2016年秋九年级物理全册 第13章 内能与热机 第3节 内燃机教学案

第一篇：2016年秋九年级物理全册 第13章 内能与热机 第3节 内燃机教学案

第三节 内燃机

【教学目标】 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． 【教学重难点】

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，了解热机效率。【导学过程】

【创设情景，引入新课】

演示实验：从老师的实验得到什么启示，猜想可能是由于水烧开后，产生大量高温的水蒸气在试管内膨胀对，从而将塞子冲起，实现了内能向机械能的转化。从而导入新课？ 【自主预习案】

1、热机是将 能转化为 能的机械。

2、热机的种类有、、、等。其中 是最常见的热机。

3、燃料在 燃烧的热机叫内燃机。

4、内燃机的种类有 机和 机。

5、理解两个名词概念。

（1）什么叫一个冲程；（2）什么叫一个工作循环。

6、内燃机是由、、、四个冲程组成的。2）、通过汽油机模型，结合自学，小组相互协作探讨认识汽油机 ①构造

进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（知道名称的同时，要能了解各部分的功能）

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。

观看汽油机的模型，结合书本了解它的工作原理。

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，活塞向 运动，门打开，门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，的混合物被吸入气缸。这是第一个 冲程，叫 冲程。活塞运动到汽缸最下端，就开始转为向 运动。这时 门和 门都关闭，被强行压缩，温度升高，压强增大。这是第二个冲程，叫 冲程。该冲程结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在该结束的瞬间，火花塞产生，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，高温高压的气体推动活塞由上向 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，叫。该冲程结束，活塞继续 向 运动，1 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，叫。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。【课堂探究案】

活动1：实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。

（1）看到什么现象？（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？

（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ 活动2：.汽油机原理

（1）汽油机是利用 作燃料来工作的。

（2）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有______个冲程。包括：______、________、_______、________四个冲程

第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？

第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？

压缩冲程末产生什么结果？

汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？

第四冲程：排气冲程有什么作用？

小结：一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。【当堂训练案】

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判断下列属于排气冲程的是（）

二、选择题 1.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（） A.吸气冲程 B.压缩冲程

C.做功冲程 D.排气冲程

2.在图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（）

第二篇：九年级物理内能与热机同步练习题

九年级物理

（二）内能与热机

一．知识点

（一）、温度

1、温度：表示物体的冷热程度。

2、单位：（1）国际单位制：采用热力学温标，单位是：开尔文（K）

（2）常用单位：摄氏度（C）。规定：在1个标准大气压下，______________的温度为0 C，____________的温度为100 C，在0到100之间平均分成100等份，每一等份就是1C。

3、温度的测量工具：温度计

（1）常用液体温度计的原理：____________________________.（2）温度计的使用方法：使用前，要弄清_____________、_______________ 使用时：温度计的玻璃泡要__________浸入被测液体中,不能接触容器底或容器壁；待温度计示数__________后才读数；读数时,不能将温度计从被测物体中拿出来，玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计内液面___________。

（3）温度计测物体温度的步骤：估、选、放、读、取。

（4）体温计：利用水银的热胀冷缩的性质制成。分度值______，量程__________：使用前要将液柱甩回玻璃泡.（二）、内能

1、定义：物体内所有分子由于热运动而具有的_________和分子之间的_________的总和叫做物体的内能。

2、影响内能大小的因素：物体的________、状态、质量、体积和物质的种类。物体分子热运动的剧烈程度与温度有关。同一物体温度越高时内能越________。

3、内能的单位：焦耳（J）

4、改变内能的两种途径：_________和____________.两种途径在改变物体内能上是等效的。

（1）做功：对物体做功，物体内能会（如：压缩气体做功；摩擦生热，克服摩擦做功等）； 物体对外做功，物体内能会。

做功改变内能实质是：内能与其他形式的能间的相互转化。

（2）热传递：能量（内能）从高温的物体向低温物体传递的过程。

发生热传递的条件：____________。热传递的三种形式：__________、_______、_______ 热传递的实质是：________________________。高温物体将__________向低温物体传递,直至各物体____________相同(称为热平衡).特点：高温物体的内能传递给低温物体，高温物体内能，温度，放出热量；低温物体内能，温度，吸收热量。

