教科版 九年级物理 第二章 改变世界的热机 全章教案5节
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| 名称 | 教科版 九年级物理 第二章 改变世界的热机 全章教案5节 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 274.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-09-16 21:14:11 | ||
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文档简介
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课题 第二章 改变世界的热机
2.1 热机
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）了解历史上和现实社会中的几种热机。
2.过程与方法
（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
3.情感态度与价值观
通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
教学重点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学难点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学用具：
试管、水、铁架台、软塞、玻璃管、热风车、酒精灯（蜡）、火柴。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
广而告之：本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？
二、新课讲授，师生互动
（一）利用内能来做功
改变物体的内能有两种方式，除了热传递还可以通过做功使物体内能增加。那么，减少物体内能可以做过吗？
观察：热机的原理
如图2-1-2，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。加热试管使水沸腾，细心观察，有什么现象？
在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水轮机驱动叶轮转动。
石蜡的化学能经燃烧转成内能，火焰的内能传给周围空气，这些空气受热体积变大变成上升气流，即转化为机械能，气流与风车相互作用使风车旋转起来。从能量转化的特点来看，热风车和热机一样，都是化学能经燃烧转变成内能，内能增大的物体做功转变成机械能，所以热风车和热机有类似之处。
结论：内能转化为机械能。
热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
（二）蒸汽机——最早的热机。
基本原理：把蒸汽的能量作为动力。
1769年，瓦特吸收前人的成果，改进、完善了蒸汽机。发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
交流与讨论：蒸汽机是怎样工作的？
P19图2-1-4是蒸汽机的原理图，汽缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。
滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入汽缸，推动活塞向右运动，汽缸内的废气从排气管排出。
（三）形形色色的热机
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、 是最早的热机，利用 做功。
2、 改进、完善蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件，设计了通过汽缸直线运动带动 圆周运动连接装置，解决了动力的 问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
3、现代的火力发电厂以 为动力的蒸汽轮机带动发电机发电。
4、下列说法正确的是（ ）
A、热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B、热机的出现解决了人们对能源的需求
C、热机就是今天的所有机械
D、热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
参考答案：1、蒸汽机、蒸汽。2、瓦特、飞轮、传输。3、水蒸气。4、A 。
教学反思：
制作“热风车”：可以薄铝合金王老吉包装易拉罐，沿母线剪开，展平。先用圆规在面上画圆，记住圆心。沿互相垂直的两直径画直线，用剪刀剪至离圆心1厘米处。把四个扇叶沿相同方向、相同角度扭转。用透明胶带粘一条细线于圆心处。这样可以免除打孔，加工起来方便。
2.2 内燃机（1）
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解内燃机的基本原理。
（2）了解汽油机的工作过程。
（3）了解汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道轮机和火箭发动机的原理。
2.过程与方法
（1）观察“塑料盒内酒精的爆炸过程”，获得爆炸力做功的体验。
（2）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。
（3）了解不同热机的不同用途。
3.情感态度与价值观
（1）通过对内燃机和轮机（蒸汽轮机、燃气轮机）在生产和生活中的应用，感受技术进步在工业文明发展中的重要作用。鼓励学生主动了解社会生产中运用的技术、设备及其原理，加深对技术应用的了解，提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
教学重点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学难点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学用具：
电子点火器、135胶卷盒、酒精（分析纯级）。（或试管、水、铁架台、软塞、酒精灯。）汽油机模型及挂图。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
第一节 热机的“试管热机”演示实验给我们留下了较为深刻的印象。从实验情境来看，用酒精灯给试管加热，由于燃料在试管外部加热，会有很多内能散失在空气中，内能的利用效率低。能不能把燃料的燃烧转移到内部以提高燃料的利用率呢？
赛车场上，一辆辆赛车发出阵阵轰鸣，闪电般地飞驰，或许你不知道，赛车的强劲动力来自赛车内的一系列“爆炸”。
二、新课讲授，师生互动
（一）什么是内燃机
观察：内能转化为机械能
如图2-2-2所示，在透明塑料瓶上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在瓶中滴入几滴酒精，再将盒盖好，然后按动火花发生器的按钮，观察发生的现象。
塑料盒内酒精的爆炸演示实验是用来表现燃料在汽缸内爆炸性燃烧的做功过程的。
演示之前，要把目的交代清楚，并有意识地引导学生关注滴入酒精的滴数。
建议教师在做实验前用不同滴数做一下对比实验，尽量减少酒精的用量，使学生形成“一点儿酒精能获得很大的爆炸力”的感性体验。
活塞式内燃机：燃料在汽缸内燃烧，产生燃气直接推动活塞做功的热机。
常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。
构造：汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞、飞轮。
（二）汽油机的工作过程
吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环。完成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴转动两周。只有第三个做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成。
（三）飞向太空
14世纪，中国万户精心制作一个带47支火箭作动力的装置，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史上的先驱者。
2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：
、 、 、 。
2、在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是
冲程。机械能转化为内能的是 冲程。
3、（2011年湘潭市）图中甲、乙表示四冲程内燃机的两个冲程，从气门的启、闭和活塞的运动可以判定：做功冲程是__ __图，压缩冲程是__ ___图。
4、（2010年湘潭市）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A.压缩冲程，将化学能转化为内能
B.压缩冲程，将机械能转化为内能
C.做功冲程，将内能转化为机械能
D.做功冲程，将机械能转化为内能
参考答案：1、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
2、做功，压缩。3、乙、甲。4、C。
五、作业：P25T1、T2.
