§2-1 热机
姓名___________ 使用时间__________ 学案主备: __________学案审稿:_________
【学习目标】
1、理解热机的原理是什么;
2、了解历史上和现实生活中的几种热机;
重点:了解热机的概念及热机的能量转化
备注
【基础自测】
一、利用内能来做功
1.改变内能的两种方式: 和 。
2.观察:P18分析图2-1-2中的能量转化:燃料的 能转化为 能,传递给水,水变成水蒸气,水蒸气驱动叶轮转动,将 能转化为 能。
2、热机:是通过燃料的燃烧获取内能来做功,将 能转化为 能的装置。3.热机中能的转化过程图(图2-1-3):
二、蒸汽机
1.蒸汽机是最早的 。
2.1769年, 设计并完善了蒸汽机。
3.蒸汽机工作原理:
学生看图2-1-4,讨论交流:蒸汽机是怎样工作的。
三.形形色色的热机
1.蒸汽机: 2.蒸汽轮机
:
3.内燃机(柴油机、汽油机) 4.燃气轮机:
5.喷气发动机
6.火箭发动机
【拓展延伸】
【课堂作业】1.燃料燃烧是将 能转化为 能。
2.热机工作时是将 能转化为 能。
3.常见的热机有: 、 、 、 、 。
【预习:内燃机】
一、什么是内燃机
1.观察:P21图2-2-2爆炸:内能转化为机械能.
2.内燃机: 燃料在气缸内燃烧 的热机叫内燃机。
燃料每次在气缸内爆炸,都会生成 ,推动活塞 。
活塞式内燃机:
3.内燃机分类:它主要有 和 。
4.认识汽油机的构造
看图2-2-3
【反思质疑】
【安全温馨提示】
§2~2 内燃机
姓名___________ 使用时间__________ 学案主备: __________学案审稿:_________
【学习目标】
1. 了解汽油机的基本构造和工作原理。了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
2. 通过观察了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
重点:汽油机和柴油机的工作原理;
难点:能量的转化情况,飞轮在内燃机的作用。
【基础自测】
一、复习巩固
1.什么是热机? 。
2.汽油机的构造:进气门,排气门,火花塞, , ,连杆,曲轴。
二、汽油机的工作过程
1、冲程:活塞从气缸一端运动到 叫做一个冲程。
2、汽油机工作的四个冲程
三、柴油机工作过程
见课本P25物理在线,了解柴油机和汽油机工作的不同点》
1 .构造不同:汽油机气缸顶有 ,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 的混合气体,柴油机只吸进 。
4 .点火不同:汽油机属 点燃式 点火,柴油机属 压燃式 点火。
四、内燃机的启动和应用
1.内燃机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。
2.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。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。
五、飞向太空
学生看书P23~P24了解我国火箭的发展过程。
【互动解疑】回答下列问题:
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周?
