九年级物理第十四章内能的利用第四节热机导学案

九年级物理

第十四章内能的利用

第四节热机

导学案

【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、从能量转化的转化的角度认识燃料的热值，并了解内能的利用在人类发展史上的

意义。

4、通过能量的转化和转移，认识效率。

5、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．

【学习重点】：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．

【学习难点】：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3×107 J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。

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____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

★学生活动三：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_______________，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__的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量__。（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。

【归纳整理】

【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

D ．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（ ）

热机 实质：热机是把_______转化为_________的机器。

工作过程：内燃机工作时都包括_______、______、_______、______四个冲程，其中将机械能转化为内能的是______冲程，将内能转化为机械能的是______冲程。 热值 定义：___________________________________________ 单位：_______

图16.4－2

A 甲

B 乙

C 丙

D 丁

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 。

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14．3×107J／kg ，完全燃烧0．5 kg 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 3.0×107 J/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60℃．[不计热量损失，水的比热容为4.2×103 J/(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.η=［(E1+E2+E3+E4)/E ］×100％

B.η=(E2/E)×100％

C.η=［(E1－E3+E4)/E ］×100％

D.η=(E1/E)×100％

质疑与反思：