教学反思：用汽油机模型和挂图结合教学，采用歌诀记忆效果好。
2.2 内燃机（2）
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解内燃机的基本原理。
（2）了解汽油机的工作过程。
（3）了解汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发电机；知道轮机和火箭发动机的原理。
2.过程与方法
（1）观察“塑料盒内酒精的爆炸过程”，获得爆炸力做功的体验。
（2）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。
（3）了解不同热机的不同用途。
3.情感态度与价值观
（1）通过对内燃机和轮机（蒸汽轮机、燃气轮机）在生产和生活中的应用，感受技术进步在工业文明发展中的重要作用。鼓励学生主动了解社会生产中运用的技术、设备及其原理，加深对技术应用的了解，提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
教学重点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学难点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学用具：
汽油机模型与柴油机模型及挂图。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
内燃机的燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压燃气推动活塞做功，主要有汽油机和柴油机。汽油机与柴油机的主要区别在哪里？
二、新课讲授，师生互动
师生互动，学生合作，阅读课文P25“物理在线”柴油机 ，填写下面表格。
柴油机与汽油机的异同
异同 汽油机 柴油机
相同点 吸气、压缩、做功、排气四冲程内燃机
不同点 构造 火花塞 喷油嘴
吸气方式 混合物 空气
点火方式 点燃式 压燃式
优点 轻便 便宜、功率大、效率高
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、汽油机在工作过程中，进气门和排气门都关闭的冲程是 、 。
2、汽车已经成为人们现代生活中不可缺少的一部分，大多数汽车的发动机以汽油为燃料的内燃机，使汽车获得动力的是 冲程，排出废气的是 冲程。
3、内燃机的四个冲程有两个冲程发生了能量的变化，一是压缩冲程，二是 冲程，虽然汽油和柴油都是内燃机的工作物质，但是质量相等的汽油和柴油完全燃烧时放出的热量却是 。
4、内燃机飞轮的作用是 ，四冲程内燃机的一个工作循环中曲轴转动 周。
5、柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的顶部没有 ，而有 ，在吸气冲程里，汽油机吸入汽缸的是 ，而柴油机吸入汽缸的是 。
在做功冲程里，汽油机是 汽油和空气混合物，而柴油机是 。
参考答案：1、压缩冲程，做功冲程。2、做功冲程，排气冲程。3、做功，不同的。4、贮存能量，两。5、火花塞，喷油嘴；汽油和空气混合物，空气；点燃，压燃式。
教学反思：1897年制成第一台压燃式内燃机，使用液体燃料，热效率比以前内燃机高。内燃机的发明，使热机的效率由蒸汽机的10%左右提高到40%左右。
2.3 热机效率
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解热机效率概念。
（2）了解不同热机的效率值。
（3）了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。
2.过程与方法
（1）经历“分析燃料释放的热量分配”的过程，学习简单的定量分析方法。
（2）通过与热机效率对比，进一步体会效率概念。感悟效率是评价投入、产出的基本方法。
3.情感态度与价值观
（1）在“分析燃料释放的热量分配”过程中，感受转化成机械能的内能只是一部分，为以后理解热学第二定律积累感性知识，以利于形成正确的科学观。
（2）感受自然科学的发展和先进技术的应用在推进人类社会发展的同时造成了环境污染，以利于理解可持续发展的内涵。
（3）通过对教科书图2-3—6的讨论，认识当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源紧缺对人类生存的挑战，认识到节约能源和开发能源才能实现可持续发展。
教学重点：
建立热机效率的概念。
教学难点：
理解环境污染与热机使用的关系。
教学用具：
教学挂图。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
我们知道在八年级已经你学习机械效率，是有用功与总功的比值叫机械效率，是评判机械性能的标志之一。在上节已经学习把燃料从汽缸的外部移到汽缸的内部，是提高燃料的利用率的一个重要措施。
提出问题：汽油机工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生的内能全部转化成机械能吗？学生一般回答“不能”，但对进一步说明没有把握，在此基础上展开对“图2-3-2汽车内燃机能量的流向”的讨论交流。
二、新课讲授，师生互动
（一）热机效率
1、交流与讨论：热机里的能量转化
汽车排出的废气和散热所消耗的能量接近70%！对提高热机效率的研究，几百年来一直都没有停止。
热机效率：有用功与燃料完全燃烧释放的能量之比——描述热机性能，效率高性能好。
公式：
阅读P27一些热机的效率
蒸汽机效率低，内燃机较高。燃气轮机效率高。
例题：一辆汽车发动机的牵引力是4×103N，每行驶10km消耗3kg汽油，这辆汽车的效率是多少？(汽油的热值是 q=4.6×107J/kg)
解：汽车行驶10km做的功W=Fs=4×103N×10×103m=4×107J 。
完全燃烧3kg汽油放出热量Q放=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J。
汽车的效率
答：这辆汽车的效率是29%。
（二）改变世界的热机：
现代社会生活中，由于各种热机的发展和应用，交通方便快捷，各种交通工具把整个世界连在一起。
阅读课文P27图2-3-6热机为现代化描绘了一幅雄伟壮丽的画卷。
（三）地球就在我们手中
热机为人类社会发展做出了极大的贡献，同时也带来了不可小视的环境污染；进一步提高热机效率，尽可能减小环境污染。
废气、噪声污染环境。——酸雨、温室效应。
热机的广泛应用，推进科技的进步和社会的发展；当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源的紧缺对人类生存形成巨大挑战；节约能源和开发能源才能实现社会的持续发展。
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、热机效率低的原因（1）燃料 ；（2）废气会带走很大一部分 ；
（3）水散热消耗一部分 ；（4）克服 。
2、提高热机效率的途径：
（1）使燃料 ；（2）尽量减小各种 的损失；（3）采用先进的技术设计和制造 ；（4）使用热机时，注意保养，减小因克服 而消耗的能量。
3、热机的危害：（1）排放的大量的烟尘、粉末和有害 ；（2）热机工作时会产生巨大的 ；（3）排放废 、废渣。
4、关于热机效率，下面说法正确的是（ ）
A、热机效率可能等于1
