九年级物理《内能的利用》复习教案
一、教学目标
【知识与技能】1.了解四冲程汽油机的基本原理。
2.知道能量守恒定律,有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
【过程与方法】 汽油机的工作原理及燃料的热值。
【情感态度与价值观】 通过复习激发学生主动学习的兴趣,培养学生观察、分析、解决问题的能力。
二、教学重点:汽油机的工作原理及燃料的热值。
三、教学难点:了解热机中能量转化及损失和热机效率。
四、教学时间:1课时
五、教学过程:
知识点1:热机
1、热机是把内能转 化为机械 能的机器。(蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机)
2、内燃机:是燃料在气缸内燃烧的机器,它分为汽油机和柴油机
3、冲程:活塞在汽缸内,从气缸的一端运动到气缸的另一端。
4、内燃机的工作过程:(四个冲程)
5、在汽油机的一个工作循环中,活塞往复运动两次、曲轴转动两圈、飞轮转动两圈
6、汽油机和柴油机的区别:
汽油机
柴油机
工作过程
吸气冲程
不同
吸入气缸内的是空气和汽油的混合物
吸入气缸内的只是空气
相同
进气门打开,排气门关闭
压缩冲程
不同
燃料空气混合物被压缩,燃气体积小,压强大,温度高。
空气被压缩得更厉害,空气体积更小,压强更大,温度更高。
相同
机械能转化为内能,两个气门关闭。
做功冲程
不同
火花塞产生电火花,使燃料燃烧,点燃式
喷油嘴喷出雾状柴油,遇热空气燃烧,亚燃式。
相同
内能转化为机械能,两个气门都关闭。
排气冲程
进气门关闭,排气门打开排除废气。
练习1、单缸四冲程汽油机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程是( )
A 吸气冲程和压缩冲程 B 吸气冲程和排气冲程
C 压缩冲程、做功冲程和排气冲程 D 吸气冲程、压缩冲程和排气冲程
知识点2:燃料的热值
1、定义:1Kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。
2、符号:q
3、单位:J/Kg或 J/m3
4、放出热量的计算公式:Q放=m.q Q放=v.q
注意:热值是燃料本身的一种特性,它只是与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。
练习2、关于燃料的热值,下列说法中正确的是( )
A 燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越高
B 燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越多
C 燃料燃烧越充分,则燃料的热值 就越大
D 燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
练习3、完全燃烧3Kg某种液体燃料放出了1.8X108J的热量,则完全燃烧5Kg这种燃料,放出的热量是多少?倒掉一半这种燃料后,它的热值是多少?
练习4、甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的热量较多,那么( )
A甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 B甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量
C甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
知识点3:热机效率
1、热机能量的损失:(1)燃料未能完全燃烧;(2)废气带走很大一部分能量;(3)一部分能量消耗在散热上;(4)克服磨擦做功。
2、热机效率
1)定义:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放了的能量之比。
(2)公式: Q有用
η=———— X 100%
Q总
3、提高热机效率的主要途径:(1)使燃料尽量燃烧;(2)尽量减少各种热损失;(3)采用先进的技术;(4)减小因克服磨擦阻力而额外消耗的功。
练习5、一台单缸四冲程柴油机,每分钟消耗柴油200g,用来做有用功的能量为2.6X106J,求这台柴油机的效率多大?(q油= 3.3X107J/Kg)
知识点4:能量守恒定律
1、能的转化和转移:不同形式的能量可以相互转化,能的形式发生了变化。
2、能的守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
六、课后练习:
1.一太阳能热水器中的水吸收了8.4×106J的热量后,水温从20℃升高到40℃。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),则
(1)太阳能热水器中水的质量为________kg;
(2)如果要产生上述热量,需完全燃烧某种燃料0.7 kg,则这种燃料的热值是________J/kg,查表可知,该燃料为________。
2.甲、乙两物体由同种物质组成,体积之比为V甲∶V乙=2∶1,吸收的热量之比为
Q甲∶Q乙=2∶1,则甲、乙两物体升高的温度之比为________(设甲、乙均匀实心物体)。
3.单缸四冲程内燃机有_____机和_____机,它的一个工作循环由_______、_________、________、_________四个冲程组成;一个工作循环中,活塞要来回______次,曲轴要转动________周。
4.在内燃机工作的四个冲程中,只有__________冲程燃气对外做功,完成_______能转化为_______能的能 。
5.某单缸四冲程汽油机的转速是600 R/min,则下列说法正确的是 [ ]
A.1 min内燃机对外做了600次功 B.1 s内完成了10个工作循环
C.燃气做一次功的时间间隔是0.2 s D.1 s内活塞共来回20次
6.完全燃烧210 g某种燃料,放出6.3×106J的热量,这种燃料的热值是多少?如果这些热量全部被水吸收,能使多少水的温度从20℃升高到100℃?(水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃))
7.用简易太阳能热水器代替燃料加热水不仅很方便,还能节约能源,如果水箱内装水60 kg,玻璃盖面积为0.84 m2,地球上垂直于太阳光线的表面太阳辐射热为7.56×104J/(min·m2),水箱吸收太阳能的效率为50%。如果在不考虑水散热的情况下,随时调整水箱位置,使太阳光总能垂直射入玻璃盖,请计算晒水4小时后水温升高多少?
七、教学反思:本节是系统复习课。教师先评讲上一章内能的课后练习后引入内能的利用。在复习每个知识点进行随堂练习,使学生知道自己知识掌握程度。课后再让学生完成课后练习,使学生牢固掌握本节课的所有知识。