第4节 热机2
北师大版物理九年级全一册第十章第四节《热机》教学设计
3.学生的知识应用能力有待提高，需要通过实际问题驱动，促使他们将所学知识运用到实际情境中。
4.学生在学习过程中，可能对热机在实际应用中的环保问题产生兴趣，可借此契机培养他们的环保意识和责任感。
2.教师强调本节课的重点和难点，提醒学生课后复习，巩固所学知识。
五、作业布置
为了巩固本节课所学知识，提高学生的知识应用能力和实践能力，特布置以下作业：
1.请同学们结合本节课所学内容，选取一种生活中的热机（如汽车、电热水器等），分析其工作原理及效率，并撰写一篇300字左右的小短文，谈谈如何提高该热机的效率。
因此，在教学过程中，教师应充分关注学生的实际情况，采用多种教学策略，激发学生的学习兴趣，引导他们主动探究热机的工作原理和应用，提高学生的物理学科素养。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.热机工作原理的理解：热机是将热能转化为机械能的装置，其工作原理涉及能量转换、热量传递等抽象概念，学生理解起来有一定难度。
3.请同学们预习下一节课内容，了解热机的发展历程及其在能源利用方面的优缺点。
“为了更好地理解热机在能源利用方面的发展，请同学们预习下一节课内容，了解热机的发展历程及其优缺点，为课堂学习做好准备。”
4.鼓励学生课后查阅资料，了解我国在热机领域的研究成果和技术创新，培养学生的学习兴趣和爱国情怀。
“同学们，我国在热机领域的研究成果丰硕，技术创新不断。希望大家课后能主动查阅相关资料，了解我国在热机领域的发展，激发我们的学习兴趣和爱国情怀。”
2.通过展示热机工作的视习做好铺垫。
（二）讲授新知
1.热机的定义及工作原理
高中物理人教版选修三热力学第二定律 (3)
①热源：指燃烧燃料而获得能量的部件．
②工作物质：指利用获得的热量来做功的物质，如蒸汽 机里的蒸气，内燃机里燃烧后的高温气体．
③冷凝器：把做功后工作物质所剩余的热量进行再吸收 的部分．如推动活塞做功后放出的蒸气的温度也很高，如果把 这种蒸气直接放入大气中，则大气就是冷凝器．当然这样就白 白浪费了剩余蒸气所具有的能量，通常把这种工作后剩余蒸气 通过管道送入居民区用于烧水、做饭、取暖等．
的表述在现代教科书中一般表述为：不可能把热量从低温物 体传到高温物体而不引起其他变化．
第二年(1851年)开尔文提出了热力学第二定律的另一种 表述方式，开尔文的表述在现代教科书中一般表述为：不可 能从单一热源吸取热量，使之完全变成有用功而不产生其他 影响．
克劳修斯和开尔文关于热力学第二定律的表述是完全等 价的，他们都是指明了自然界宏观过程的方向性，或不可逆 性．它们都是关于自然界涉及热现象的宏观过程的进行方向 的规律．
英国物理学家开尔文在研究卡诺和焦耳的工作时，发现 了某种不和谐：按照能量守恒定律，热和功应该是等价的， 可是按照卡诺的理论，热和功并不是完全相同的，因为功可 以完全变成热而不需要任何条件，而热产生功却必须伴随有 热向冷的耗散．他在1849年的一篇论文中说：“热的理论需 要进行认真改革，必须寻找新的实验事实．”同时代的克劳 修斯也认真研究了这些问题，他敏锐地看到不和谐存在于卡 诺理论的内部．他指出卡诺理论中关于热产生功必须伴随着 热向冷的传递的结论是正确的，而热的量(即热质)不发生变 化则是不对的．克劳修斯在1850年发表的论文中提出，在热 的理论中，除了能量守恒定律以外，还必须补充另外一条基 本定律：“没有某种动力的消耗或其他变化，不可能使热从 低温转移到高温．”这条定律后来被称作热力学第二定 律．克劳修斯
沪粤版2020年物理九年级上册第12章《第4节 热机与社会发展》教案
教案：沪粤版2020年物理九年级上册第12章《第4节热机与社会发展》一、教学内容1. 了解热机的概念和工作原理。
2. 掌握内燃机的工作循环，包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
3. 了解热机的发展对社会的影响，以及热机在现代社会中的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握热机的基本概念和工作原理，了解热机的发展对社会的影响。
2. 通过观察和实验，使学生能够理解内燃机的工作循环，提高学生的实践操作能力。
3. 培养学生对物理学科的兴趣，提高学生的思维能力和创新能力。
三、教学难点与重点重点：热机的基本概念和工作原理，内燃机的工作循环。
难点：内燃机各个冲程的理解，热机效率的计算。
四、教具与学具准备教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材（内燃机模型、热机工作原理图等）。
学具：课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示内燃机模型，让学生观察并描述内燃机的工作过程。
2. 知识点讲解：（1）讲解热机的概念，介绍热机的工作原理。
（2）讲解内燃机的工作循环，包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
3. 例题讲解：分析并解答课本上的例题，让学生理解热机效率的计算方法。
4. 随堂练习：让学生独立完成课本上的练习题，巩固所学知识。
6. 拓展延伸：讨论热机在现代社会中的应用，以及热机发展对社会的影响。
六、板书设计板书内容：热机1. 概念：利用热能转化为机械能的装置。
2. 工作原理：热机的工作循环，包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
内燃机1. 工作循环：吸气、压缩、做功、排气。
2. 热机效率：做功冲程中，热能转化为机械能的效率。
七、作业设计1. 题目：计算一个内燃机的热机效率。
答案：热机效率 = 做功冲程中转化的机械能 / 燃料完全燃烧释放的热能。
2. 题目：讨论热机在现代社会中的应用，以及热机发展对社会的影响。
答案：热机在现代社会中的应用广泛，如汽车、飞机、船舶等。
热机的发展推动了交通运输业的革新，提高了人们的出行效率，但同时也带来了环境污染等问题。
沪粤版九年级物理第4节 热机与社会发展教案与反思
前事不忘，后事之师。
《战国策·赵策》圣哲学校蔡雨欣投我以桃，报之以李。
《诗经·大雅·抑》翰辰学校李道友组长第十二章内能与热机第4节热机与社会发展【知识与技能】1.知道热机的概念，了解内燃机是热机的一种.2.了解汽油机、柴油机的构造.能表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义．【过程与方法】1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．2.利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．3.通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识．【情感、态度与价值观】通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．【重点】汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．【难点】热机中的能量转化及损失，了解热机效率.一、复习旧知，引入新课做功改变内能的实质：能量转化.机械能转化为内能内能转化为机械能二、新课教学知识点一热机的作用及其发展1．热机的作用：热机在人类社会发展过程中产生了重要的推动作用，阅读教材p36插图，想一想热机给我们带来了什么好处？感受科学技术对社会发展所起的作用.2．热机的发展：利用多媒体或挂图展示历史上和现实中的热机，让学生感受热机的丰富多彩和广泛用途.3.从能量转化的角度来分析，得出热机的共同特点：将燃料燃烧时的化学能转化为内能，再通过做功把内能转化为机械能.知识点二汽油机利用模型、课件，分析汽油机结构.（教材P37活动、P38图12-17）1．了解汽油机的基本结构和各部件的作用.2．明确每个冲程的完成过程和其中能量的转化情况.3．出示柴油机的结构图，自学教材38页到39页信息浏览的内容，小组之间交流、讨论分析出汽油机与柴油机有哪些不同点？（2）在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次.在压缩冲程中，机能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能.（3）在个四个冲程中，利用飞轮的惯性来完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程.4．如何提高热机的效率：（1）分析汽油机工作时的能流图.（2）常见热机的效率知识点三热机与环境1.汽油机的燃料：含铅汽油、无铅汽油、乙醇汽油2．火箭：神七发射3．热机造成的污染分析一、热机1．概念及其能量转化2．热机的种类二、汽油机1．汽油机的工作原理2．汽油机与柴油机对比三、热机与环境完成本课对应练．【素材积累】宋庆龄自1913年开始追随孙中山致力于中国革命事业，谋求中华民族独立解放。