B、热机效率一定小于1
C、热机效率越高，其损失的能量越多
D、热机效率越高，对环境的影响越大
5、关于热机和环境保护的说法正确的是（ ）
A、热机的大量使用会造成环境污染
B、全部热机都是用汽油做燃料
C、汽车排出的尾气全部是无毒气体
D、蒸汽机一定是用蒸汽做燃料
参考答案：
1、（1）未完全燃烧。（2）热量。（3）热量。（3）摩擦。2、（1）完全燃烧。（2）热量。（3）热机。（4）摩擦。3、（1）气体。（2）噪声。（3）气。4、B。5、A。
五、 作业
小明在家里用天然气烧水，把2kg20℃的水烧开，需用天然气0.03m3，天然气的热值是7×107J/m3 。求：（1）水吸收的热量；（2）天然气放出热量。（3）天然气灶烧水的效率？
教学反思：
燃气轮是一种以空气及燃气为工作物质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机的喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机，主要结构有三部分：燃气轮机、压力机和燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成高温高压燃气进入燃气轮机膨胀做功，推动动力叶轮高速旋转，转子做功。燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。
课题 第二章 改变世界的热机
复习目标
1.知识与技能
（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）理解内燃机的基本原理。
（3）了解汽油机的工作过程。汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道轮机和火箭发动机的原理。
（5）了解热机效率概念。
（6）了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。
2.过程与方法
（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
（3）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。了解不同热机的不同用途。
（4）经历“分析燃料释放的热量分配”的过程，学习简单的定量分析方法。
（5）通过与热机效率对比，进一步体会效率概念。感悟效率是评价投入、产出的基本方法。
3.情感态度与价值观
（1）通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
（3）感受自然科学的发展和先进技术的应用在推进人类社会发展的同时造成了环境污染，以利于理解可持续发展的内涵。
（4）认识当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源紧缺对人类生存的挑战，认识到节约能源和开发能源才能实现可持续发展。
教学重点：
热机、汽油机的工作过程、热机效率。
教学难点：
热机的能量转化、提高热机效率与环境保护
教学过程
一、知识梳理
第二章 改变世界的热机 知识要点图解
二、基础练习
1、热机：通过燃料燃烧获取 并将其转化为 的装置。
2、汽油机的一个工作循环包含 、 、 、 四个冲程。
3、压缩冲程是 能转化为 能，做功冲程是 能转化为 能。
4、 与燃料完全燃烧释放的 之比叫做热机效率。
参考答案：
1、内能，机械能。2、吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程。3、机械，内。内，机械。4、有用功，热量。
三、例题分析
【例题1】 （2011年郴州市）汽油机由四个冲程不断循环来保证连续工作。其中将内能转化为机械能的是 （ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【解析】内燃机的一个工作循环由（吸气、压缩、做功、排气）四冲程组成，其中压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能，故C正确。柴油机比汽油机效率高是因为柴油机在压缩冲程中把气体压缩得更厉害，使气体的压强变得更大，温度变得更高。热机效率是热机性能好坏的标志之一。减小热损失可以提高热机效率。
【答案】C。
【例题2】（2010年湘潭市）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A.压缩冲程，将化学能转化为内能
B.压缩冲程，将机械能转化为内能
C.做功冲程，将内能转化为机械能
D.做功冲程，将机械能转化为内能
【解析】判断汽油机的工作过程，一是看气门，二是看活塞。如果两个气门都关闭，不是压缩冲程就是做功冲程，活塞上行是压缩冲程，活塞下行是做功冲程。如果一个气门开，另一个关闭，不是吸气冲程就是排气冲程，活塞上行是排气冲程，活塞下行是吸气冲程。能量转化的冲程是压缩冲程和做功冲程。压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。
【答案】C。
四、达标练习
1、（2011年湘潭市）图中甲、乙表示四冲程内燃机的两个冲程，从气门的启、闭和活塞的运动可以判定：做功冲程是__ __图，压缩冲程是__ ___图。
2、（2010年甘肃兰州）一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机活塞1s对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107J/kg)
3、内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能变经的情况
是( )
A、温度降低，内能减小 B、温度不变，内能不变
C、温度升高，内能增大 D、温度降低，内能增大
4、某四冲程汽油机的转速是1500R／min，那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（ ）
A、3000个，6000次
B、6000个，3000个
C、3000个，750次
D、750个，3000次
5、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（ ）
A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙
C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁
6、柴油机在压缩冲程末，工作物质的（ ）
A、压强减小温度升高 B、压强增大温度降低
C、压强减小温度降低 D、压强增大温度升高
7、关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
A、热机做的有用功越多，效率一定越高
B、热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C、热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高。
D、热机做功越快，效率一定高
8、下面几个例子中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A、点燃爆竹，使爆竹腾空而起 B、给烧杯加热，使杯内水的温度升高
