC 段熔化过程中吸收的热量 J。在内燃机的工作循环中，实
现将内能转化为机械能的是 冲程。某内燃机飞轮转动速度为 3600r/min，则
每秒完成涉及能量转化的冲程有 次，吸入燃气 次。
9．如 图表示的是汽油机的 冲程；在压缩冲程中，是通过 方式增加气体内能
的。一台单缸四冲程柴油机转速为 1200转 /min，则柴油机 1s内做功 次。
第 14.2 节《热机的效率》导学案
学习目标
1.理解并掌握热值的概念、单位、计算公式。
2.会运用热值的计算公式进行计算，
3.理解并掌握热机效率的概念、热散失的途径、提高热机效率的方法。
4.了解燃料燃烧对环境的影响。
自主探究
1.某种燃料完全燃烧放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值。
2.在国际制单位之中，热量的单位是 .质量的单位是 ，则热量的单
位是 ，符号是 。
3.用来做 的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机
的效率。
合作探究
一、热值
生活体验：生活中我们可以使用哪些燃料？这些燃料如何分类？
思路点拨：生活中经常使用的燃料有很多，可以按状态分类。固体燃料有木柴、煤等，
液体燃料有汽油、柴油等，气体燃料有煤气、天然气等。
思考讨论：
（ 1） 1 kg的干木柴和 10 kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？
（ 2）相同条件下， 1kg干木柴和 1kg煤，哪 -种燃料能烧开更多的水？
（ 3）烧开同 -壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量一样吗？
（ 4） 1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？
（ 5）影响燃料燃烧放出热量的因素是什么？
答案点拨：
（ 1）干木柴在同样燃烧时 .木柴的质量越大，燃烧放出的热量越大。
（ 2） 1 kg煤燃烧后能烧开更多的水。
（ 3）烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量不同，用干木柴的质量大，
用天然气的质量小。
（ 4）干木 柴燃烧得越充分放出的热量就越大，完全燃烧比未完全燃烧放出的热量大。
（ 5）燃料的质量、燃料的种类，燃料燃烧的状况。
自主学习：阅读课本 P22-P23“燃料的热值”的内容，学有关的知识。
1.燃料的热值的物理意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量。
2.固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式 Q= .气体燃料完全燃烧放
出热量的计算公式 Q= 。
二、热机的效率
思考讨论：
（ 1）用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？
（ 2）煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？
答案点拨：
（ 1）煤不能完全燃烧。
（ 2）炉灶本身吸收一部分热量；高温的烟气带走了一分热量：一部分热量直接散失掉
了，水吸收的热量只占煤烧放出热量的一部分。
类比分析：在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料出烧释放的能量都到哪里去了？
思路点拨：热机是将内能转化为机械能的装置，燃料烧释放的能量只有 -部分用来 做
有用功，还有相当一部分量散失掉了。
自主学习：阅读课本 P23-P24“热机的效率”的内容，学习有关的知识。
1.提高燃料的 可以有效地做到节约能源。
2.提高热机的效率的途径
（ 1） ，节约能源、减少污染；
（ 2） ，减少各种能量损失，提高效率：
（ 3） ，提高燃料的利用率。
课堂检测
1．关于热值和热机效率的描述，下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，燃料的热值就越大
B．热机里燃料燃烧越充分，热机效率越高
C．燃料燃烧放出的热量越多，其热值越大
D．热值和热机效率都只与燃料种类有关
2．一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1800r/min，则该汽油机每秒种内完成的冲程数和对
外做 功的次数分别是（ ）
A． 60和 15 B． 30和 30 C． 15和 15 D． 60和 30
3．关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是（ ）
A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率
C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失
4．关于燃料的热值，以下说法正确的是 （ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D． 0.5g汽油和 2kg汽油，它们的热值是一样的
5．如右图是某老师自制的教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞
进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内
酒精后，纸筒即刻飞出，关于此实验，分析正确的是（ ）
A．在酒精没有完全燃烧的情况下热值将变小
B．纸筒飞出使瓶内气体的内能增大，温度降低
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．能闻到酒精的气味说明分子在不停地做无规则的运动
6．如图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（ ）
A． η＝ × 100%
B． η＝ × 100%
C． η＝ × 100%
D． η＝ × 100%
7．“西气东输”工程已全线竣工，输送的燃料为天然气，这是利用了燃气 较大的特
性，而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭，天然气用掉一部分后，剩余天然
气的热值 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）。
8．汽油的热值为 4.6× 107J/kg，现有汽油 4kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是
J，剩余汽油的热值是 J/kg。
9．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占 20%，废气带走的能量占 35%，
摩擦等机械损耗占 15%，则它的机械效率为 。若它在一个工作循环中消耗了 10g
汽油（热值为 4.6× 107J/kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是 J，输出的有用机
械能为 J。
10．如图所示，小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯，分别给两杯相同的水加热。待煤油
和酒精燃尽时，根据水温的变化比较两种燃料的热值大小。请根据小李的方案回答下列
问题：
（ 1）实验前装入灯中的煤油和酒精的 必须相同；