5、热量（Q）：物体通过热传递方式所改变的内能叫做热量。单位是焦耳（J）。

温度、内能和热量三者的联系：

（1）物体温度升高，内能______________，_____________吸收热量.（2）物体内能增大，温度___________升高,_____________吸收热量.(3)物体吸收热量, 内能_____________, 温度___________升高.（三）比热容 0

00

0

1、定义：单位质量的物质温度升高（降低）______C所吸收（放出）的热量为该物质的比热容，符号“C”。比热容是物质本身的一种特性,只跟物质种类和状态有关.2、单位：___________.水的比热容C水=______________,物理意义:____________________

3、热量的计算：

Q =________________变形式: C=____________；m=____________；△t=___________.（四）内燃机

1、能量转化：燃料燃烧（化学能转化为内能）释放的___________转化为____________。

2、汽油机

（1）构造：气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮、火花塞。

（2）工作过程：吸气冲程（吸入____________的混合气体）；压缩冲程（压缩缸内混合气体，内能_______,温度_______,压强增大,把________能转化为______能）；做功冲程（压缩冲程末,气缸顶部的火花塞发出电火花,点燃缸内气体爆发性燃烧,产生高温高压的燃气推动活塞做功,把______能转化为_________能）；排气冲程（排出废气）。点火方式：___________.3、柴油机

（1）构造：气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮、喷油嘴。

（2）工作过程：吸气冲程（只吸入__________）；压缩冲程（压缩缸内气体，内能增大,温度升高,压强增大,把__________能转化为________能）；做功冲程（压缩冲程末,气缸顶部的喷油嘴喷出雾状柴油,压燃式点火,产生高温高压的燃气推动活塞做功,把_______能转化为___________能）；排气冲程（排出废气）。点火方式:_______________.4、四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，______个冲程，活塞往复运动_____次，曲轴连杆转______周，飞轮转________周，只有_________冲程对外做功_____次,其它三个冲程靠_______________完成。

（五）燃料的热值

1、定义：_________某种燃料__________燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值.2、单位：_________或__________。（热值是燃料本身的一种特性,只与燃料种类有关.）

3、燃料燃烧放出热量的公式：Q放=________或Q放=_________;变形式:m=_______;q=_____

（六）热机效率

1、热机燃料燃烧释放能量的主要走向：（1）燃料未完全燃烧；（2）克服摩擦消耗的能量；（3）废气带走的能量；（4）机械传热损失能量；（5）对外做有用功的能量。

2、定义：热机转变为有用功的能量（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。（热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1）

3、效率的计算式：=

0Q有用×100% 变形式:Q有用=__________;Q放=____________.Q放

4、提高热机效率的途径：减少热机工作中的各种能量损失。（1）使燃料充分燃烧；（2）减少机械摩擦损失；（3）减少机械散热和废气带走热量。

5、热机工作的污染：废气（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物）；粉尘；噪声。二．例题

1、下列属于做功的方法改变物体内能的是（）

A、压缩筒内空气，棉花燃烧起来 B、金属汤匙放在热汤中，温度升高了 C、食品放入电冰箱里，温度降低 D、热水器放在太阳下照射，水温升高

2、王小聪同学的家住在新农村建设示范村里，他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。液化石油气热值为3.5 ×10J／kg，燃烧放出的热量只有60％被水吸收。将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃，水吸热多少J？需燃烧液化石油气多少g？

三．练习题

1、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是

A.物体的温度越高，所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能

C.一个物体吸收热量时，温度不一定升高 D.对物体做功，物体的温度一定升高

2、“神舟七号”载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区，这一段时间飞船将“烧成”一个大火球，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙，下列说法正确的是（）A．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能

B．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能 C．飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施