C、冬天，人站在阳光下感到暖和 D、用锤敲石头，石头和锤都要发热
9、单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的是 （ ）
A、只有吸气和压缩两个冲程。 B、只有压缩和排气两个冲程
C、只有排气和吸气两个冲程 D、有吸气、压缩和排气三个程
10、下列关于减小大气污染的主要措施中不正确的是（ ）
A、普及天然气和煤气的使用 B、淘汰热机
C、采用集中供热 D、改进燃烧设备，加装消烟除尘装置
11、嫦娥二号————我们的飞天梦
2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。下图是长征三号丙火箭三级发动机第一次点火结束的情景。
资料库——火箭发动机
它是喷氯发动机的一种，自带烯料和氧化剂，它工作
时不需要空气，可以在大气层外工作。
点火时，燃料和氧化剂在烯烧室混合燃烧，向后喷出
强大的气液，同时气体对火箭产生一个向前的反作用力，
从而推动火箭前进。
小明暑假上网他搜集了关于嫦娥二号的一些问题，回到班中想要考考你：
（1）长征三号火箭：它的发动机工作时将内能转化为__________能。它是利用向后喷出气流使自身受力前进的，这是运用了力的作用是__________的道理。
（2）嫦娥罩返回大气层：这时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将__________能转化为__________能，因此给飞船降温十分重要，一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量，你认为可能发生的物态变化有__________、__________、__________；理由是这此物态变化都是__________过程
12、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4.2×103J／(kg ℃),他想估算一下自己家每天烧水，做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家烧水，煮饭需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将30kg，20℃的水烧开。
（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果小明家一天用天然气需要0.5m3，天然气的热值8×107J/m3，实际放出的热量是对少
（3）天然气灶的效率是多少？
参考答案：
1、乙，甲。2、30，8.6×103。3、A。4、D。5、B。6、D。7、C。8、A。9、D。10、D。
11、（1）机械，相互。（2）机械能，内。熔化，汽化，升华，吸收热量。
12、（1）1.008×107 J。（2）4×107J。 (3)25.2%。
五、作业：上达标练习T12。
教学反思：
本章内容属于课程标准的科学内容主题三“能量”下的二级主题“内能”中的部分内容。课程标准要求：“了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。”
蒸汽轮机、内燃机（汽油、柴油、航天喷气发动机、火箭发动机）
热机效率：有用功能量与燃料释放总能量之比。
燃料释放能量去向：①废气、②散热、③摩擦与辐射、④输出有用功。
热机排放的废气粉尘污染环境。
做功
燃烧
机械能
内能
燃料的
化学能
内燃机：吸气、压缩、做功、排气冲程
压缩机械变内能，内能变机做功程。
改变世界的热
机
热机：利用内能来做功。内能变机械能。
废气（33%—35%）
散热（30%—32%）
摩擦与辐射（7%-9%）
输出有用功（25—30%。
燃料释放内能
热机效率
有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
热机效率
热机推进科技进步和社会发展；
废气、噪声污染环境；
节约开发新能源才可持续发展。
热机与环境
废气（33%—35%）
散热（30%—32%）
摩擦与辐射（7%-9%）
输出有用功（25—30%。
燃料释放内能
内燃机
汽有塞，柴有嘴。
汽吸混，柴吸气。
汽点火，柴压燃。
汽轻巧，柴笨重。
吸压做排四冲程。
汽油机
与
柴油机
异同
吸气、压缩、做功、排气四冲程。
压缩冲程机械能变内能。
做功冲程内能变机械能。
一循环，轴两周。
工作循环
常见有汽油机和柴油机。
飞轮贮存能量，靠惯性提供能量。
内燃机
内燃机
14世纪，中国万户进行“飞天”尝试。
火箭多级设计，提供更为持久的动力。
飞向太空
汽油机工作过程
活塞上行，把废气排出气缸。
进气门关闭，排气门打开。
排气冲程
内能变机械能
活塞下行，燃气推动活塞做功。
进气门和排气门都关闭。
做功冲程
机械能变内能
活塞上行，燃料混合物被压缩。
进气门和排气门都关闭。
压缩冲程
活塞下行，汽油和空气吸入气缸。
进气门打开，排气门关闭。
吸气冲程
燃料在汽缸内燃烧，产生燃气直接推动活塞做功。
常见有汽油机和柴油机。
内燃机
活塞上行，把废气排出气缸。
进气门关闭，排气门打开。
排气冲程
内能变机械能
活塞下行，燃气推动活塞做功。
进气门和排气门都关闭。
做功冲程
机械能变内能
活塞上行，燃料混合物被压缩。
进气门和排气门都关闭。
压缩冲程
活塞下行，汽油和空气吸入气缸。
进气门打开，排气门关闭。
吸气冲程
分类：蒸汽机和内燃机。
原理：染料燃烧产生高温高压蒸汽（燃气），推动活塞做功。
能量转化：染料的化学能转化为工作物质的内能，再转化为机械能。
热机：通过染料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
利用内能做功：内能转化为机械能。
热机
内燃机：染料在汽缸内燃烧：汽油机和柴油机。喷气发动机。
蒸汽机：染料在汽缸外燃烧。（蒸汽、燃气）轮机。
热机
做功
燃烧
机械能
内能
燃料的
机械能
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课题 第二章 改变世界的热机
2.1 热机
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）了解历史上和现实社会中的几种热机。
2.过程与方法
（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
3.情感态度与价值观
通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
教学重点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学难点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学用具：
试管、水、铁架台、软塞、玻璃管、热风车、酒精灯（蜡）、火柴。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
广而告之：本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？
二、新课讲授，师生互动
（一）利用内能来做功
改变物体的内能有两种方式，除了热传递还可以通过做功使物体内能增加。那么，减少物体内能可以做过吗？
