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新疆克拉玛依市第十中学九年级物理全册 16.4 热机导学案

发布时间:2014-01-27 13:42:32  

16.4 热机

一、学习目标:

1、能说出四冲程汽油机的基本工作原理及内能的利用在人类发展史上的重要意义.

2、会用燃料的热值进行计算.

3、通过能量的转化和转移能说出影响热机效率的因素. 二、学习重难点:

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,热机效率。

三、预习指导和使用说明

预习课本135-139页,用红笔勾画出重点,标记出疑点与盲点,在充分预习的基础上,

独立认真完成导学案“自主学习与合作探究”部分;鼓励提前在组内及组间进行相互讨论研究或请教老师,以备上课时展示和质疑。并回答下列的问题

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3×10

7 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 。

四、自主学习与合作探究

探究一、汽油机

① 构造(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)

进气门 ,排气门 ,火花塞 ,气缸 ,

活塞 ,连杆 ,曲轴 。 冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程

②工作原理。

小组共同完成下列填空

内燃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。工作时,活塞 , 打开, 仍

关闭。由于缸内体积增大,压强减小, 混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程 冲程。活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时 都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程 。该冲程结束时虽然 1

温度较高,但未能达到燃料的燃点。在该结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,

产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内

能向机械能的转化。这是第三个冲程 。 该冲程结束,活塞继续 运动, 关闭, 打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲

程 。此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。

③讨论分析,每一个冲程的能的转化情况。

吸气:

压缩:

做功:

排气:

2、达标练习

①汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化

为内能的冲程是_________冲程。

②汽油机吸入气缸的物质是: ( )

A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油

③克服摩擦力做功,或压缩气体做功而使物体的内能增加,这时是将_________能转化为

_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少,这时是将_________能转化为_________

能。

④判断这是 冲程。

探究二、导学热值、热机的效率

小组学习热值、热机的效率,完成下面的问题。

1)放出的热量叫做这种燃料的热值;焦炭的热值是3×10焦/千克,它的物理意义是

( )。

2)关于热值的正确说法是( )

2 7

A、一车焦炭的燃烧值比一块焦炭的热值大;

B、1克汽油的燃烧值比1车柴草的热值大;

C、热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多;

D、以上说法都正确。

73)酒精的热值为3.0×10焦/千克,完全燃烧10克酒精放出的热量为( )焦;要想

6得到9.9×10焦的热量,约需要完全燃烧( )克的酒精(不计热量损失)。

o4)用太阳灶给200千克的水加热,水的温度升高了40C,这些水共吸收( )焦的热

7量。若这些热量全部由干木柴(热值约为1.2×10焦/千克)完全燃烧供给而且炉灶的效率为

30%,那么共需( )千克的木柴。

教师根据情况适当强调。

4、导学热机的效率

结合下图,学习热机的效率,并完成下面问题

分析有多少个方面要消耗燃料完全燃烧放出的能

( )( )( )( )( )( )

思考,如何提高热机的效率,

五:当堂检测

1.一般内燃机完成一个工作循环具有_______个冲程,其中压缩冲程和做功冲程分别是第______和第______冲程.在压缩冲程里,_____能转变为_____能,在做功冲程里,_______能转化为_______能.

2.内燃机工作的一个循环中,只有_____冲程对外做功,其它几个冲程是冲程,要靠飞轮的来完成.但从全局看,_______冲程,______冲程和_______冲程都是必不可少的,它们为_______冲程对外做功创造了条件.

3.下面流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环和涉及到的主要能量转化情况的,下列关于图中①②③④的补充正确的是

A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能

B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能

D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能

4..热机的效率越高,说明( )

A.能作的有用功越多. B.燃料的热值越大.

C.这台热机的马力越大.D.机器对燃料的利用率越高.

6.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气.已知水的比热容是

4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为 多少J,煤气完全燃烧放出的热量为多少J,煤气灶烧水的效率为多少?

六:我的收获

3

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