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1、第十四章內(nèi)能的利用第一節(jié)內(nèi)能的應(yīng)用第四節(jié) 熱機【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1 1 、通過實驗了解可以利用內(nèi)能來做功。2 2、通過掛圖和模型了解四沖程汽油機的基本工作原理。3 3、從能量轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值,并了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的 意義。4 4、通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識效率。5 5、通過閱讀“科學(xué)世界”擴展學(xué)生的知識面.【學(xué)習(xí)重點】:汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程,燃料的熱值.【學(xué)習(xí)難點】:熱機中的能量轉(zhuǎn)化及損失,了解熱機效率.【預(yù)習(xí)檢測】1.1._ 熱機是將_ 能轉(zhuǎn)化為能的機械。2 2內(nèi)燃機是由 _、_、_ 、_ 四個沖程組成的。3 3. 1kg1kg 的某種燃料 _燃燒放出的熱量,叫做
2、這種燃料的熱值,煤的熱值是3 3x 10107J/kgJ/kg,其物理意義是 _ ,某種燃料的熱值與其質(zhì)量 _ 。4 . _ 與_ 之比叫做熱機的效率,熱機的效率總【共同探究】學(xué)生活動一:演示酒精燈對試管中的水加熱時,水內(nèi)能的變化。水沸騰后會出現(xiàn)_ 現(xiàn)象,在這個實驗中燃料的 _ 能通過燃燒轉(zhuǎn)化為_能,又通過_對_做功,把_ 能轉(zhuǎn)化為_能。學(xué)生活動二:內(nèi)燃機閱讀課本 P135P135 解決下列問題。1 1 熱機是把_ 能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。2 2 .什么是內(nèi)燃機?3 3、完成下表中的填空內(nèi)燃機的工作過程表進氣門開關(guān)排氣門開關(guān)活塞的運動曲軸的運動能量的轉(zhuǎn)化吸氣沖程開關(guān)向下半周壓縮沖程向周能 f能做功
3、沖程向周能 f能排氣沖程向周聯(lián)系(1)(1) 每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn) _周, ,完成_個做功沖程(2)(2) 在一個工作循環(huán)中,只有第三個沖程燃?xì)鈱ν庾龉?,其?三個輔沖程不但不做功,還要消挺機械能(3)(3) 做功沖程為其他三個沖程提供能量,其他三個沖程為第三 沖程做功提供基礎(chǔ)(4)(4) 依靠的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程學(xué)生活動三:閱讀燃料的熱值,并回答下列問題:1燃料的種類很多有固態(tài)的也有液態(tài)的還有 _態(tài)的,例如_等。燃料的燃燒是一種反應(yīng),燃燒過程中燃料的 能得到釋放,轉(zhuǎn)化為周圍物體的 _ 能。2_叫燃料的熱值。3熱值是燃料的一種 _,其物理量符號是 _。他的單位(字母)是_。4干木材的熱
4、值是 _,其物理意義是 _ 。要是有4kg4kg 的干木材完全燃燒能放出 _ J J 的熱量?討論問題一討論 137137 頁“想想議議”,并通過閱讀教材,完成下列的問題在新型運載火箭設(shè)計成功后,需要設(shè)計一種合適的燃料,請你觀察課本上的“幾種燃料的熱值”表格在表中選擇合適燃料并說明原因,以及進一步設(shè)想由所選燃料帶來的需要解決的技術(shù)問題。所選的燃料是 _ ,原因是_討論問題二:內(nèi)能的利用效率:1_思考:我們利用內(nèi)能可以和2由于燃料很難完全燃燒,所以實際放出的熱量比計算出的熱量值要 效利用的熱量又比實際放出的熱量 _。(填大、?。┧岳脙?nèi)能時就存在效率問題。3取暖的煤爐子、做飯的煤氣爐子等各種爐
5、子是通過燃料的燃燒獲得_ 能,傳遞給水、食物一部分為人類服務(wù)。其中被人類有效利用的能量是 _ , ,其計算方法是_ ;提供這些能量的總能量是 _提供的。這些總能量的計算方法是_ 。所以爐子的效率就是 _ 。4想一想提高爐子效率的有效方法: _。5推動汽車的汽油機、柴油機等各種熱機是利用內(nèi)能 _ 。其中對人類有用的部分是熱機所做的有用功,其計算方法是 _,供這部分有用功的能量來自于 _,其計算方法是_ 。所以熱機的效率的計算方法是 _6在熱機的各種能量損失當(dāng)中 _的能量最多。2.2.我們知道:多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作的. 關(guān)于壓縮沖程的作用,下列說法正確的
6、是 ()A.A.將廢氣排出缸外 B B.完成對外做功C C .吸進汽油和空氣的混合物D D .壓縮燃料和空氣的混合物3.3.汽油機的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成的,的多。而且有【歸納整理】.實質(zhì):熱機是把_轉(zhuǎn)化為的機器。熱機工作過程:內(nèi)燃機工作時都包括 _ 、_、_ 、_四個沖程,其中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 _ 沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是_ 沖程。/ 定義:_熱值丿 卄 單位:_【拓展練習(xí)】1 1 摩托車上的熱機工作時提供動力的是()A A.吸氣沖程B B .壓縮沖程 C.C.做功沖程D.D.排氣沖程16.416.4 1 1 中表示做功沖程的是()圖 16.16. 4 4 1 14 4 汽油
7、機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成,其中在壓縮沖程中,氣體的溫度升高,是通過_ 方式增加內(nèi)能的。為了降低汽缸體的溫度,汽缸外有一個水箱體,使汽缸被水包圍著,這是通過熱傳遞的方式減少汽缸內(nèi)能的,用水來包圍汽缸是因為水的 _。5 5. 關(guān) 于 熱 機, 下 列 說 法 錯 誤 的是()A.A. 熱機性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機效率B.B. 在四沖程內(nèi)燃機中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機效率C.C. 柴油機的效率比汽油機的高,這是因為柴油的熱值比汽油的大D.D. 在壓縮沖程中內(nèi)燃機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能6 6氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點。氫氣的熱值為1414. 3 3X 107J107J/
8、 kgkg,完全燃燒 0 0. 5 5 kgkg 的氫氣可放出_ J J 的熱量;若一罐氫氣用去了一半,則剩余氫氣的熱值_ ( (變大/不變/變小) )是 _燒 _ kgkg 的焦炭放出的熱量能把 50kg50kg 水的溫度升高 6060C. 不計熱量損失,水的比熱容為4.24.2 X 103103 J/(kgJ/(kg C )8 如圖 16.416.4 2 2 所示是內(nèi)燃機的能流圖,則內(nèi)燃機的效率可以表示 為( )A.A. n = = (E1+E2+E3+E4)/E(E1+E2+E3+E4)/E X 100100%B.B. n =(E2/E)=(E2/E) X 100100%C.C. n = = (E1(E1 E3+E4)/EE3+E4)/EX 100100% D.D. n =(E1/=(E1/ E)E) X 100100% 質(zhì)疑與反思焦炭的熱值為3.03.0 X107107 J/kgJ/kg ,它的物理意義完全燃圖 16.416.4 2 2