观察：热机的原理
如图2-1-2，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。加热试管使水沸腾，细心观察，有什么现象？
在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水轮机驱动叶轮转动。
石蜡的化学能经燃烧转成内能，火焰的内能传给周围空气，这些空气受热体积变大变成上升气流，即转化为机械能，气流与风车相互作用使风车旋转起来。从能量转化的特点来看，热风车和热机一样，都是化学能经燃烧转变成内能，内能增大的物体做功转变成机械能，所以热风车和热机有类似之处。
结论：内能转化为机械能。
热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
（二）蒸汽机——最早的热机。
基本原理：把蒸汽的能量作为动力。
1769年，瓦特吸收前人的成果，改进、完善了蒸汽机。发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
交流与讨论：蒸汽机是怎样工作的？
P19图2-1-4是蒸汽机的原理图，汽缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。
滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入汽缸，推动活塞向右运动，汽缸内的废气从排气管排出。
（三）形形色色的热机
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、 是最早的热机，利用 做功。
2、 改进、完善蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件，设计了通过汽缸直线运动带动 圆周运动连接装置，解决了动力的 问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
3、现代的火力发电厂以 为动力的蒸汽轮机带动发电机发电。
4、下列说法正确的是（ ）
A、热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B、热机的出现解决了人们对能源的需求
C、热机就是今天的所有机械
D、热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
参考答案：1、蒸汽机、蒸汽。2、瓦特、飞轮、传输。3、水蒸气。4、A 。
教学反思：
制作“热风车”：可以薄铝合金王老吉包装易拉罐，沿母线剪开，展平。先用圆规在面上画圆，记住圆心。沿互相垂直的两直径画直线，用剪刀剪至离圆心1厘米处。把四个扇叶沿相同方向、相同角度扭转。用透明胶带粘一条细线于圆心处。这样可以免除打孔，加工起来方便。
2.2 内燃机（1）
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解内燃机的基本原理。
（2）了解汽油机的工作过程。
（3）了解汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道轮机和火箭发动机的原理。
2.过程与方法
（1）观察“塑料盒内酒精的爆炸过程”，获得爆炸力做功的体验。
（2）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。
（3）了解不同热机的不同用途。
3.情感态度与价值观
（1）通过对内燃机和轮机（蒸汽轮机、燃气轮机）在生产和生活中的应用，感受技术进步在工业文明发展中的重要作用。鼓励学生主动了解社会生产中运用的技术、设备及其原理，加深对技术应用的了解，提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
教学重点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学难点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学用具：
电子点火器、135胶卷盒、酒精（分析纯级）。（或试管、水、铁架台、软塞、酒精灯。）汽油机模型及挂图。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
第一节 热机的“试管热机”演示实验给我们留下了较为深刻的印象。从实验情境来看，用酒精灯给试管加热，由于燃料在试管外部加热，会有很多内能散失在空气中，内能的利用效率低。能不能把燃料的燃烧转移到内部以提高燃料的利用率呢？
赛车场上，一辆辆赛车发出阵阵轰鸣，闪电般地飞驰，或许你不知道，赛车的强劲动力来自赛车内的一系列“爆炸”。
二、新课讲授，师生互动
（一）什么是内燃机
观察：内能转化为机械能
如图2-2-2所示，在透明塑料瓶上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在瓶中滴入几滴酒精，再将盒盖好，然后按动火花发生器的按钮，观察发生的现象。
塑料盒内酒精的爆炸演示实验是用来表现燃料在汽缸内爆炸性燃烧的做功过程的。
演示之前，要把目的交代清楚，并有意识地引导学生关注滴入酒精的滴数。
建议教师在做实验前用不同滴数做一下对比实验，尽量减少酒精的用量，使学生形成“一点儿酒精能获得很大的爆炸力”的感性体验。
活塞式内燃机：燃料在汽缸内燃烧，产生燃气直接推动活塞做功的热机。
常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。
构造：汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞、飞轮。
（二）汽油机的工作过程
吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环。完成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴转动两周。只有第三个做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成。
（三）飞向太空
14世纪，中国万户精心制作一个带47支火箭作动力的装置，进行了“飞天”尝试，成为人类飞行史上的先驱者。
2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：
、 、 、 。
2、在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是
冲程。机械能转化为内能的是 冲程。
3、（2011年湘潭市）图中甲、乙表示四冲程内燃机的两个冲程，从气门的启、闭和活塞的运动可以判定：做功冲程是__ __图，压缩冲程是__ ___图。
4、（2010年湘潭市）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A.压缩冲程，将化学能转化为内能
B.压缩冲程，将机械能转化为内能
C.做功冲程，将内能转化为机械能
D.做功冲程，将机械能转化为内能
参考答案：1、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
2、做功，压缩。3、乙、甲。4、C。
五、作业：P25T1、T2.