(新)苏科版物理九年级上《第4节 热机》公开课(教案)
第1节热机【教学目标】〔一〕知识与技能1、知道热机中能量的转化2、知道四冲程内燃机的构造和工作原理3、了解汽油机和柴油机的主要区别〔二〕过程与方法通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法．〔三〕情感态度价值观了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用．【教学重点】汽油机的工作过程【教学难点】柴油机与汽油机的不同点【课前准备】模型、挂图、多媒体课件【教学时间】 1课时【教学过程】〔一〕引入新课提问学生几个问题①你们曾经乘坐的交通工具有哪些？②当今社会主要的交通工具有哪些？③你能说出它们的动力装置是什么吗？汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，那么汽车在行驶过程中靠什么提供动力？火箭为什么又能上天呢？课件动画展示酒精灯给试管中的水加热，你观察到什么现象？这说明了什么？在这个过程中能量是如何转化的？今天我们学习课题：热机〔二〕进行新课与此类似，下面这些机器工作过程中有什么共同点呢？〔都是将燃料燃烧产生的化学能转化为内能再转化为机械能〕你想知道这些机器是怎么工作的吗？请带着以下问题阅读教材1、什么叫热机？热机工作过程中能量如何转化？2、四冲程热机工作过程中有哪四个冲程？每个冲程活塞怎么运动？能量怎么转化？3、汽油机和柴油机工作过程有什么异同？〔5分钟〕热机：热机是指把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。
热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机常的内燃机：汽油机、柴油机最常见的内燃机是汽油机和柴油机，下面我们以汽油机和柴油机为例讲解热机，首先介绍汽油机板书：一、汽油机：用汽油作燃料的内燃机〔出示动画〕①构造〔出示模型、动画演示，边指示边讲解〕。
进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。
〔介绍名称的同时，介绍各局部的功能〕②工作原理解说。
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程〔动画讲解，提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况〕热机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。
3.4 热力学第二定律(解析版)
第4节热力学第二定律【知识梳理与方法突破】1.热力学第二定律的理解（1）“自发地”过程就是不受外来干扰进行的自然过程，在热传递过程中，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，却不能自发地从低温物体传到高温物体。
要将热量从低温物体传到高温物体，必须“对外界有影响或有外界的帮助”，就是要有外界对其做功才能完成。
电冰箱就是一例，它是靠电流做功把热量从低温处“搬”到高温处的。
（2）“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响。
如吸热、放热、做功等。
（3）热力学第二定律的每一种表述都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性。
如机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，进一步揭示了各种有关热的物理过程都具有方向性。
（4）适用条件：只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。
而不适用于少量的微观体系，也不能把它扩展到无限的宇宙。
（5）热力学第二定律的两种表述是等价的，即一个说法是正确的，另一个说法也必然是正确的；如一个说法是错误的，另一个说法必然是不成立的。
2.热力学第一定律与第二定律的比较项目热力学第一定律热力学第二定律定律揭示的问题它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者间的定量关系它指出自然界中出现的宏观过程是有方向性的机械能和内能的转化当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能内能不可能在不引起其他变化的情况下全部转化为机械能热量的传递热量可以从高温物体自发地传到低温物体说明热量不能自发地从低温物体传到高温物体表述形式只有一种表述形式有多种表述形式联系两定律都是热力学基本定律，分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律，二者相互独立，又相互补充，都是热力学的理论基础3.能量耗散的理解（1）各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也只能使地球、大气稍稍变暖一点，却再也不能自动聚集起来驱动机器做功了。
第十章第4节热力学第二定律
第4节 热力学第二定律1.了解热传递、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性．知道具有方向性的过程为不可逆的．2.了解热力学第二定律的两种表述，并能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制造成功的原因．3.能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题．4.尝试运用热力学第二定律解决一些实际问题．一、热力学第二定律的一种表述1．热传导的方向性：一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．2．克劳修斯表述：德国物理学家克劳修斯在1850年提出：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是传热的方向性．1．(1)一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．( )(2)热量不会从低温物体传给高温物体．( )(3)由冰箱能自发地把热量从低温物体传给高温物体．( )提示：(1)√ (2)× (3)×二、热力学第二定律的另一种表述1．热机(1)热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能．第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成机械能．(2)热机的效率：热机输出的机械功W 与燃料产生的热量Q 的比值．用公式表示为η＝W Q． 2．开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)3．热力学第二定律的其他描述(1)一切宏观自然过程的进行都具有方向性．