14.1《热机》作业设计（无答案） 人教版物理九年级上学期

《热机》作业设计
作业涉及教科书版本： 人教版 年级及册次： 九年级全一册
作业涉及单元、章节（或主题、任务）：热机
作业设计教师姓名：
单元、章节（或主题、任务）整体性作业设计思路说明（500字以内） 参考内容：本节内容为初中物理人教版九年级全一册第十四章“内能的利用”第一节《热机》。本节知识首先通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃机的主要结构、能量的转化与转移情况；了解内燃机在现代生活，特别是交通方面的应用。通过课前、课中、课后的基础性作业和发展性作业的不断递进式的练习，让学生在已有知识的基础上，升华知识，并让他们认识到关注技术、关注社会发展的重要性。
第1课时 热机
使用时段 作业内容 作业设计 设计意图 使用者 预计时长 预估难度系数
课前 基础性作业 作业一:热机 1.如图14.1-1所示实验中，塞子从试管口跳出。 （1）酒精灯燃烧，将_____能转化为____能； （2）酒精燃烧的内能通过_____方式传递给试管和试管中的水，使试管中水的内能______，蒸发加快，密闭空间的压强________。 （3）密闭空间的压强增大到一定程度时，密闭空间的空气和水蒸汽推动塞子向外运动，水蒸气的 能转化成塞子的　 　能。 （4）水蒸气对塞子___，水蒸气的内能____，温度___，在试管口发生____现象形成“白雾”。 （5）在整个实验过程中，将燃料燃烧的 能转化为______能最终转化为塞子的______能。 2.通过燃料燃烧获取 并转化为______的装置叫热机。 通过实验认识内能可以转化为机械能，体会并总结出热机的概念 所有学生 3分钟 0.8
作业二：内燃机 1.工作原理：燃料在 内燃烧，产生的燃气直接推动活塞 。 2.常见的活塞式内燃机： 机和 机。 知道内燃机的概念及分类 所有学生 1分钟 0.9
作业三：汽油机 1.定义：利用 作为燃料的内燃机。 2.冲程：活塞从汽缸一端运动到另一端叫 。 3.曲轴转动与冲程的关系：曲轴转动180°，活塞做 个冲程；曲轴转1转，活塞做 个冲程。 4.汽油机工作原理：汽油与空气混合，遇到火花，在汽缸内 ，汽缸内生成高温高压的燃气，推动活塞 ，活塞带动连杆、曲轴与飞轮相连，从而使活塞的移动带动 转动。 5.汽油机的工作过程： ①吸气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，汽缸内密闭空间体积变大，压强变 ，小于外在大气压， 的混合物从进气门吸入汽缸。 ②压缩冲程：进气门和排气门都 ，活塞向 运动，燃料混合物被压缩，压强 ，温度 。把活塞的 能转化为 能。 ③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 ，产生高温高压的气体。高温高压气体推动活塞向 运动，并通过连杆带动 转动，对外 ，把气体的 能转化为 能。 ④排气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，把废气排出汽缸。 6.柴油机工作过程：包括 、 、 、 四个冲程。 了解四冲程汽油机基本构造和工作过程以及工作过程中的能量转化 所有学生 5分钟 0.9
发展性作业 作业一：归纳总结汽油机工作过程 1.在汽油机的一个工作循环包括 个冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 次。有 次能量转化。 2.只有 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 来完成。 总结汽油机工作过程的特点 所有学生 2分钟 0.8
作业二：柴油机和汽油机的区别 ①结构不同：汽油机顶端是 ；柴油机顶端是 ； ②吸气冲程吸入气体不同：汽油机吸入的是 ；柴油机吸入的是 ； ③点火方式不同：汽油机是 式；柴油机是 式； 比较并总结汽油机和柴油机的相同点和不同点 所有学生 2分钟 0.8
课中 基础性作业 作业一： 1.下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（　　） A．中国高铁交流异步牵引电动机 B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机 C．歼20战机涡扇15煤油发动机 D．长征五号火箭液氢液氧发动机 2.热机工作时，内能被转化为（　　） A．核能 B．电能 C．机械能 D．化学能 3.如图所示，在试管中倒入部分水，用带导管的胶塞塞住，用酒精灯给试管中的水加热至沸腾，水蒸气会驱动小叶轮转动。 （1）酒精灯在燃烧过程中 能转化为 能； （2）水蒸气推动小叶轮不停的转动 能转化为 能； （3）加热使水升温 通过 的方式改变水的内能； （4）像这样通过燃料燃烧获取　 　并转化为　 　能的装置叫做热机。 巩固热机概念 全体学生 3分钟 0.9
作业二 1.关于热机，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气 B．内燃机是燃料在汽缸内燃烧的热机 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．热机都是使用汽油作燃料 2.关于汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机气缸顶部有喷油嘴 B．在吸气冲程中，吸入的是空气 C．完成做功冲程后进气门打开，排气门关闭 D．汽油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次 3．如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程，下列说法正确的是（　　） A．