四、热机教案3

第十四章

内能的利用

第一节

内能的应用

第四节 热机

【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 。

7

【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

吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程

进气门开

排气门开

活塞的运

曲轴的运

关

开

关

关

动

向下

向 向 向 动

半周

周

周

周

能量的转化

能→ 能

能→ 能

(1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程

(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他联系

三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能

(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础

(4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程

★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

想想议议【归纳整理】

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。

热机

定义：___________________________________________

热值

单位：_______

【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

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是．焦炭的热值为3.0×107 J/kg，它的物，理完意全义燃

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：

图16.4－2