(2)气体向真空的自由膨胀是不可逆的．(3)第二类永动机是不可能制成的．4．第二类永动机(1)定义：只从单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机．(2)第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库．2．(1)可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功．( )(2)第二类永动机违背了能量守恒定律．( )(3)第二类永动机违背了热力学第二定律．( )提示：(1)√ (2)× (3)√知识点一对热力学第二定律的理解在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不可能”“不产生其他影响”的涵义1．“自发地”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性．在传递过程中不会对其他物体产生影响或不需借助其他物体提供能量等．2．关于“不可能”：实际上热机或制冷机系统循环终了时，除了从单一热库吸收热量对外做功，以及热量从低温热库传到高温热库以外，过程所产生的其他一切影响，不论用任何曲折复杂的办法都不可能加以消除．3．“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等.(2016·永州高二检测)下列说法正确的是()A．机械能全部变成内能是不可能的B．第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的[解析]机械能可以全部转化为内能，故A错；第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B错；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但如果不是自发地，是可以进行的，故C错；从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是可能的，故D项对．[答案] D对热力学第二定律理解的两个误区(1)误认为热量只能由高温物体传到低温物体，不能由低温物体传到高温物体．热量可以由高温物体传到低温物体，也可以由低温物体传到高温物体；但是，前者可以自发完成，而后者则必须有外界参与．(2)误认为机械能可以完全转化为内能，而内能不能完全转化为机械能．机械能可以完全转化为内能，内能也可以完全转化为机械能；但是，前者可以不产生其他影响，而后者一定会产生其他影响．1.(多选)电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明了()A．热量能自发地从低温物体传给高温物体B．在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体C．热量的传递过程不具有方向性D．在自发的条件下热量的传递过程具有方向性解析：选BD.一切自发过程都有方向性，如热传递，热量总是由高温物体自发地传向低温物体；又如扩散，气体总是自发地由密度大的地方向密度小的地方扩散．如果在外界帮助下气体可以由密度小的地方向密度大的地方扩散，热量可以从低温物体传向高温物体，电冰箱就是借助外界做功把热量从低温物体——冷冻食品传向高温物体——周围的大气．所以在解答热力学过程的方向性问题时，要区分是自发过程还是非自发过程，电冰箱内热量传递的过程是有外界参与的．知识点二热力学第一定律与热力学第二定律的比较1．两个定律的区别：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表现形式，在转化的过程中，总的能量保持不变．热力学第二定律是指在有限的时间和空间内，一切和热现象有关的物理过程具有不可逆性．2．两个定律的联系：两定律都是热力学基本定律，分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律．二者既相互独立，又相互补充，都是热力学的理论基础．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是() A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律[解析]热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热力学中的具体体现．热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C、D错误，B正确．内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作要消耗电能，故A错误．[答案] B2.(多选)关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是()A．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的B．热力学第二定律的两种表述是等效的C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热库吸收热量，完全变成功也是可能的解析：选ABD.热力学第二定律有几种不同的表述形式，但它们是等价的，它与热力学第一定律是各自独立的，故A、B正确．由热力学第一定律可知W≠0，Q≠0，但ΔU＝W ＋Q可以等于0，C错误；由热力学第二定律可知D中现象是可能的，但不引起其他变化是不可能的，D正确．典型问题——热机和永动机的比较1．热机(1)热机是把内能转化成机械能的一种装置．例如：蒸汽机把水蒸气的内能转化为机械能；内燃机是把燃烧后的高温高压气体的内能转化为机械能．(2)热机的工作原理：工作物质从热源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到冷凝器中．根据能量守恒有Q1＝W＋Q2.(3)热机的效率：η＝WQ1因为Q1＝W＋Q2，所以Q1>W，η<1.这说明热机不可能把吸收的热能全部转化为机械能，总有一部分要散失到冷凝器中．热机的效率不可能达到100%.2．第一类永动机(1)第一类永动机：不消耗能量，能源源不断地对外做功的一种机器．(2)第一类永动机不可能制成的原因是违背能量守恒定律．3．第二类永动机(1)第二类永动机：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机，效率为100%.(2)第二类永动机不违背能量守恒定律，它不可能制成是因为违背热力学第二定律．(2016·济南高二检测)热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化；其二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．第一种表述方式可以用图甲来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，你认为图乙示意图中正确的是()[解析]由题图甲可知，使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着压缩机的做功，即引起其他变化；对于第二种方式，热机工作时，从高温物体吸收热量，只有一部分用来对外做功，转变为机械能，另一部分热量要排放给低温物体，故B正确，A、C、D错误．[答案] B(多选)关于热机和永动机，下列说法中正确的是()A．效率为100%的热机是不可能制成的B．第二类永动机可以制成C．不需要任何外力做功而可正常运行的制冷机是不可能制成的D．能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是可以实现的解析：选AC.热机在工作过程中，必然向外排出热量，故热机效率小于100%，故A对；由热力学第二定律可得C对，B错；内能要全部转化为机械能，必须借助外界的帮助，因而一定会引起其他变化，故D错．[随堂达标]1．