4.1热机的发展与应用 学案 (1)
文档属性
| 名称 | 4.1热机的发展与应用 学案 (1) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 188.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-12-29 10:21:56 | ||
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文档简介
4.1热机的发展与应用 学案
【学习目标】
1、通过实验了解可以利用内能来做功。
2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。
3、从能量转化的转化的角度认识燃料的热值，并了解内能的利用在人类发展史上的意义。
4、通过能量的转化和转移，认识效率。
5、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．
【学习重点】：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．
【学习难点】：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．
【预习检测】
1．热机是将 能转化为 能的机械。
2．内燃机是由 、 、 、 四个冲程组成的。
3．1kg的某种燃料 燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是 ， 某种燃料的热值与其质量 。www.21-cn-jy.com
4． 与 之比叫做热机的效率，热机的效率总是 。21cnjy.com
【共同探究】
★ 学生活动一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。
水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。21·cn·jy·com
★ 学生活动二：内燃机
阅读课本P135解决下列问题。
1．热机是把_________能转化为_________能的装置。
2．什么是内燃机？
3、完成下表中的填空
内燃机的工作过程表
进气门开
关
排气门开
关
活塞的运
动
曲轴的运
动
能量的转化
吸气冲程
开
关
向下
半周
压缩冲程
向
周
能→ 能
做功冲程
向
周
能→ 能
排气冲程
向
周
联系
(1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程
(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能
(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础
(4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程
★ 学生活动三：阅读燃料的热值，并回答下列问题：
①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。
②_______________________叫燃料的热值。
③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。他的单位（字母）是_________。
④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？21世纪教育网版权所有
讨论问题一讨论137页“想想议议”，并通过阅读教材，完成下列的问题
在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。21教育网
所选的燃料是 ，原因是
讨论问题二：内能的利用效率：
①思考：我们利用内能可以______和_____。
②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要__的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量__。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。
③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给水、食物一部分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是____________________,其计算方法是__________________；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是_______________________。所以炉子的效率就是_____________________。
④想一想提高炉子效率的有效方法：_________________________________________。
⑤推动汽车的汽油机、柴油机等各种热机是利用内能______。其中对人类有用的部分是热机所做的有用功，其计算方法是________，供这部分有用功的能量来自于_________，其计算方法是____________。所以热机的效率的计算方法是_____________________
⑥在热机的各种能量损失当中_______的能量最多。
【归纳整理】
【拓展练习】
1．摩托车上的热机工作时提供动力的是?? (? )
A．吸气冲程???? B．压缩冲程C．做功冲程?? D．排气冲程
2．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是? （? ）2·1·c·n·j·y
A．将废气排出缸外? B．完成对外做功
C．吸进汽油和空气的混合物??? D．压缩燃料和空气的混合物
3．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图16.4－1中表示做功冲程的是（ ）
?
?
?
?
A??甲???? ???B??乙????? ?C??丙?? ????D丁
4．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过?????????? ??方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的? ???????????????。【来源：21·世纪·教育·网】
5．关于热机，下列说法错误的是??????? （? ）
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
6．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5 kg的氢气可放出 ??________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 ???????(变大／不变／变小)21·世纪*教育网
7．焦炭的热值为3.0×107 J/kg，它的物理意义是??????????????????????????? ，完全燃烧?????? kg的焦炭放出的热量能把50kg水的温度升高60℃．[不计热量损失，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]www-2-1-cnjy-com
８．如图16.4－2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（ ）
A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％ B.η=(E2/E)×100％
C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％ D.η=(E1/E)×100％
【课后习题】
【质疑与反思】 通过本节课的学习
【学习目标】
1、通过实验了解可以利用内能来做功。
2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。
3、从能量转化的转化的角度认识燃料的热值，并了解内能的利用在人类发展史上的意义。
4、通过能量的转化和转移，认识效率。
5、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．
【学习重点】：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．
【学习难点】：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．
【预习检测】
1．热机是将 能转化为 能的机械。
2．内燃机是由 、 、 、 四个冲程组成的。
3．1kg的某种燃料 燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107 J/kg，其物理意义是 ， 某种燃料的热值与其质量 。www.21-cn-jy.com
4． 与 之比叫做热机的效率，热机的效率总是 。21cnjy.com
【共同探究】
★ 学生活动一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。
水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。21·cn·jy·com
★ 学生活动二：内燃机
阅读课本P135解决下列问题。
1．热机是把_________能转化为_________能的装置。
2．什么是内燃机？
3、完成下表中的填空
内燃机的工作过程表
进气门开
关
排气门开
关
活塞的运
动
曲轴的运
动
能量的转化
吸气冲程
开
关
向下
半周
压缩冲程
向
周
能→ 能
做功冲程
向
周
能→ 能
排气冲程
向
周
联系
(1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程
(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能
(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础
(4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程
★ 学生活动三：阅读燃料的热值，并回答下列问题：
①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。
②_______________________叫燃料的热值。
③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。他的单位（字母）是_________。
④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？21世纪教育网版权所有
讨论问题一讨论137页“想想议议”，并通过阅读教材，完成下列的问题
在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。21教育网
所选的燃料是 ，原因是
讨论问题二：内能的利用效率：
①思考：我们利用内能可以______和_____。
②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要__的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量__。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。
③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给水、食物一部分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是____________________,其计算方法是__________________；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是_______________________。所以炉子的效率就是_____________________。
④想一想提高炉子效率的有效方法：_________________________________________。
⑤推动汽车的汽油机、柴油机等各种热机是利用内能______。其中对人类有用的部分是热机所做的有用功，其计算方法是________，供这部分有用功的能量来自于_________，其计算方法是____________。所以热机的效率的计算方法是_____________________
⑥在热机的各种能量损失当中_______的能量最多。
【归纳整理】
【拓展练习】
1．摩托车上的热机工作时提供动力的是?? (? )
A．吸气冲程???? B．压缩冲程C．做功冲程?? D．排气冲程
2．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是? （? ）2·1·c·n·j·y
A．将废气排出缸外? B．完成对外做功
C．吸进汽油和空气的混合物??? D．压缩燃料和空气的混合物
3．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图16.4－1中表示做功冲程的是（ ）
?
?
?
?
A??甲???? ???B??乙????? ?C??丙?? ????D丁
4．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过?????????? ??方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的? ???????????????。【来源：21·世纪·教育·网】
5．关于热机，下列说法错误的是??????? （? ）
A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
6．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5 kg的氢气可放出 ??________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 ???????(变大／不变／变小)21·世纪*教育网
7．焦炭的热值为3.0×107 J/kg，它的物理意义是??????????????????????????? ，完全燃烧?????? kg的焦炭放出的热量能把50kg水的温度升高60℃．[不计热量损失，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]www-2-1-cnjy-com
８．如图16.4－2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（ ）
A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％ B.η=(E2/E)×100％
C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％ D.η=(E1/E)×100％
【课后习题】
【质疑与反思】 通过本节课的学习