《3 热机》习题
一、填空题
1.热机是把 能转化成 能的机器。 是最常见的热机，它是利用燃料在里产生的 来推动活塞做功的。
2.内燃机的四个冲程分别是： 冲程、 冲程、 冲程和 冲程。其中 ______冲程是把内能转化为机械能。
3.质量为 的燃料 燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值的单位是 。已知燃烧某种燃料10g时，最多可放出3.3×105J的能量，则该燃料的热值是 。
4.下表为几种燃料的热值，由表可知：
（1）完全燃烧5kg木炭放出的热量是 J。
（2）柴油的热值 酒精的热值，说明完全燃烧质量相同的柴油和酒精时， 放出的热量多。
（3）1kg焦炭的热值 10kg焦炭的热值，因为热值的大小仅与 有关。
几种燃料的热值（单位：J/kg）
焦炭
木炭
酒精
柴油
3.0×107
3.4×107
3.0×107
3.3×107
二、选择题
1.对于四冲程汽油机，燃料进入气缸的冲程是（ ）。
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
2.汽油机飞轮的转速是3000r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（ ）。
A.1500次
B.3000次
C.6000次
D.750次
3.过去人们在冬天常用烟煤生火取暖。已知烟煤的热值为2.9×107J/kg，则当燃烧了1kg的烟煤时，下列说法正确的是（ ）。
A.放出2.9×107J的热量
B.屋子吸收了2.9×107J的热量
C.放出的热量大于2.9×107J
D.屋子吸收的热量小于2.9×107J
4.在下图中，表示内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（ ）。
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丙、乙、丁 D.甲、丁、乙、丙
三、计算题
1、方便清洁的天然气越来越多地走进了普通家庭。某市的管道天然气的收费标准为2.0元/m3，一户人家在一个月内烧天然气消耗的热量约为1.4×109J，求该户人家这个月应交的燃气费是多少？（天然气的热值为7×107J/m3,假设为完全燃烧）
2.完全燃烧140g焦炭（焦炭的热值为3．0×107J/kg）能放出多少热量？若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg，20℃的水温升高到多少摄氏度？
《3 热机》习题
一、填空题
1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率。
2.内燃机的特点是：燃料在__________燃烧，生成_______的燃气，燃气推动活塞_______，将_______能转化为_______能。
3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程。
4.__________叫做这种燃料的热值，热值的单位是_______，符号是_______。
5.喷气式发动机有两种，需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机，这种发动机在__________上使用；自带燃料和氧化剂的是__________发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射__________。
二、选择题?
1.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（ ）。
A.吸气冲程? B.压缩冲程
C.做功冲程? D.排气冲程
2.如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（ ）。
A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁
C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丁、丙
3.关于热机错误的说法是（ ）。
A.利用内能来做功的机器叫热机
B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机
C.一切热机的工作过程都包括四个冲程
D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率
4.关于燃料的热值，以下说法正确的是（ ）。
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的
5.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（ ）。
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多
D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多
三、综合题?