D．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而放出了大量的热保护了飞船

3、下列过程中，将内能转化为机械能的是（）

A．汽油机的压缩冲程 B．水蒸气顶起水壶盖的过程 C．小孩沿滑梯下滑的过程 D．流星在大气层中穿行的过程

4、南极“万年冰”中含有很多压缩气泡，科考队员取一小块放入盛有酒的杯中，冰块会在酒面上飘来飘去。下面几种说法中错误的是（）

A.冰块熔化，气泡破裂，使冰块飘来飘去 B.冰块吸热，内能增加，使冰块飘来飘去 C.冰块熔化，气泡破裂，气泡的内能减少 D.冰块吸热，酒水放热，酒水的内能减少

5、根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（）

A.制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小

B.北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性 7C.由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大 D.由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0C的水比0C的冰效果好

6、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

7、甲、乙两种物质，质量之比为4 : 1，放出热量之比是3 : 1，则它们的比热之比和降低温度之比分别是下列四种情况，可能满足题设条件的是（）①1:1 3:4 ②2:1 1:3 B．①③④

③1:2 3:2 C．②③

7o

o

④1:3 9:4

D．①②④ A．①②

8、一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×10 J有用功时，消耗的柴油质量是（）

（柴油的热值是4.3×10 J/kg）A．0.8kg B．2kg

C．0.32kg

D．2.8kg

疫情中，体温计发据水银的079、在防范甲型H1N1流感挥了重要作用。体温计是根_______________性质制成的。下图中体温计的示数是______C，请写出一点有关体温计使用的注意事项：_______________________________________。

10.如右图所示,该温度计的分度值是________，温度计的读数是___________.11、炎热的夏天中午，在太阳光的照射下，海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大，这是通过__________方式改变内能的。而海水的温度明显低于沙滩的温度，其原因是_____.12、我市在科学规划和建设山水园林城市时，修建了天宫堂水电站，大量增加水面面积，是利用水的______________大的特性，且水在蒸发时_____________（选填“吸热”或“放热”），可以调节气温，营造“宜居内江”的舒适环境。

13、如图所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时．看到瓶中出现了白雾。在“瓶塞跳出，出现白雾”这个过程中，发生的物态变化是___________．这个现象说明:________________ ______________________________________.14、生活中，掉在地上的弹性小球会跳起，由于与空气摩擦，小球会越跳越低，最终停在地面上，在此过程中，___________能最终转化为_________能．

15、用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。_______液体的比热容较小。如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择_________液体。

16、一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒钟内完成_________个工作循环,做功_______次.17、柳州鑫能生物发电项目是广西第一个新型环保清洁和可再生能源生物发电示范项目，以热值为l.2×10J／㎏的秸杆作燃料。完全燃烧_________㎏的秸杆得到8.4×10J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使_________㎏的水从30℃上升到70℃。

0

18．一台太阳能热水器装满水后，水的质量是30kg。使这些水的温度从20℃升高到70C需要吸收 J的热量。若这些热量由燃烧天然气来提供，则至少应完全燃烧 ____________m的天然气。（天燃气的热值为4.0×10J／m）

19、某汽车公司的某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×10N，消耗燃油1.5×10m3。若燃油的密度ρ＝0.8×10kg/m，燃油热值为q＝4×10J/kg，（假设燃油完全燃烧）求：（1）专用车牵引力所做的功。

W（2）已知热机效率η＝（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全Q燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？

20、有一个能装50㎏水的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2㎡，该晒水箱接受的太阳辐射能为E＝3.2×10J∕（h·㎡）。求：

（1）如果每天接收太阳能的时间为8h，则该晒水箱每天可以接收多少焦的太阳能？（2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有60%。那么，该晒水箱一天吸收的太阳能 可使这50㎏的水升高多少摄氏度？

6－3

第三篇：九年级物理全册《内燃机》教案 新人教版

安徽省阜阳九中九年级物理全册《内燃机》教案 新人教版

教学目标

知识目标

（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

能力目标

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．

情感目标

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．

教学建议

教材分析

教材利用图例说明了汽油机的结构，并用四个参考图详细分析了汽油机的四个冲程，指出汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作．