教学反思：用汽油机模型和挂图结合教学，采用歌诀记忆效果好。
2.2 内燃机（2）
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解内燃机的基本原理。
（2）了解汽油机的工作过程。
（3）了解汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发电机；知道轮机和火箭发动机的原理。
2.过程与方法
（1）观察“塑料盒内酒精的爆炸过程”，获得爆炸力做功的体验。
（2）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。
（3）了解不同热机的不同用途。
3.情感态度与价值观
（1）通过对内燃机和轮机（蒸汽轮机、燃气轮机）在生产和生活中的应用，感受技术进步在工业文明发展中的重要作用。鼓励学生主动了解社会生产中运用的技术、设备及其原理，加深对技术应用的了解，提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
教学重点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学难点：
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学用具：
汽油机模型与柴油机模型及挂图。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
内燃机的燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压燃气推动活塞做功，主要有汽油机和柴油机。汽油机与柴油机的主要区别在哪里？
二、新课讲授，师生互动
师生互动，学生合作，阅读课文P25“物理在线”柴油机 ，填写下面表格。
柴油机与汽油机的异同
异同 汽油机 柴油机
相同点 吸气、压缩、做功、排气四冲程内燃机
不同点 构造 火花塞 喷油嘴
吸气方式 混合物 空气
点火方式 点燃式 压燃式
优点 轻便 便宜、功率大、效率高
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、汽油机在工作过程中，进气门和排气门都关闭的冲程是 、 。
2、汽车已经成为人们现代生活中不可缺少的一部分，大多数汽车的发动机以汽油为燃料的内燃机，使汽车获得动力的是 冲程，排出废气的是 冲程。
3、内燃机的四个冲程有两个冲程发生了能量的变化，一是压缩冲程，二是 冲程，虽然汽油和柴油都是内燃机的工作物质，但是质量相等的汽油和柴油完全燃烧时放出的热量却是 。
4、内燃机飞轮的作用是 ，四冲程内燃机的一个工作循环中曲轴转动 周。
5、柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的顶部没有 ，而有 ，在吸气冲程里，汽油机吸入汽缸的是 ，而柴油机吸入汽缸的是 。
在做功冲程里，汽油机是 汽油和空气混合物，而柴油机是 。
参考答案：1、压缩冲程，做功冲程。2、做功冲程，排气冲程。3、做功，不同的。4、贮存能量，两。5、火花塞，喷油嘴；汽油和空气混合物，空气；点燃，压燃式。
教学反思：1897年制成第一台压燃式内燃机，使用液体燃料，热效率比以前内燃机高。内燃机的发明，使热机的效率由蒸汽机的10%左右提高到40%左右。
2.3 热机效率
教学目标:
1.知识与技能
（1）了解热机效率概念。
（2）了解不同热机的效率值。
（3）了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。
2.过程与方法
（1）经历“分析燃料释放的热量分配”的过程，学习简单的定量分析方法。
（2）通过与热机效率对比，进一步体会效率概念。感悟效率是评价投入、产出的基本方法。
3.情感态度与价值观
（1）在“分析燃料释放的热量分配”过程中，感受转化成机械能的内能只是一部分，为以后理解热学第二定律积累感性知识，以利于形成正确的科学观。
（2）感受自然科学的发展和先进技术的应用在推进人类社会发展的同时造成了环境污染，以利于理解可持续发展的内涵。
（3）通过对教科书图2-3—6的讨论，认识当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源紧缺对人类生存的挑战，认识到节约能源和开发能源才能实现可持续发展。
教学重点：
建立热机效率的概念。
教学难点：
理解环境污染与热机使用的关系。
教学用具：
教学挂图。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
我们知道在八年级已经你学习机械效率，是有用功与总功的比值叫机械效率，是评判机械性能的标志之一。在上节已经学习把燃料从汽缸的外部移到汽缸的内部，是提高燃料的利用率的一个重要措施。
提出问题：汽油机工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生的内能全部转化成机械能吗？学生一般回答“不能”，但对进一步说明没有把握，在此基础上展开对“图2-3-2汽车内燃机能量的流向”的讨论交流。
二、新课讲授，师生互动
（一）热机效率
1、交流与讨论：热机里的能量转化
汽车排出的废气和散热所消耗的能量接近70%！对提高热机效率的研究，几百年来一直都没有停止。
热机效率：有用功与燃料完全燃烧释放的能量之比——描述热机性能，效率高性能好。
公式：
阅读P27一些热机的效率
蒸汽机效率低，内燃机较高。燃气轮机效率高。
例题：一辆汽车发动机的牵引力是4×103N，每行驶10km消耗3kg汽油，这辆汽车的效率是多少？(汽油的热值是 q=4.6×107J/kg)
解：汽车行驶10km做的功W=Fs=4×103N×10×103m=4×107J 。
完全燃烧3kg汽油放出热量Q放=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J。
汽车的效率
答：这辆汽车的效率是29%。
（二）改变世界的热机：
现代社会生活中，由于各种热机的发展和应用，交通方便快捷，各种交通工具把整个世界连在一起。
阅读课文P27图2-3-6热机为现代化描绘了一幅雄伟壮丽的画卷。
（三）地球就在我们手中
热机为人类社会发展做出了极大的贡献，同时也带来了不可小视的环境污染；进一步提高热机效率，尽可能减小环境污染。