(2016·烟台高二检测)热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程()A．都具有方向性B．只是部分具有方向性C．没有方向性D．无法确定解析：选A.一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性．2．下列说法正确的是()A．物体放出热量，温度一定降低B．物体内能增加，温度一定升高C．热量能自发地从低温物体传给高温物体D．热量能自发地从高温物体传给低温物体解析：选D.热量和内能之间没有必然的联系，A错；内能和宏观的温度和体积有关，所以B错；热量能自发地从高温物体传给低温物体，不能自发地从低温物体传给高温物体，所以C错D对．3．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来，其原因是()A．违反了能量守恒定律B．在任何条件下内能不可能转化为机械能，只有机械能才能转化为内能C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D．以上说法均不正确解析：选C.机械能和内能的相互转化，必须通过做功来实现．机械能可以自发地转化为内能，但内能不能自发地转化为机械能．4．(多选)根据热力学第二定律，下列说法正确的是()A．热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B．电流的能不可能全部转变成内能C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转变成电能D．在传热中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体解析：选ACD.任何热机效率都不可能是100%，故A正确；由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能，故B错误；火力发电机发电时，能量转化的过程为内能→机械能→电能，因为内能→机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，C正确；热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，故D正确．故选ACD.5．下列说法正确的是()A．热量不能由低温物体传递到高温物体B．外界对物体做功，物体的内能必定增加C．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律D．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响解析：选D.根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但在外界帮助下，热量可以从低温物体传到高温物体，例如电冰箱制冷时，压缩机工作，消耗了电能，同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体，所以选项A错误；外界对物体做功的同时，物体可能放热，物体的内能不一定增加，所以选项B错误；第二类永动机不可能制成，虽不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，因此它不可能制成，所以选项C错误；而D选项中的表述就是热力学第二定律的一种表述形式，所以选项D正确．[课时作业] [学生用书P103(单独成册)]一、单项选择题1．关于热力学第二定律，下列说法正确的是()A．热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律B．热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C．热力学第二定律是物理学家从理论推导出来的结果D．由于热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义解析：选B.热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析，又总结了生产和生活经验得到的结论，是一个经验定律，它并不能通过理论推导出来和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的．它揭示了与热有关的宏观过程的方向性，使人们认识到第二类永动机不可制成，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义．2．热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程是()A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律解析：选D.热力学第一、第二定律是热力学的基本定律，对所有涉及热现象的宏观过程都成立，选项D正确，选项A、B、C错误．3．(2016·海口高二检测)下列说法中，正确的是()A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B．热量不可能由低温物体传给高温物体C．气体的扩散过程具有方向性D．一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性解析：选C.热力学第二定律反映的所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、D 错误；热量不是不能从低温物体传给高温物体，关键是能否还产生其他影响，B错误；气体扩散过程具有方向性，C正确．故选C.4．根据热力学定律，下列判断正确的是()A．我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其他变化D．满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行解析：选B.热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能说把散失的能量全部收集起来重新加以利用，A错；由热力学第二定律可知，B对；热量从低温物体传给高温物体时一定会发生其他变化，C错；只满足能量守恒定律而不满足热力学第二定律的过程是不可能发生的，D错．5．下列说法正确的是()A．冰箱能使热量从低温物体传递给高温物体，因此不遵从热力学第二定律B．空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等C．自发的热传导是不可逆的D．不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为违背热力学第一定律解析：选C.有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体，空调消耗的电能必须大于室内温度降低所放出的热量．不可能通过给物体加热而使它运动起来，违背了热力学第二定律．6.如图所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功．已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是()A．气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热库吸热，但并未全用来对外做功，因此此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．以上三种说法都不正确解析：选C.由于气体始终通过汽缸壁与外界接触，外界温度不变，活塞杆与外界连接并使其缓慢地向右移动过程中，有足够时间进行热交换，所以汽缸内的气体温度也不变．要保持其内能不变，该过程气体是从单一热源即外部环境吸收热量，即全部用来对外做功才能保证内能不变，但此过程不违反热力学第二定律．此过程由外力对活塞做功来维持，如果没有外力F对活塞做功，此过程不可能发生．7．