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(教学参考精选系列)2013年九年级物理全册 第十四章 内能的利用导学案

发布时间:2013-12-21 13:38:44  

第十四章 内能的利用

第一节

【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3×10J/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

7 内能的应用 第四节 热机

1

★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 2

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( )

图16.4-1

A 甲 B 乙 C 丙 D丁

热值 单位:_______

热机 定义:___________________________________________ 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。 实质:热机是把_______转化为_________的机器。

3

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%

图16.4-2

质疑与反思:

4

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