【拓展延伸】〖巩固练习〗
1. 汽油机是利用气缸内燃烧_________生成高温高压的________推动活塞做功的热机;柴油机是利用气缸内燃烧_____ ___生成高温高压的________推动活塞做功的热机。汽油机和柴油机都属____________。
2.活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端叫___________。
3.内燃机的一个工作循环中,有 个冲程,活塞往复运动
次,曲轴转动______周。
4.内燃机的一个工作循环有四个冲程,如图2-1所示表示的是
其中的__________冲程;它将__________能转化成__________能。
5.单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图2-1所示,下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是( )
A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙
C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁
6、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、压缩和排气三个程
※7.某四冲程汽油机的转速是1500R/min,
那么1min里,该汽油机的冲程数和燃气
做功次数分别是( )
A.3000个,6000次 B.6000个,3000次 C.3000个,750次 D.750个,3000次
※8.柴油机在压缩冲程末,工作物质的( )
A、压强减小温度升高 B、压强增大温度降低
C、压强减小温度降低 D、压强增大温度升高
※9.单缸四冲程汽油机,完成一个工作循环曲轴转过( )
A、7200 B、1800 C、1500 D、900
【反思质疑】
【安全温馨提示】
§2~3 热机效率
姓名___________ 使用时间__________ 学案主备: __________学案审稿:_________
【学习目标】
1、常识性了解热机的效率及热机发展的历史。
2、培养学生重视提高保护环境的意识。
重点、难点:有关热机效率的计算
备注
【基础自测】
一、复习巩固
1.汽油机一个工作循环有 个冲程,分别是 。
2.汽油机的冲程中只有 冲程是燃气对外做功,将 能转化为 能,其她三个冲程要依靠飞轮的 来完成。
二、热机效率
1.热机是通过 获取内能并转化为 的装置。
2.观察P26图2-3-2“汽车内燃机的能量流向”可知:汽车燃料燃烧释放的能量中,输出有用功只占 。内燃机的能量损失包括①燃料不完全燃烧 、②废气带走能量、③机械传热损失能量(冷却水)、④克服摩擦损失能量。
3.我们把热机所做有用功与所用燃料 释放的热量之比叫做热机的效率。
4.热机效率是热机 的重要指标。从P27“一些热机的热机效率”可知,随着科学技术的进步和发展,热机的效率越来越 。
三、改变世界的热机
1.从18世纪60年代开始,蒸汽机的广泛应用,使世界进入了以“火”为动力的“ ”,极大地推动了人类的第一次工业革命。
2.今天,各种火电站和热电站里, 正将煤炭、天然气、石油和核燃料转化为 ;以 为动力的各种交通工具把整个世界连接在一起。
四、地球就在我们手中
1.电站和工厂在依靠煤和石油的 获取能量的同时,燃烧后产生的二氧化硫、 及大量的粉尘、一氧化碳等,严重污染了大气。
2.我们的主要交通工具——汽车,已经是许多城市 污染的重要来源。 已经成为当前需要解决的重要课题。研究和开发低 、少 的高性能热机,控制和减小污染,让我们共同来拯救地球吧。
【互动解疑】
【例题】用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃,消耗了10g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg,则水吸收的热量为多少J?煤气完全燃烧放出的热量为多少J?煤气灶烧水的效率为多少?
练习1.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
※2.以汽油为燃料的观光汽车沿峨眉山盘山公路(盘山公路近似为斜面)以36Km/h的速度匀速行驶,经过15min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103 N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107J/Kg,求:
(1)汽车上山时牵引力做功的功率为多大?
(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油?
【拓展延伸】
1、现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )
A.较大的比热 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点
2、甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值,下列说法正确的是( )
A、甲种燃料比乙种燃料的热量少
B、通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值越大
C、完全燃烧mkg乙种燃料,刚好烧开一壶水,那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
D、完全燃烧相同质量的两种燃料,乙种燃料放出的热量多
3、近期煤价节节攀升,少数不法商贩将矸石破碎后掺在优质煤中高价销售,客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列物理量中的( )
A、热值 B、比热容 C、温度 D、质量
4、下列关于提高锅炉效率的方法,正确的是( )
A、把块状燃料粉碎成粉末状 B、用鼓风机向炉膛吹气
C、利用热值大的燃料 D、向锅炉加大燃料的投放量
5、东北网哈尔滨5月11日电,哈尔滨今年将拔掉140户企事业单位的燃油小锅炉,并入热网集中供热,这种做法可以( )
A.提高燃料的热值 B.减少大气污染,有利于环境保护
C.节约能源 D.使燃料完全燃烧
※6、下图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3m2),活塞冲程长度为L=0.06m,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=1380次/分钟作往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次。求:
(1)汽油机在此工作状态下燃气每分钟对活塞做的功是多少?
(2)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么可放出多少热量?汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg、不计摩擦)
【反思质疑】
【安全温馨提示】