下列过程中，可能发生的是()A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状C．利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高D．两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开解析：选C.根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理过程是可以实现的，故C项正确；内能自发地全部转化为机械能是不可能的，故A项错误；气体膨胀具有方向性，故B项错误；扩散现象也有方向性，D项也错误．8．下列有关能量转化的说法中正确的是()A．不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行D．外界对物体做功，物体的内能必然增加解析：选A.由热力学第二定律的开尔文表述可知，选项A正确．热机效率总低于100%，选项B错误．满足能量守恒的过程未必能自发进行，任何热力学过程一定都满足热力学第二定律，则选项C错误．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，W>0，ΔU不一定大于0，即内能不一定增加，选项D错误．二、多项选择题9．下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律()A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体解析：选CD.A、B都违背了热力学第二定律，都不能发生．C中系统的势能减少了，D中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，均能发生．10．下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是()A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会由内能自发地转化为机械能而动起来D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%解析：选BCD.热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A 不属于热现象，A错误；由热力学第二定律可知B、C、D正确．11．如图为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是()A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析：选BC.热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；再根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，A错误，B正确，故选B、C.12．根据热力学第二定律，下列说法正确的是()A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机解析：选AB.热力学第二定律有两种表述：第一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即自发热传递具有方向性，选项A中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果，选项A正确；第二是不可能从单一热库吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响，即第二类永动机不存在，选项B正确，选项C错误；由能量守恒定律知，能量总是守恒的，只是存在的形式不同，选项D错误．13．下列说法正确的是()A．热传导过程是有方向性的B．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律C．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化具有方向性D．热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性解析：选AC.根据热力学第二定律和实验事实都说明，热传导的过程是有方向性的，热量可以从高温物体自发地传给低温物体，却不能自发地由低温物体传给高温物体，所以A 正确；第二类永动机是一种热机，它希望能够从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他任何变化，这种设想并不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，所以B错误，C正确；热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，并不是所有的物理过程都具有方向性，因此D错误．故选AC.14.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．关于这一现象，正确的说法是()A．这一实验过程不违反热力学第二定律B．在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温C．在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能解析：选AB.温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，转化效率低于100%，不违反热力学第二定律．热水温度降低，冷水温度升高，故A、B正确，C、D错误．。
热机教学设计课件教案
热机教学设计课件教案一、教学内容本节课选自《物理》教材第八章热学部分，具体内容为第4节“热机的工作原理及效率”。
详细内容包括热机的定义、工作原理、热机效率的计算以及提高热机效率的方法。
二、教学目标1. 理解热机的概念，掌握热机的工作原理；2. 学会计算热机效率，了解提高热机效率的方法；3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
三、教学难点与重点教学难点：热机效率的计算及提高热机效率的方法。
教学重点：热机的概念、工作原理及热机效率的计算。
四、教具与学具准备1. 教具：热机模型、多媒体设备、投影仪；2. 学具：计算器、笔记本、铅笔。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用热机模型，展示热机工作的实际情景，引导学生思考热机是如何将热能转化为机械能的。
2. 理论讲解（15分钟）（1）介绍热机的定义及分类；（2）讲解热机的工作原理；（3）阐述热机效率的计算方法。
3. 例题讲解（10分钟）结合教材例题，讲解热机效率的计算过程，解答学生疑问。
4. 随堂练习（15分钟）布置随堂练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
5. 实验操作（15分钟）分组进行实验，观察热机的工作过程，测量热机效率。
六、板书设计1. 热机的定义、工作原理；2. 热机效率的计算公式；3. 提高热机效率的方法。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算给定热机的效率；（2）分析提高热机效率的方法。
2. 答案：（1）热机效率 = 机械功 / 热能输入；（2）提高热机效率的方法：优化热机结构，减少热量损失，提高燃料利用率等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对热机的工作原理及效率计算掌握情况较好，但对提高热机效率的方法理解不够深入。
2. 拓展延伸：引导学生课后查阅资料，了解现代热机技术的发展及其在生活中的应用，提高学生的科学素养。
重点和难点解析1. 热机效率的计算及提高热机效率的方法；2. 实验操作过程中的注意事项；3. 作业设计中的题目设置及答案解析。
