14.1 热机 导学案

第十四章 第1、2节 《热机和热机的效率》导学案
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【学习目标】
了解四冲程汽油机的基本工作原理。
从能量转换的角度认识燃料的热值。
了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
通过能量的转化和转移，认识效率。
【重点难点】
重点是汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值。
难点是热机中的能量转化及损失，了解热机效率。
【课前预学】
阅读课本135页“演示”部分，回答下面的问题：
1.观察右图所示的实验，回答下面的问题:
（1）水沸腾后会看到什么现象？
（2）木塞被冲开，是谁对它做了功？
（3）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？
上面的实验体现了热机的工作原理。
热机就是把燃料的__________能通过燃烧转化为_________能。又通过 ，把_______能转化为 能的机器。热机的种类很多，但都是把 能转化为 能的机器。
阅读课本18页“内燃机”部分，认真观察图14.1—3和图14.1—4回答下面的问题：
用在汽车上的动力机械，就是 ，最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做 和 。
汽油机通过在 里面燃烧汽油生成高温高压的燃气，用来推动活塞 。多 数汽油机是由 、 、 、 四个冲程的不断循环来保证连续工作的。完成四个冲程叫一个工作循环。
在汽油机的四个冲程中， 冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动。在这个过程中把 能转化为 能； 冲程燃气推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，把 能转化为 能。
阅读课本22页“燃料的热值”部分，回答下面的问题：
燃料燃烧时把 能转化为 能。
我们把 ，叫 做这种燃料的热值。常用符号 来表示，热值的单位是 ，符号是 。对于气体燃料，热值指的是 ，单位是 ，符号是 。
强调：热值是物质本身的一种属性，它与物体的质量、形状、体积、位置、温度等因素 无关。
4.干木柴的燃烧值是1.2×l07J/kg, 其物理意义 。
5.例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。
解析：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
6. 叫热机的效率。
7.分析课本139页图16.4－6的热机燃料燃烧能量走向示意图，讨论如何提高热机的效率？
方法：_______________________________。
【课堂练习】
1.完成课本P21页“动手动脑学物理”第3题。
2.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冲程是 冲程。
3.汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将______能转化为________能如图7所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在____________冲程。
4.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
5.酒精的热值是3.0×107J/kg，酒精灯里装有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 。
6.液态氢的热值是1.4×108J/kg，读作 ，则完全
燃烧4.0千克的液态氢能够放出的热量是 。
7.关于燃料的热值，以下说法中正确的是
A、燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B、燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C、燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D、燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
8.在热机工作过程中的各类能量损失中（　　）
　 A、散热损失的热量最多　　　　　B、燃料不完全燃烧带走的热量最多
C、克服摩擦损失的能量最多　　 D、废气带走的能量最多
9.一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。
10.1t水在烈日照射下，温度升高20℃岮吸收了多少热量？这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量？（天然气的热值是4.4×107J/kg）
【教后反思】