柴油机教学比较简单，知识说明了其工作过程，并分析了和汽油机的区别，指出了柴油机的应用．教材最后还提出了问题，思考汽油机和柴油机在工作过程中的相同点和不同点．

教法建议

本节利用挂图分析，要注重培养学生的观察能力和分析总结能力，培养学生的比较能力，所以在教法上有演示、引导学生观察、分析讨论、比较、联系实际这些环节．

“汽油机”利用挂图和实验仪器演示汽油机的四个冲程，使学生在理解工作过程的内在逻辑联系．体会到汽油机的发明是人们智慧的结晶，在技术应用领域人们可以充分发挥自己的聪明才智．

“柴油机”要注意比较教学，学生自主分析汽油机和柴油机的相同点和不同点，提高学生的甄别、判断、比较能力，教师还可以提供一些关于内燃机的资料，学生阅读，增强信息处理能力．

教学设计方案

内燃机

【课题】内燃机

【重难点】内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系． 【教学过程设计】 一．汽油机

方法

1、教师简介汽油机，指出汽油在汽油机汽缸中燃烧，高温高压的燃气推动活塞做功，能量转化是内能转化为机械能．运用挂图表现汽油机的四个冲程，分析每个过程和四个冲程之间的逻辑联系，学生在观察和分析的过程中可以思考下面的问题：

a．汽油机的结构主要有哪些；每部分的用途是什么．

b．运动四个冲程，说明汽油机的曲轴能带动活塞连续转动．

c．四个冲程的特点是什么．

学生理解了四个冲程后，教师可以讲解汽油机的应用，可以提供关于汽油机的资料，学生阅读，提高利用信息学习的能力．

方法

2、对于基础和设备条件较好的班级，教师可以利用多媒体资料辅助学习，例如可以用电话展示，学生利用课件的交互功能，自主的学习汽油机的结构、作用、各个冲程的工作情况等．对于汽油机的应用，仍可以向学生提供资料，学生利用信息学习，提高采集信息和处理信息的能力．

二．柴油机

方法

1、利用媒体资料辅助学生学习，可以有：柴油机的剖面图、柴油机四个冲程的挂图、柴油机的应用举例．可以组织学生小组讨论，对比柴油机和汽油机的冲程，找出汽油机和柴油机的相同点和不同点．柴油机的应用可以教师提供资料，学生阅读，自己从信息中学习．

方法

2、对于基础较好的班级，可以组织学生实验探究，参考课题可以是：发动机的原理和作用，学生组织成小组，自行制订计划和实施方案，主要了解蒸气机、内燃机、气轮机、喷气发动机的简单原理和这些发动机对生产力的发展所作的贡献．

【板书设计】

第三节 内燃机

一．汽油机

1．汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．

2．汽油机的应用 二．柴油机

1．柴油机和汽油机的区别

2．柴油机的应用

第四篇：人教版九年级物理第十三章第1节 热机教学案

第1节 热机

学习目标

知识与技能1．了解四冲程汽油机的基本工作原理；

2．知道热机工作过程中的能量转化情况，知道四冲程内燃机的工作过程。过程与方法1．通过演示实验了解可以利用内能来做功；

2．利用挂图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“科学世界现代汽车” 了解汽车的一些常识。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“科学世界现代汽车”扩展知识面。教学重点难点