思茅区第七中学九年级物理全册 第十章 机械能、内能及其转化 第四节 热机教案北师大版
第十章机械能、内能及其转化第四节热机一、教学背景分析本节的教学内容有两方面，一是热机的概念；二是常见的两种内燃机——汽油机和柴油机。
教材在最开始直接给出了热机的概念：将燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器。
接着分别利用插图10-28，10-29介绍了汽油机的构造和工作的四个冲程。
最后通过与汽油机比较相同点和不同点介绍了效率相对较高的柴油机。
汽油机和柴油机是机械能、内能及其转化的知识在生产生活中的重要应用，充分地体现了生活与物理联系紧密的学科特点，并为后面学习火箭和燃料的燃烧等知识打好了基础。
学生在前两节学习了机械能、内能等知识，了解了不同形式的能量之间可以相互转化，这些知识如何为我们人类所用，正是学生的兴趣所在。
教材这样的设计，一方面能激起学生的求知欲和好奇心；另一方面还能借助热机这个具体实例帮助学生更深入地理解和消化前面学习的内容。
本节课的教学设计先由演示加热装水试管使水蒸气内能转化为塞子机械能的实验开始，提问物体的内能可以为我们人类做出什么贡献？从而引出利用内能对外做功转化为机械能，给出热机的概念。
通过介绍瓦特利用此原理制造了实用的蒸汽机，解放了人类的事例，让学生体会到科学知识的合理应用可以推动社会进步，接着简单介绍热机的发展，进而引出最常见的汽油机，利用动画或模型演示工作过程的方式帮助学生了解汽油机的构造和四个冲程，了解汽油机是怎样将内能转化为机械能的，最后通过与汽油机对比相同点和不同点简略讲解柴油机。
二、教学目标1．知道热机是将内能转化为机械能的机器。
2．通过阅读教材了解四冲程汽油机和柴油机工作过程各个冲程的主要特征，提高通过阅读获取信息的能力。
3．通过动画或模型观察四冲程汽油机工作的动态过程，进一步了解四冲程汽油机各个冲程的主要特征，理解压缩冲程和做功冲程的能量转化。
4．通过简单介绍蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的基本原理及应用，体会科技进步推动人类社会的进步，养成将科学知识应用到社会生活的意识，提升社会责任感。
《热机》教案
《热机》教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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九年级物理14.1热机教案
第4节热机【教学目标】知识与技能1.了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
2. 知道热机中能量的转化。
3.了解人类使用热机的情况和热机对人类发展史上的重要意义。
过程与方法1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
2.利用热机的模型和课件动画演示并探究四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
情感态度与价值观1.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。
2.通过阅读“科学世界”，扩展学生的知识面，进一步养成热爱科学的情感。
【教学重点】四冲程汽油机的基本工作原理。
【教学难点】汽油机和柴油机的异同，热机中的能量转化。
【教学准备】教师用：铁架台一台、酒精灯一盏、试管一只、试管夹一个，火柴一盒、水、软木塞一个金属网、汽油机实物模型、柴油机实物模型、多媒体等学生用：每个学习小组一个汽油机实物模型和一个柴油机实物模型。
【教学过程】它的工作原理实际和公路上行驶的汽车的发动机的原理是类似的，我们这节课就来学习一下它们的工作原理，板书课题——第4节热机。
【提出问题】多媒体投影下列问题思考并回答：使用蒸汽机的火车汽轮机飞机上的喷气发动机火箭上的喷气发动机汽油机柴油机要求学生按事先分好的组，结合汽油机模型，代表回答以上几个问题，回答不完整的，其他组的同学也可以补充，生的回答情况进行点评。
【汽油机的四个冲程】在做功冲程中是什么形式能量转化成什么形式某混合动力型汽车的动力装置由汽油发蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动关于该车动力装置以下分析正确的是（）实际的汽油机里面并不是一个气缸，而是四缸，甚至更多。
【跟踪训练】：汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关A. B.压缩C. D.排气A. B.C. D.进气门排气门气缸活塞连杆曲轴汽车的内部结构电子燃油喷射系统，取代了传统的化油器系统有什么好处？这样的内燃机工作过程【板书设计】第4节 热机【教学反思】一、教案的亮点在学习柴油机的有关知识时，在教学中采用了类比汽油机的有关内容，让学生自学，学生易于接受；在学生自学时提出具体的学习内容，学习目标明确；学生利用汽油机和柴油机的模型亲自动手探究汽油机和柴油机的工作原理，学习印象深刻；演示内能做功实验时，明确观察目标，学生观察细致准确；在探究活动中，小组交流讨论，培养了学生的探究和创造能力及合作精神，提高了学生学习物理的兴趣；在教学中注重理论联系实际，让学生根据所学内燃机的知识应用到实际中解决实际问题，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
新版北师大版九年级物理全册 第十章 第四节 热机 (共17张PPT)
过程分析
排气冲程
进气门关闭，排气门 打开，
燃
烧
活塞 向上 运动，把废气排
后 的
废
出气缸。
气
• 一个工作循环： • 活塞：往复两次。 • 曲轴：转动两周。 • 完成：四个冲程。 • 对外做功：一次。 • 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲 程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功， 其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮 转动1/3/82021/3/82021/3/8
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/82021/3/8March 8, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/82021/3/82021/3/82021/3/8
谢谢观看
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而 柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴 油机的燃料是柴油。
3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混 合气体，柴油机只吸进空气。
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油 机属压燃式点火。
练习：
1、如图1表示内燃机工作循环中 的一个冲程，从气门的启闭和活 塞的运动可判断这 是 吸气 冲程。
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
第四节 热 机
高中 物理 必修第三册 第三章 热力学定律《第4节 热力学第二定律》教学设计
第4节热力学第二定律[学习目标]1．知道传热、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性。
具有方向性的过程是不可逆的。
2．理解热力学第二定律的两种表述。
3．学会用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题。
知识点1热力学第二定律1．热传导的方向性(1)热量可以自发地由高温物体传到低温物体。
(2)热量不能自发地由低温物体传到高温物体。