废气、噪声污染环境。——酸雨、温室效应。
热机的广泛应用，推进科技的进步和社会的发展；当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源的紧缺对人类生存形成巨大挑战；节约能源和开发能源才能实现社会的持续发展。
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1、热机效率低的原因（1）燃料 ；（2）废气会带走很大一部分 ；
（3）水散热消耗一部分 ；（4）克服 。
2、提高热机效率的途径：
（1）使燃料 ；（2）尽量减小各种 的损失；（3）采用先进的技术设计和制造 ；（4）使用热机时，注意保养，减小因克服 而消耗的能量。
3、热机的危害：（1）排放的大量的烟尘、粉末和有害 ；（2）热机工作时会产生巨大的 ；（3）排放废 、废渣。
4、关于热机效率，下面说法正确的是（ ）
A、热机效率可能等于1
B、热机效率一定小于1
C、热机效率越高，其损失的能量越多
D、热机效率越高，对环境的影响越大
5、关于热机和环境保护的说法正确的是（ ）
A、热机的大量使用会造成环境污染
B、全部热机都是用汽油做燃料
C、汽车排出的尾气全部是无毒气体
D、蒸汽机一定是用蒸汽做燃料
参考答案：
1、（1）未完全燃烧。（2）热量。（3）热量。（3）摩擦。2、（1）完全燃烧。（2）热量。（3）热机。（4）摩擦。3、（1）气体。（2）噪声。（3）气。4、B。5、A。
五、 作业
小明在家里用天然气烧水，把2kg20℃的水烧开，需用天然气0.03m3，天然气的热值是7×107J/m3 。求：（1）水吸收的热量；（2）天然气放出热量。（3）天然气灶烧水的效率？
教学反思：
燃气轮是一种以空气及燃气为工作物质的旋转式热力发动机，它的结构与飞机的喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机，主要结构有三部分：燃气轮机、压力机和燃烧室。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成高温高压燃气进入燃气轮机膨胀做功，推动动力叶轮高速旋转，转子做功。燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。
课题 第二章 改变世界的热机
复习目标
1.知识与技能
（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）理解内燃机的基本原理。
（3）了解汽油机的工作过程。汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道轮机和火箭发动机的原理。
（5）了解热机效率概念。
（6）了解热机的使用对社会的贡献和给环境带来的影响。
2.过程与方法
（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
（3）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。了解不同热机的不同用途。
（4）经历“分析燃料释放的热量分配”的过程，学习简单的定量分析方法。
（5）通过与热机效率对比，进一步体会效率概念。感悟效率是评价投入、产出的基本方法。
3.情感态度与价值观
（1）通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
（3）感受自然科学的发展和先进技术的应用在推进人类社会发展的同时造成了环境污染，以利于理解可持续发展的内涵。
（4）认识当前人类现代化的生活对能源的依赖和能源紧缺对人类生存的挑战，认识到节约能源和开发能源才能实现可持续发展。
教学重点：
热机、汽油机的工作过程、热机效率。
教学难点：
热机的能量转化、提高热机效率与环境保护
教学过程
一、知识梳理
第二章 改变世界的热机 知识要点图解
二、基础练习
1、热机：通过燃料燃烧获取 并将其转化为 的装置。
2、汽油机的一个工作循环包含 、 、 、 四个冲程。
3、压缩冲程是 能转化为 能，做功冲程是 能转化为 能。
4、 与燃料完全燃烧释放的 之比叫做热机效率。
参考答案：
1、内能，机械能。2、吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程。3、机械，内。内，机械。4、有用功，热量。
三、例题分析
【例题1】 （2011年郴州市）汽油机由四个冲程不断循环来保证连续工作。其中将内能转化为机械能的是 （ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【解析】内燃机的一个工作循环由（吸气、压缩、做功、排气）四冲程组成，其中压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能，故C正确。柴油机比汽油机效率高是因为柴油机在压缩冲程中把气体压缩得更厉害，使气体的压强变得更大，温度变得更高。热机效率是热机性能好坏的标志之一。减小热损失可以提高热机效率。
【答案】C。
【例题2】（2010年湘潭市）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A.压缩冲程，将化学能转化为内能
B.压缩冲程，将机械能转化为内能
C.做功冲程，将内能转化为机械能
D.做功冲程，将机械能转化为内能
【解析】判断汽油机的工作过程，一是看气门，二是看活塞。如果两个气门都关闭，不是压缩冲程就是做功冲程，活塞上行是压缩冲程，活塞下行是做功冲程。如果一个气门开，另一个关闭，不是吸气冲程就是排气冲程，活塞上行是排气冲程，活塞下行是吸气冲程。能量转化的冲程是压缩冲程和做功冲程。压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。
【答案】C。
四、达标练习
1、（2011年湘潭市）图中甲、乙表示四冲程内燃机的两个冲程，从气门的启、闭和活塞的运动可以判定：做功冲程是__ __图，压缩冲程是__ ___图。
2、（2010年甘肃兰州）一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600r/min，该柴油机活塞1s对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107J/kg)