图甲是做功冲程，机械能转化为内能 B．图乙是排气冲程，依靠飞轮的惯性工作 C．图丙是压缩冲程，活塞向上运动 D．图丁是吸气冲程，吸入的只有空气 4．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：进气门和排气门都打开 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：燃气推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 5．如图为汽油机工作循环中的两个冲程，关于这两个冲程的说法正确的是（　　） A．这两图所示冲程都是靠飞轮的惯性完成 B．甲图所示冲程为做功冲程，乙图所示冲程为压缩冲程 C．甲图所示冲程发生的能量转化主要是机械能转化为内能 D．乙图所示冲程发生的能量转化主要是机械能转化为内能 巩固汽油机工作过程的相关知识点 全体学生 3分钟 0.9
作业三 1.关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸 C．汽油机在做功冲程中，进、排气门均关闭，活塞向上运动，对空气和汽油混合物做功 D．汽油机在做功冲程中，把内能转化为机械能 ………… 巩固汽油机和柴油机的异同 全体学生 1分钟 0.9
发展性作业 作业一 1.如所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后批动电火花发生器的按钮。可以看到：盒盖从塑料盒口飞出，这一过程，燃气对盒盖 ，燃气的 能转化成盒盖的 能。 2.如图所示，气球内的气体喷出时，气体的内能将　 ，该过程的能量转化与汽油机的 冲程相同。若某汽油机的飞轮转速1800r/min，则每秒完成　 个冲程。 1.在八百多年前，我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将　 （选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将内能转化为 能，这与四冲程汽油机的　 冲程的能量转化相同。 拓展热机概念 全体学生 2分钟 0.8
作业二 一台汽油机飞轮转速为3000r/min，则在1秒内完成 个循环，对外做功 次，完成 个辅助冲程。 综合利用内燃机工作过程的特点 优生 2分钟 0.6
课后 基础性作业 作业一 1.四冲程内燃机在压缩冲程中，活塞上推，压缩气缸内的气体，此时气缸内气体的内能和温度变化情况是（　　） A．内能减少 温度降低B．内能减少 温度升高C．内能增加 温度降低D．内能增加 温度升高 2.下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　） A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 C．汽油机与柴油机在吸气冲程中吸进去的气体不同 D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞 3.如图所示是四冲程汽油机工作时四个冲程的示意图，属于压缩冲程的是（ ） A. B. . D. 4.如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同，管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。
巩固基础知识 全体学生 3分钟 0.9
发展性作业 作业一 1.如图所示，小明在校园科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的 冲程；把 能转化为 能。 拓展热机概念及工作冲程特点 全体学生 1分钟 0.9
作业二 1.一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　） A. 飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程 B. 飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程 C. 飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程 D. 飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程 突破难点 优生 2分钟 0.7
作业三： 家用燃气热水器（如图1所示）是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备．下表为某品牌家用燃气热水器的主要技术数据．已知天然气的热值为8×107J/m3。
（1）为了安全使用此热水器，机体上印有一些警告，其中一条是这样说的：“气温低于0℃时，用后请打开放水塞，放尽机内存水，再拧紧…”．请解释为什么要这样做？ （2）试求该型号家用燃气热水器正常工作时的烧水效率．（相关参数见铭牌） （3）若在额定产热水能力下进行淋浴，一次淋浴总计加热时间为20min，则此次淋浴至少需消耗多少m3天然气？ （4）为防止燃气热水器在无水或水压过低时“干烧”，技术人员设计了很多种“水气联动”装置，实现通常所说的“水到气到”．图2就是其中一种“水气联动”装置的原理图，你能看出它的工作原理吗？请简述它是如何利用“水到”来控制“气到”的：当进水口处有水压时，膜片的________ （左/右）面就会受到水的压力，克服弹簧的弹力推动阀杆，打开进气阀门使燃气接入主火管道；反之，如果此时的水压很小或者无水，则膜片受到的水的压力就会减小甚至消失，燃气阀门就会在弹簧的作用下向________ （左/右）移动而关闭，停止进气． 综合应用所学知识 中等及中等以上 5分钟 0.6