1.如图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是__________，在这个过程中能量的转化是__________。__________就是根据这种道理制成的。
2.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。
《3 热机》教案
教学目标
（一）知识与技能
理解内能可以转化为机械能。
知道热机中能量的转化。理解四冲程汽油机的构造和工作原理。
（二）过程与方法
通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示理解汽油。
机的工作过程，能够简单描述汽油机的四个冲程。
（三）情感态度与价值观
通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示培养学生观察理解问题的能力。
通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识。
教学重点
理解内能可以转化为机械能。
教学难点
汽油机四个冲程的理解。
教学准备
试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴、汽油机模型、汽油机活动挂图。
教学过程
复习引入：
1、复习提问：请举例说明机械能可以转化为内能。
学生举例：打气时气筒会发热。
用锯子锯木料时锯条会发热。
2、刚才的事例都说明机械能可以转化为内能，那么反过来想内能会转化为机械能吗？
进行新课：
1、利用内能做功
（1）演示实验：水蒸气冲开橡皮塞
现象：在水沸腾一段时间后，橡皮塞被水蒸气冲开。
思考：这个实验现象说明了什么？
引导回答：说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能。
师述：刚才用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能会转化为机械能的效率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的机械能？
（2）介绍书中的实验：酒精燃气冲开盖子
学生看书中的内容，了解这个实验的做法及实验现象。
理解：这个实验说明了酒精燃气的内能快速转化为盖子的机械能。
理解：这个实验说明了把燃料移到容器的内部去燃烧，可以获得更大的机械能。
2、形形色色的热机—汽油机的工作过程
（1）今天我们来学习热机中的内燃机的代表：汽油机。
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。汽油机是最常见的内燃机，以汽油为燃料。
（2）构造（观看活动挂图，边指示边讲解）。
进气门，排气门，火花塞，汽缸，活塞，连杆，曲轴。
（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）。
（3）冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
（4）工作原理。（结合活动挂图的演示）
（讲解时提醒学生注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况）
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程，吸气冲程。
活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。此时是机械能转化为内能。这是第二个冲程，压缩冲程。
压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程，做功冲程。
做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程，排气冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
（5）重点强调能的转化。
在压缩冲程中活塞向上运动压缩汽缸中汽油和空气的混合气，机械能转化为内能。
在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。
其余三个冲程靠消耗飞轮的惯性来完成。
（6）热机的启动
热机不能自行启动。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。
（7）热机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。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。
课件24张PPT。热机一、燃料的热值
1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值，在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号J/kg。二、利用内能来做功1.利用内能来做功时的能量的转化和转移。酒精燃烧——化学能转化为内能和光能。加热试管和水——内能的转移。水蒸气对瓶塞做功——内能转化为机械能。水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，液化成小水珠，瓶口出现白雾。燃料的化学能工作物质的内能机械能燃烧做功2.热机热机是通过燃料燃烧获得内能并转化为机械能的装置。利用燃料燃烧释放出内能，并通过工作物质(水蒸气、燃气)，对外做功，将内能转化为机械能。3.对内能的利用⑴利用内能对外做功。⑵利用内能直接加热物体。汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴主体是气缸，它的顶部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。汽油机的工作过程 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的一次单向运动过程，叫做一个冲程。
内燃机四冲程的判断方法：一看活塞的运动方向；二看气门关闭状态。
汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程 燃料在汽缸中燃烧时，，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。吸气冲程汽油和空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭， 曲轴转动半圈。 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。曲轴转动半圈。做功冲程 在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动半圈。
排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭， 曲轴转动半圈。▲汽油机一个工作循环包括4冲程，活塞往复2次，曲轴转动2圈，做功1次。有2次能量转化。▲四冲程汽油机的四个冲程，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，活塞要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来保持运动。
▲热机是把内能转化为机械能的机器，在压缩冲程中曲轴连杆的机械能转化为气体的内能，在做功冲程中内能转化为机械能。 ▲汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作。 柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机工作原理吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程吸气冲程空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？汽油机和柴油机 的异同点比较1.都是燃料在汽缸中燃烧。
2.都是将内能转化为机械能的机器。
3.都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。
4.都是先靠外力使飞轮和曲轴转动起来，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
5.排气冲程排出废气相同。相同点不同点1.构造：汽油机气缸顶部有火花塞;柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2.燃料：汽油机是汽油;柴油机是柴油。
3.吸气：汽油机吸进汽油和空气的混合气体；柴油机只吸进空气。
4.点火：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。形形色色的热机喷气发动机形形色色的热机火箭发动机形形色色的热机火箭发动机课件2张PPT。提高热机效率的途径1、使用性能更好的隔热材料制造热机；
2、排出的废气回收利用或使其循环对进入热机的空气加温；
3、燃料雾化促进充分燃烧；
4、加强润滑，减少摩擦损耗的能量。