(3)热传导过程是有方向性的。
2．热力学第二定律的克劳修斯表述热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
即热传导的过程具有方向性。
3．热力学第二定律的开尔文表述不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)[判一判]1．(1)热量不能由低温物体传给高温物体。
()(2)科技发达后，热机的效率可以达到100%。
()(3)机械能可以全部转化为内能，而内能不能自发地全部转化为机械能。
()提示：(1)×(2)×(3)√知识点2能源是有限的1．能量耗散能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有方向性。
在各种各样的活动中，其他形式的能最终都转化成内能流散到周围环境中，再也不能自动聚集起来驱动机械做功了，这种转化过程叫作能量耗散。
2．品质降低能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。
能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的能量。
能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒，但能量的品质下降了。
[判一判]2．(1)能量耗散不遵循能量守恒定律。
()(2)能量耗散会导致能量品质的降低。
()(3)为了可持续发展，必须节约能源。
()提示：(1)×(2)√(3)√1．(对热力学第二定律的理解)关于热力学定律，下列说法中正确的是() A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度B．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律C．热机的效率可以达到100%D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体解析：选D。
高中物理选修三 新课改 讲义 第4节 热力学第二定律
第4节热力学第二定律[学习目标要求]1.知道一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
2.知道热力学第二定律的两种表述内容，并能运用该定律解决一些实际问题。
3.了解自然界中的能量转化和转移，知道能量耗散的概念。
知识点一热力学第二定律❶方向性：一切与热现象有关的宏观自然现象都是有方向性的，反映宏观自然过程方向性的定律就是热力学第二定律。
❷热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
阐述的是传热的方向性。
❸热力学第二定律的开尔文表述(1)热机①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能；第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成机械能。
②热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即W<Q。
(2)热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)。
❹热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。
1.在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”“单一热库”“不可能”的含义(1)“自发地”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性。
在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量等。
(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响。
如吸热、放热、做功等。
(3)“单一热库”：指温度均匀并且恒定不变的系统。
若一系统各部分温度不相同或者温度不稳定，则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作，从而可以对外做功。
据报道，有些国家已在研究利用海水上下温度不同来发电。
(4)“不可能”：实际上热机或制冷机系统循环时，除了从单一热库吸收热量对外做功，以及热量从低温热库传到高温热库以外，过程所产生的其他一切影响，不论用任何的办法都不可能加以消除。
2.热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
(新)苏科版物理九年级上《第4节 热机的效率》公开课(教案)
第2节热机的效率【教学目标】〔一〕知识与技能从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同。
了解热机效率的含义。
〔二〕过程与方法燃料燃烧时能量的主要流向。
〔三〕情感态度价值观增强环保意识。
【教学重点】热机的效率【教学难点】热机能量流失的方向【课前准备】挂图\多媒体课件【教学时间】1课时【教学过程】〔一〕引入新课1、复习提问：什么是机械效率？2、新课引入：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，这一节我们就来讨论这个问题。
课题：14.3热机的效率〔二〕进行新课(1)热机的能量损失教师：一辆汽车从身旁驶过，有时根据人的嗅觉就能知道它的发动机是汽油机还是柴油机。
这是为什么？学生：因为它们排出的气体的味道不同。
教师：说得很对。
但你们想过没有，排出的气体中仍有汽油或柴油味这说明了什么？学生：说明汽油或柴油并未完全燃烧。
教师：既然燃料没有完全燃烧，就说明有一局部能量被白白地损失掉了。
板书：一、热机的能量损失1．燃料未能完全燃烧教师：再想想，除此之外还有些什么损失？学生：排出的气体中还具有内能。
教师：有人曾用汽车的尾气加热饭菜就说明了这一点。
除此之外，气缸壁等也会传走一局部内能。
板书：2．废气和散热带走一局部内能教师：以上这些都是没有转化成机械能的内能。
那么曲轴获得的机械能是不是全部做了有用功？学生：不是，有一局部要传给飞轮以维持其继续转动。
教师：除此之外，由于各零部件之间有摩擦，曲轴还需克服摩擦做功。
板书：3．克服摩擦做功(2)热机的效率由于以上原因，真正用来做有用功的能量只占燃烧燃料所能提供能量的一局部。
所占比例的大小，也就成了热机性能的标志。
为此，我们再介绍一个新的概念：板书：二、热机的效率：用来做有用功的那局部能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率.由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。
(参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图)教师：热机是人类使用的主要动力机。
第4节热 机
汽油机这四个冲程中只有
助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 功 次，活塞往复
汽油机和柴油机的共同点： 一个工作循环都有
次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。
教学过程预设
课堂 流程 教师行为Fra bibliotek１、能记住什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理。 ２、能说出汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。 ３、体会物理知识的实用性，能提高学习兴趣，养成乐于讨论、乐于交流的习惯。 热机中的能量转化 热机的概念、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理。 汽油机和柴油机的工作过程 自主学习、实验探究、交流讨论、归纳 和 . 组内 交流 合作 解决 组间 交流 成果 展示 总结 概括