四冲程汽油机的工作原理及能量的转化过程。

一、引入新课

◆探究活动1：塞子的机械能从哪里来？

请同学们观察实验现象，并试分析这个过程中能量的转化情况。

1．试管内装些水，用酒精灯加热，会看到什么现象？

2．若用橡皮塞塞住试管口，再继续给水加热，又会看到什么现象？

分析实验过程中的能量转化：

燃料的化学能通过燃烧转化为水和水蒸气的内能；水蒸气又通过对木塞做功，把水蒸气的内能转化为木塞的机械能。

一、内能的利用

1．利用内能做功

2．利用内能来（加热）热传递

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二、热机

1．热机：利用内能做功的机械。

2．从能量角度——将内能转化为机械能的机器。◆探究活动2：

生活中你见过什么热机？这些热机有哪些特点？

蒸汽机车

潍柴动力WD12大功率柴油机

涡轮增压汽油机

国产客机ARJ21用GE发动机 3．热机的分类：

外燃机：如蒸汽机

内燃机：如汽油机、柴油机、喷气式发动机

三、内燃机：

常见内燃机分为：汽油机和柴油机 1．汽油机： A．构造图：

B．工作过程

第 2 页

吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程

2．柴油机：

结构图：

三、巩固练习

1．如图所示是汽油机工作循环中的某 一冲程，这个冲程是（）A．吸气冲程

B．压缩冲程

C．做功冲程

D．排气冲程

2．一个工作循环由个冲程组成，曲轴和飞轮 转周，对外做次功，只有冲程

是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠 安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。启动时，都是 靠先使飞轮和曲轴转动起来。

3．四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化？ 4．冲程使机器获得动力？冲程排出了汽车的尾气？

四、课堂小结

1．内能的利用：做功和热传递 2．热机及其分类

3．内燃机：汽油机和柴油机的构造和工作原理。

五、布置作业

1．如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是()

第 3 页 A.自行车

B.轮船

C.卡车

D.飞机

2．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①在压缩冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同．以上说法中正确的是（）A．只有②③

B．只有①③ C．只有②④

D．①②③ 3．如图14-1-1所示是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）

A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能

4．从原理的发现到实际的应用，往往要解决许多技术上的难题．汽油机只有在做功冲程中燃气才给活塞一个动力，但汽油机却可以连续工作，其中关键部件是（）A．火花塞

B．连杆

C．曲轴和飞轮

D．进气门和排气门 5．如图14-1-2所示是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是（）A．烤火取暖 B．搓手取暖

C．向手“呵气”取暖 D．用热水袋取暖

6．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（）A．压强增大，温度降低

B．压强减小，温度升高 C．压强增大，温度升高

D．压强减小，温度降低

7．一个单缸四冲程柴油机转1800 r/min，则每秒钟燃气做功________次，曲轴每秒转动________转；活塞往复运动________次；吸气、压缩、排气冲程靠__________完成．

8、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中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

9、一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（）A、完成20个冲程，做功20次

B、完成40个冲程，做功40次

C、完成40个冲程，做功10次

D、完成20个冲程，做功10次

6．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（）A．压强增大，温度降低

B．压强减小，温度升高 C．压强增大，温度升高

D．压强减小，温度降低

第 4 页

第五篇：九年级物理全册 14.2 热机的效率教案 (新)新人教

热机的效率

一、教学目标

1、知识与技能

经历“燃烧燃料释放热量的分配”的过程，感受到转化为机械能的内能只是一部分，形成正确的世界观

2、过程与方法

通过与机械效率的对比，了解热机的效率，感悟到效率是评价投入、产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值；

3、情感、态度与价值观

了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。

二、教学重点

建立热机效率的概念。

三、教学难点

理解环境污染与热机使用的关系；热机效率的运用。

四、教学过程

（一）复习引入

1． 叫机械效率。

2．内燃机是将 能转化成 能。内燃机一个工作循环的四个冲程依次为 冲程、冲程、冲程和 冲程。3．在内燃机里，燃料释放的能量都到哪里去了？ 4． 叫做热机的效率。

（二）燃料的热值

1、某种燃料完全燃烧放出的能量（热量）与其质量之比，叫做这种燃料的热值（heat value），热值用q表示。

2、单位：J/Kg 或 J/m

3、公式：Q = mq或：Q = Vq 其中：燃料完全燃烧释放的热量为Q、燃料的质量为：m、燃料的热值为q；那么V则应该是燃料的体积、此时燃料的热值仍然是q，可是此时因为体积单位为：m（米的立方），则燃料热值此时单位为：J/m。

