四、热机课件配套优秀公开课教案设计

第十六章热和能 第4课

第四节 热机学案 总编号:NO. 35 命题人:

审核人: 一、学习目标：

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、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。

4、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率。

二、自主学习

（一）热机

阅读p135内容回答下列问题：

1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。

思考；

（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？ 上面的装置就是一个简单原始的

热机。

2、热机是指把燃料燃烧时释放的__________转变为_________的装置。热机应用历史上从蒸汽机到内燃机，内燃机有________及________等,大多数交通工具,都使用它们

3、内燃机：燃料直接在发动机________燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做______和_______ 4、汽油机

阅读教材，依据图自学并填写、汇报：

（1）汽油机是利用 作燃料来工作的。

（2）构造： 。

（3）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

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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。

5、柴油机（对比汽油机学习）

（1）柴油机是利用 作燃料来工作的。

（2）构造： （3）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？

第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？

压缩冲程末产生什么结果？ 柴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。

6、汽油机和柴油机的主要区分：

不

汽油机

柴油机

2

同

点

构造

燃料

吸气冲程吸进的物质

压缩冲程末汽缸内的温度

点火方式

做功冲程燃气的压强

优缺点

应用

相

1、都有 、 、 、 、 、 同

2、都分为 、 、 、 四个冲程

点

练习1：

1、热机是利用_________ 燃烧获得的_________ 能转化为_________ 能的机械、。

2、常见汽油机工作时，一个工作循环有_________个冲程，包括；_________、_________、_________、_________。在一个工作循环中，活塞往复_________次，曲轴转动_________ 周，燃气做功_________次。

3、汽油机和柴油机在压缩冲程中，_________能转化为_________ 能，在做功冲程中，_________能转化为_________ 能。

4、汽油机和柴油机在构造上的主要不同是汽油机的汽缸顶部是_________ ，柴油机的汽缸顶部是_________ 。

5、柴油机的点火方式是_________，汽油机是_________ 。 （二）热值

（1）燃料的热值：____________________________________。符号：______

3

（2）单位：________________。气体燃料的热值单位：______________。

（3）热值的物理意义 。

干木柴的燃烧值是1.2×l07焦物理意义是_______________________。

（4）公式：________________________ 阅读常见燃料的热值表，读出常用燃料的热值，表中热值最大的燃料是______ 例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。

析：从热值表中查得柴油的热值是q＝3．3×107 J/kg，则

Q=mq＝4kg×3．3×107 J/kg=1．32×108 J

（三）、热机效率。

1、热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。 热机效率是热机性能的一个重要指标。

热机的效率：________________________________________。

2、分析课本139页图16.4－6的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？ 方法：_______________________________、_________________________________、_________________________________。

练习2：

1、

燃料的燃烧放出热量的多少跟燃料的________ 、________ 和燃料的__________都又关系。人们把1kg某种燃料_______所放出的热量叫这种燃料的______，并用符号________来表示。在国际单位中，它的单位是_______ 2、无烟煤的热值是3.4×107J/kg,其物理意义_____________________________。

3、完全燃烧5kg的汽油，放出的热量为__________J . 4、在热机的各种能量损失中，_________带走的能量最多，设法利用_____的能量，是提高燃料利用率的主要措施。

5、为了取得和应用内能，在燃烧煤和石油等燃料是，它们排放的_____________是大气污染的主要来源。

三、当堂检测

1、柴油机工作的四个冲程中， 冲程是燃气对活塞做功，此过程是将 能转化为 能。

2、以内燃机为动力的各种机械,在人类生产生活中应用极为广泛.从轮船、火车,

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到拖拉机、摩托车等,它们的动力大都来源于内燃机,它们虽然在构造上略有差异,但工作原理都是一样的.下面对内燃机的有关叙述, 错误的是 ( ) A.

内燃机是内能转化为机械能的装置

B.

内燃机用水冷却，是因为水的比热容大

C.

它排出的废气无污染，是一种环保型的机器

D.

内燃机靠产生的高温高压气体做功

3、把燃料燃烧时释放 的转化为 的装置称为热机。

4、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.燃气

5、柴油机的构造跟汽油机相似，主要不同点是柴油机的气缸顶部有一个_____，没有__________。

6、汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程,其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。

7、柴油机的效率比汽油机高，这是由于

[ ] A．柴油的燃烧值比汽油的燃烧值大

B．柴油的比热比汽油的比热大

C．柴油机气缸里的燃气产生的压强和温度比汽油机里高

D．柴油的密度比汽油的密度大

8、如图是内燃机的某一个冲程的工作情况，可以断定是（ ）

A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程

9、柴油的热值是3.3×107J/kg，它的物理意义是 ，

完全燃烧3kg柴油能释放出 热量。

10、现在火箭中用液态氢作燃料，是因为它具有（ ） A.较小的密度 B.较小的比热容 C.较低的沸点 D.较大的热值

11、酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精灯丽装有20g酒精，若燃烧掉一半，放出的热量是 ，剩余部分酒精的热值是 。

12、一台大型推土机的推力约为3×104N，匀速推着土总行程达10km，消耗柴油约30.3kg,求推土机上装的柴油机的热机效率。

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