内能的利用

九年级物理导学案

班 级： 级 别： 姓 名： 日 期： 课题：《热机》

导入：从生活中的现象导入，然后齐读学习目标

一、学习目标：

1、知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理，

2、了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。

二、学习过程

（一）新知识学习

知识点一：热机

阅读教材17—18页观察实验，思考完成下列问题

现象：软木塞冲出；管口有“白汽”产生。能量转化： 说明: 水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠。

1、热机： ，

2、热机的种类： ，

3、内燃机

（1）内燃机的定义： ，

（2）内燃机的种类： 。 知识点二：内燃机的构造及工作原理：

阅读教材18—20页观察图14.1-3和图14.1-4，思考完成下列问题

1、汽油机

（1）汽油机构造 、 、 、 、 、 、 等。

（2）汽油机（内燃机）的工作过程

冲程： 。

A、吸气冲程

进气门 ，排气门 ，活塞 运动， 组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。

B、压缩冲程

进气门和排气门都 ，活塞

，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高，机

废燃气烧

后

的

械能、化学能转化为内能。

C、做功冲程

在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃

气，推动活塞 运动，并通过连杆带动曲轴转动，把内能转化成机械能。 D、排气冲程

进气门关闭，排气门打开，活塞 ，把废气排出气缸。

2、柴油机：基本与汽油机相同

3、内燃机的应用

(1)汽油机的应用：汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。

(2)柴油机的应用：柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。

知识点三：汽油机和柴油机的异同点

相同点：1、基本构造和主要部件的作用相似。

2 、每个工件循环都经历四个冲程： 冲程、 冲程、 冲程、 冲程。 3 、四个冲程中，只有 冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。

4 、一个工作循环中，活塞往复 次，飞轮转动 周，对外做功 次。 不同点：1、构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有 。 2 、燃料不同：汽油机的燃料是 ，而柴油机的燃料是 。

3 、吸气不同：汽油机吸进的是 ，柴油机吸进的是 。 4 、点火不同：汽油机属 式点火，柴油机属 式点火。

（二）、达标检测：

1.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

2、有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（ ）

A．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能

B．工作中压缩冲程是把内能转化为机械能

C．工作开始时要靠外力启动

D．每一个工作循环，燃气只做功一次

3、汽油机一个工作循环经过 冲程、 冲程、 冲程、 冲程；四个冲程中，只有 冲程对外做功， 能转化为 能。

4、单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的是（ ）

A.只有吸气和压缩两个冲程 B.只有压缩和排气两个冲程

C.只有排气和吸气两个冲程 D.有吸气、压缩和排气三个冲程

2.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 rad／min，它１s完成（ ）

A.30个冲程，做了30次功 B.60个冲程，做了60次功

C.120个冲程，做了30次功 D.60个冲程，做了15次功

九年级物理导学案

班 级： 级 别： 姓 名： 日 期：

课题：《热机的效率》

导入：从生活中的现象导入，然后齐读学习目标

一、学习目标：

1、了解燃料的热值；

2、会计算燃料燃烧所放出的热量和热机的效率；

3、知道提高热机效率的一般措施。

二、学习过程

（一）复习与回顾：1、燃料燃烧的过程是 能转变为 能的过程。

（二）新知识学习

知识点一：燃料的热值

阅读教材22—23页观察，思考完成下列问题

1、燃料：日常生活中常用到的燃料有哪些？ 、 、 等。

2、燃料的热值

（1）定义： ，叫做这种燃料的热值。 注意：热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与

燃料的质量、体积及燃烧情况无关。

（2）、热值的符号： ， 单位：固体和液体燃料： ， 气体燃料： 。

（3）、公式：Q放= =

（4）、物理意义：无烟煤的热值为3.4×10J/kg，表示 液化气的热值为4.9×107J/m3，表示 。

（5）、有一种燃料完全燃烧100g,放出的热量为3.3×10 J，求出这种燃料的热值是多少？

知识点二：热机效率

阅读教材23—24页观察，思考完成下列问题

1、热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机效率

η=

2、提高热机效率的主要途径:

（1）、 ；

（2）、 ；

（3）、 。

3、热机带来的环境污染问题

（二）、达标检测： 67

1、一支蜡烛在燃烧过程中，它的（ ）

A．质量变小，比热容变小，热值变小 B．质量变小，比热容变小，热值不变

C．质量不变，比热容不变，热值变小 D．质量变小，比热容不变，热值不变

2、干木材的热值是1.2×10J/kg，它的物理意义是____________________．要放出3.6 × 10J的热量，需要完全燃烧__________kg的干木材。

3、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则它的机械效率为 。

4、随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是 _______________；环保方面突出的优点是 __________ ____ 。若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧 ________m 的液化气．［ C水=4.2×10J/(kg?℃),q液化气=5.0×10J/ m］

5、在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是 冲程；某晶牌汽车行驶100公里消耗汽油7kg，这些汽油完全燃烧能放出 J的热量．(汽油的热值q=4.6×10J／kg

6、甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（ ）

A．甲做功比乙多 B．甲做功比乙快

C．甲消耗的汽油比乙少 D．以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少

（三）、能力提升（选作）

1、某中学为学生供应开水，用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃，燃烧了6㎏的无烟煤。［水的比热容是4.2×10J/（㎏·℃）,无烟煤的热值是3.4×10J/㎏］

试求：（1）锅炉内200㎏的水吸收的热量是多少J？

（2）6㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J？

（3）此锅炉的效率是多少

2、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lOPa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×10kg/m；汽油的热值为4.6×l0J/kg．求：

（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

（3）汽油机的功率．

（4）该汽油机的效率． 733523773373 77

九年级物理导学案

班 级： 级 别： 姓 名： 日 期： 课题：《能量的转化与守恒》

导入：从生活中的现象导入，然后齐读学习目标

（一）、学习目标：

（1）知道能量守恒定律。

（2）能用能量的转化与守恒的观点解释有关物理现象。

二、学习过程

（一）新知识学习

知识点一：能量的转化与转移

观察课本P27页图14.3-1，回答：下列工作过程中能量是怎么变化的?

1、 电热毯 ，电灯泡

2、 电动机 ，给电池充电

3、木炭燃烧 ，萤火虫

4、热机做功冲程 ，电池对外供电

5、晒太阳 ，太阳帆（光照产生压强）

6、太阳能电池板 ，摩擦生热 科学工作者经过长时间的探索，发现自然界的各种现象不是孤立的，而是互相联系的 知识点二：能量守恒定律

阅读教材28—29页，完成下列问题

1、能量守恒定律： 。 注:怎样理解转化和转移(分析能量前后是否发生变化)

2、永动机无法实现 (“永动机“：不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器)。现实生活中不存在。

3、针对练习：

1．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ )

A．水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能 B．燃料燃烧——化学能转化为内能

C．汽油机的做功冲程——机械能转化为内能 D．给蓄电池充电——化学能转化为电能

2．火箭发射升空时，燃料通过燃烧将 能转化为燃气的内能，燃气对火箭做