敬请同学们看教材23页的小资料一些燃料的热值。哪种燃料的热值最好，燃烧这些燃料在实际中是否能充分的利用而没有浪费掉？为此我们下面来学习热机的效率

（三）热机的效率

1．交流讨论：热机里的能量转化。

利用想想议议的图14.2-2在内燃机里，燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。

333教学课件

由图可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。即热机工作时的能量的损失 ①燃料未完全燃烧 ②废气排出带走能量

③克服磨擦，消耗能量（由于机械传动等要克服摩擦也要消耗能量）④热机本身发热带走一部分能量。

2．热机的效率定义是：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。

即（1）热机的效率为：W有用Q总100%，其中W有用指用来做有用功的能量，Q总指完全燃烧释放的能量。

看书P24一些热机的热机效率表，讨论这些热机中的能量转化情况。（2）提高热机效率的主要途径：减少热机工作中的各种能量损失.具体方法:首先要减少燃烧过程中的热量损失;其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少机械损失.如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.即提高热机效率的途径：（1）燃料尽可能燃烧

（2）尽量减少各类热量的损失

（3）在热机的设计和制造上，采取先进技术

（4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。各种热机的效率:蒸汽机:6﹪~15﹪；汽油机：20﹪~30﹪；柴油机：30﹪~40﹪；飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪

想想看：热机的效率能达到100 ﹪吗？为什么？ 不能。

因为热机在工作过程中一定有能量损失。

（四）改变世界的热机

看书P25第一、二自然段，说一说热机的发展过程。

（五）当堂检测

1．为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量增加热机的使用时间

教学课件 C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量减少热机部件间的摩擦 2．下列供热方式，最有利于环境保护的是（）

A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热 C．用天然气或煤气做燃料供热 D．用太阳能供热 3．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 作业布置：p26页动手动脑学物理1-4

1、汽油的热值为4.6107J/kg，这个数值究竟有多大？有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小；一个60kg的人，从大夏的1搂步行至第11搂（走了10层楼），每层楼的层高为3m，他克服重力做了多少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物体的质量？

（六）课堂小结

分析及解答：由于计算功的公式为：WFsGhmgh，而60kg的人从1搂走到11搂所做的功是克服重力做的功为：Wmgh60kg10N/kg103m1.8104J，有燃料燃烧放出的热量计算公式为：Qmq，如果燃料完全燃烧放出的热量要和这些功的数值相等则QW，即：mqW1.810J，则需要的汽油质量为：

4W1.8104Jm3.913102kg3.913102103g39.13g 7q4.610J/kg而39.13克的质量相当于生活中的一个鸡蛋的质量还不太足。

2、如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明理由。

分析及解答：由于燃料完全燃烧放出的热量计算公式为：

Qmq所以由题意有：m煤油q煤油m干木柴q干木柴，而q煤油4.610J/kg，q干木柴1.210J/kg，所以干木柴的质量应该是没有质量的 77m干木柴m煤油q煤油q干木柴4.6107J/kg3.83倍。1.2107J、kg3、全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。每辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高，全球每年可节约多少燃油？

分析及解答：每辆车每年有效耗油量（用于做有用功的油）

教学课件

m1m1.8t30%0.54t，若热效率提高1%则每辆车每年的耗油量为：m2m10.54t1.74t，31%这样每辆车每年节约的油量为：m3mm21,8t1.74t0.06t，全球总共节约油为：m总1010m310100.06t6108t。

4、提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答问题的提纲，不必展开陈述。答:（1）提高热机效率可以降低能源消耗，降低的成本，提高经济效益，同时还可以大大地节约能源。

（2）保护环境、防止造成污染、减少资源的浪费

（七）布置作业

课本P26 1、3、4

五、板书设计

第2节 热机的效率

一．燃料的热值

1.定义: 燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，2.公式： 3．物理意义

二.热机的效率

1.定义

2.效率低的原因 3.如何提高效率

教学课件