二、带着问题阅读，想一想，填一填。
。
能的机器，根据使用的燃料不同可以把热
自主 学习 生成 问题
3.、汽油机 阅读教材 P30-31 页，依据图自学并填写、汇报： （1）汽油机是利用 作燃料来工作的。 （2）构造： 。 （3）工作过程：请同学们依据课本 P31 页中的结构图自学，交流、填写。 什么是冲程？答： 4①第一冲程： 吸气冲程中吸入汽缸的物质是 这些物质为什么能被吸入？答： 汽缸中活塞由 排气门 端向 端运动？ 。 （填“关闭”或“打开” ） 和 的混合物。 。 进气门 作业 布置 教后 反思 反馈 提升
周原初中 九 年级 物理
班级： 课题 课型 学习 目标 中考 考点 重点 难点 学法 指导 1.改变能能的方法有 2、什么是热机？ 热机是把 机分成如： 机和 能转化为 机 问题发现课 姓名： 热 编写 机 科任教师
学科学习导案
强宏彬 审核： 第 上课时间 ②第二冲程： 压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是 能向 能转化。[来源: 学,科,网] 汽缸中活塞由 端向 端运动。 进气门 排气门 。 （填“关闭”或“打开” ） 燃料混合物被压缩过程中，混合物的内能 温度 。 压缩冲程末 开始点火。 ③第三冲程： 做功冲程指的是 对 做功。 是 能向 能转化。 汽缸中活塞由 端向 端运动。 进气门 排气门 。 （填“关闭”或“打开” ） 燃料混合物对外做功的过程中，混合物的内能 、温度 、压强 ④第四冲程： 汽缸中活塞由 端向 端运动。 进气门 排气门 。 （填“关闭”或“打开” ） 排气冲程把 排出汽缸。 排除废气是否带走能能？ 答： 冲程中燃气对外做功，其他三个冲程都 来完成 个冲程，飞轮转动 周，对外做 是辅 1 课时
第4节 热力学第二定律
第4节热力学第二定律第4节热力学第二定律一、教材分析本节介绍热力学第二定律，该定律与热力学第一定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。
二、教学目标知识和技能1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；4、认识到热力学第一定律与热力学第二定律具有同样重要的意义。
过程和方法分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律。
情感、态度和价值观1、体会科学发现的曲折性和必然性；2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义。
三、教学重难点重点：热力学第二定律内容的理解。
难点：热力学第二定律的两种表述的理解。
四、学情分析学生已经掌握了热力学第一定律，能够说出一些热现象的方向性，如热传递从高温到低温，本节要求学生更加深入的理解热现象的方向性，从现象到本质，具有一定难度。
五、教学方法思考、讨论、总结发言，多媒体。
六、前准备预习学案阅读本七、时安排1时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标师：我们先从分析一组物理现象开始。
请看下面的一些视频：①空气和二氧化氮气体的扩散；②烧红的铁棒浸入水中冷却；③向密闭的广口瓶中充气，将瓶塞充开；④在草坪上滚动的足球最终停下；⑤一玻璃杯从桌子边缘摔在地面上破碎。
（展示视频）师：这些是我们眼中能看到的现象，大家能否描述一下上述现象的逆过程？并判断这些逆过程可能实现吗？注意语言表述的准确性，大家相互讨论一下。
（三）合作探究、精讲点拨1可逆与不可逆过程（1）热传导的方向性生1：现象①的逆过程是均匀混合的空气与二氧化氮气体过一段时间变的泾渭分明：上面是空气，下面是二氧化氮。
该过程不可能。
生2：现象②的逆过程是浸在水中的铁棒过一段时间后吸收水的热量变红了，而水温降低了。
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初三物理导学案
第2节燃料的热值达标检测
1、（北京密云）汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧2kg的汽油可放出的多少热量。
2．（桂林市）氢气的热值是14.3×107J/kg，它表示：1kg的氢气，可产生14.3×107J的热量。
利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是。
3、( 安徽)如图所示，正在传递的北京2008年奥运会祥云火炬使用的燃料为丙烷，常温下呈气态的丙烷是通过加压液化后储存在较小的罐内。
若丙烷的热值为8.0×107J／kg，罐内装有的450g 丙烷完全燃烧可以放出的热量是多少？
4. （广安市）完全燃烧1 kg煤可释放出2.9×107J的热量，这些热量可以把多少kg 20℃的水烧至100℃［C水＝4.2 ×103J/（kg·℃）］
5、( 佛山市)小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。
液化气的热值取5×107J／kg．（1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？
（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利用，那么散失的热量是多少？
（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加热到100℃？
6. ( 广西钦州市)某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5℃，.问（1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/ m3）
7．(连云港市)（6分）焚烧秸秆不仅造成严重的环境污染，还造成大量的能源浪费。
研究表明，秸秆的热值为0.75×107J/kg，相当于标准煤的四分之一。
（1）我国第一家秸秆发电厂，已于2007年1月1日开始正式发电，从此，中国电网里出现了由农民“种”出来的电流。
据了解，我国每年仅农作物秸秆产量就有6亿吨（合
6×1011kg）。
如果这些秸秆完全燃烧放出的热量全部转化为电能，则每年可发电多少千
瓦时？（2）某学校食堂锅炉盛水1.5t，如果通过燃烧秸秆的方式将这些水从20℃加热到100℃，共需要多少秸秆？（设秸秆完全燃烧，且放出的热量有42%被水吸收）
8．(南宁市) (8分)“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。
其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。
令专业建筑专家惊叹的是，“鸟
巢”的设计，不仅是能够获得自然通风，而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。
(1)给“鸟巢”工程供电时，若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min，可得到多少焦耳的电能?如果这些电能有42％转化为水的内能，则可以使104kg水温度升高多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J／(kg·℃)]
(2)若每根钢柱的横截面积为 1.5m2。
，则平均每根柱子承受的压强为多大?
9．(昆明市) (6分)太阳能热水器内盛有40kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了25 ℃，求:(1)水吸收的热量；(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量。
[q焦炭=3 ×
107J／kg，c水=4.2 × 103J/(kg·℃)]。