（ 2）在燃料燃尽前，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验 （选填“能”或
“不能”）达到小李的目的；
（ 3）燃料燃尽后，甲温度计的示数比乙温度计的示数高，由此判断 （选填“煤
油”或“酒精”）的热值大；
（ 4）该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值
（选填“偏大”或“偏小”），其主要原因是： 。
第 14.3 节《能量的转化和守恒》导学案
学习目标
1.知道能量守恒定律。
2.能举出日常生活中能量守恒的实例。
3.能用能量守恒的观点分析物理现象。
自主探究
1.在一定条件下，各种形式的能量是可以的。
2.能量既不会凭空 _____，也不 会凭空 ____它只会从一种形式转化为其他形式，或者
从 -个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量这就是能量守恒定律。
3.能量守恒定律是自然界中最 、最 的基本定律之 -。
合作探究
一、能量的转化
生活举例除了太阳能，你还知道有哪些形式的能量？答案点拨：机械能、内能、电能、
化学能、核能等。
难点释义：
（ 1）燃料的燃烧是一种化学变化，燃烧时产生的光和热就来源于燃料储存的化学能。
（ 2）食物也具有化学能，人们的生活、工作所 消耗的能量就来源于食物里储存的化学能。
[活动体验 ]引导学生完成下面的小实验，思考感悟其中的能量转化。
（ 1） 快速地摩擦双手（图甲）。（ 2）反复弯折一段铁丝（图乙）。
（ 3）点燃蜡烛（图丙）。（ 4）手摇发电机发电（图丁）。
归纳总结：
（ 1）摩擦生热，机械能转化为内能。
（ 2）弯折铁丝做功，铁丝温度升高，机械能转化为内能。
（ 3）蜡烛燃烧的过程中，化学能转化为内能和光能。
（ 4）手摇发电机发电，小灯泡发光。机械能转化为电能，电能又转化为光能。
[想想议议 ]
（ 1） 停止用力，秋千为什么会越摆越低？
（ 2） 掉在地上的弹性小球会跳起，为什么越跳越低？
思路点拨：空气阻力做功，秋千和小球的机械能转化为内能。
[自主学习 ]
1.转化是能量由一种形式变为其他形式，能量存在的 变化了；转移是能量由
一个物体到达其他物体，能量存在的 变化。
2.“消耗能量”“利用能量” "“获得能量 "的实质都是 的过程。
学以致用：不少人曾经设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人
们把这种机器叫做永动机。同学们 .这种永动机是否存在呢？想 -想为什么？
答案点拨：不存在永动机：所有能量转化的过程 .都服从能量守恒定律。任何一部机器，
只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。
课堂检测
1．关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
C．一个物体做了功，说明这个物体具有能
D．用线悬挂着的小球，没有做 功，所以没有能
2．下列事例中属于机械能转化为内能的是（ ）
A．夏天路边的石头在太阳底下晒得烫手
B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起
C．汽车急刹车时，汽车的制动系统温度升高
D．将铁块放在火炉中烧红
3． 有一种叫做 “压电陶瓷 ”的电子元件 ， 当对它挤压或拉伸时 ， 它的两端就会形成一定的电
压，这种现象称为压电效应。一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的。只
要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生 10kV～ 20kV 的高压，形成火
花放电，从而点燃可燃气体。在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是（ ）
A．化学能转化为电能 B．内能转化为电能
C．光能转化为内能 D．机械能转化为电能
4．我国大力发展火力发电，火电站进的是煤，出的是电，在这个过程中能量的转化是（ ）
A． 机械能 → 内能 → 化学能 → 电能
B． 化学能 → 内能 → 机械能 → 电能
C． 化学能 → 重力势能 → 动能 → 电能
D． 内能 → 化学能 → 机械能 → 电能
5．电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，
则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是（ ）
A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒
B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒
C．电能全部转化为内能，内能守恒
D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒
6．如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端 A点，小球具
有的机械能为 100J．让小球从 A 点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置 B 点
时，具有的机械能为 80J，随即小球向左侧滚动 ，当滚动到左侧所能达到的最高位置时，
此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力）（ ）
A． 10J B． 20J C． 60J D． 70J
7．在下列实验或装置所示的情景中，能量转化情况相同的是（ ）
A．丙和丁 B．甲和丙 C．甲和乙 D．乙和丁
8． 动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行 ： 第一阶段采用 “再生刹车 ”技术 ， 速度
从 250km/h减至 90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机
发电；第二阶段采用机械刹车，速度从 90km/h开始不断减小直至停止。关于列车进站过
程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ）
A．第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能
B．第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能
C．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能
D．第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能
9．汽车刹车时，由于摩擦，汽车的动能转化为 能，这些能量不能自动地用来驱动汽车；
而有些新能源汽车有 “动能回收装置 ”， 即在刹车时带动发电机工作 ， 将汽车的动能转化
为 能并为电池充 电，之后电池又可以再次驱动汽车。
10．用酒精灯给烧杯中的液体进行加热，酒精燃烧过程中把储存的化学能转化成 能，
酒精在燃烧过程中 ， 其热值 （ 选填 “变大 ”、 “不变 ”或 “变小 ”）． 如图所示是用这只酒
精灯分别给两只相同的烧杯中的质量相等的两种液体进行加热得到的温度随加热时间变
化的图像 ， 则适合做汽车发动机的冷却液的液体是 （ 选填 “甲 ”或 “乙 ”）。
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