3、内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能变经的情况
是( )
A、温度降低，内能减小 B、温度不变，内能不变
C、温度升高，内能增大 D、温度降低，内能增大
4、某四冲程汽油机的转速是1500R／min，那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（ ）
A、3000个，6000次
B、6000个，3000个
C、3000个，750次
D、750个，3000次
5、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是（ ）
A、丙、丁、乙、甲 B、乙、丁、甲、丙
C、乙、甲、丁、丙 D、甲、乙、丙、丁
6、柴油机在压缩冲程末，工作物质的（ ）
A、压强减小温度升高 B、压强增大温度降低
C、压强减小温度降低 D、压强增大温度升高
7、关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）
A、热机做的有用功越多，效率一定越高
B、热机消耗的燃料越少，效率一定越高
C、热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高。
D、热机做功越快，效率一定高
8、下面几个例子中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A、点燃爆竹，使爆竹腾空而起 B、给烧杯加热，使杯内水的温度升高
C、冬天，人站在阳光下感到暖和 D、用锤敲石头，石头和锤都要发热
9、单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的是 （ ）
A、只有吸气和压缩两个冲程。 B、只有压缩和排气两个冲程
C、只有排气和吸气两个冲程 D、有吸气、压缩和排气三个程
10、下列关于减小大气污染的主要措施中不正确的是（ ）
A、普及天然气和煤气的使用 B、淘汰热机
C、采用集中供热 D、改进燃烧设备，加装消烟除尘装置
11、嫦娥二号————我们的飞天梦
2010年10月1日下午18时59分57秒，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据，为嫦娥三号在月球软着陆做准备。下图是长征三号丙火箭三级发动机第一次点火结束的情景。
资料库——火箭发动机
它是喷氯发动机的一种，自带烯料和氧化剂，它工作
时不需要空气，可以在大气层外工作。
点火时，燃料和氧化剂在烯烧室混合燃烧，向后喷出
强大的气液，同时气体对火箭产生一个向前的反作用力，
从而推动火箭前进。
小明暑假上网他搜集了关于嫦娥二号的一些问题，回到班中想要考考你：
（1）长征三号火箭：它的发动机工作时将内能转化为__________能。它是利用向后喷出气流使自身受力前进的，这是运用了力的作用是__________的道理。
（2）嫦娥罩返回大气层：这时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，将__________能转化为__________能，因此给飞船降温十分重要，一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量，你认为可能发生的物态变化有__________、__________、__________；理由是这此物态变化都是__________过程
12、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4.2×103J／(kg ℃),他想估算一下自己家每天烧水，做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家烧水，煮饭需要的时间，并把它折算成烧水的时间，相当于每天将30kg，20℃的水烧开。
（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果小明家一天用天然气需要0.5m3，天然气的热值8×107J/m3，实际放出的热量是对少
（3）天然气灶的效率是多少？
参考答案：
1、乙，甲。2、30，8.6×103。3、A。4、D。5、B。6、D。7、C。8、A。9、D。10、D。
11、（1）机械，相互。（2）机械能，内。熔化，汽化，升华，吸收热量。
12、（1）1.008×107 J。（2）4×107J。 (3)25.2%。
五、作业：上达标练习T12。
教学反思：
本章内容属于课程标准的科学内容主题三“能量”下的二级主题“内能”中的部分内容。课程标准要求：“了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。”
蒸汽轮机、内燃机（汽油、柴油、航天喷气发动机、火箭发动机）
热机效率：有用功能量与燃料释放总能量之比。
燃料释放能量去向：①废气、②散热、③摩擦与辐射、④输出有用功。
热机排放的废气粉尘污染环境。
做功
燃烧
机械能
内能
燃料的
化学能
内燃机：吸气、压缩、做功、排气冲程
压缩机械变内能，内能变机做功程。
改变世界的热
机
热机：利用内能来做功。内能变机械能。
废气（33%—35%）
散热（30%—32%）
摩擦与辐射（7%-9%）
输出有用功（25—30%。
燃料释放内能
热机效率
有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
热机效率
热机推进科技进步和社会发展；
废气、噪声污染环境；
节约开发新能源才可持续发展。
热机与环境
废气（33%—35%）
散热（30%—32%）
摩擦与辐射（7%-9%）
输出有用功（25—30%。
燃料释放内能
内燃机
汽有塞，柴有嘴。
汽吸混，柴吸气。
汽点火，柴压燃。
汽轻巧，柴笨重。
吸压做排四冲程。
汽油机
与
柴油机
异同
吸气、压缩、做功、排气四冲程。
压缩冲程机械能变内能。
做功冲程内能变机械能。
一循环，轴两周。
工作循环
常见有汽油机和柴油机。
飞轮贮存能量，靠惯性提供能量。
内燃机
内燃机
14世纪，中国万户进行“飞天”尝试。
火箭多级设计，提供更为持久的动力。
飞向太空
汽油机工作过程
活塞上行，把废气排出气缸。
进气门关闭，排气门打开。
排气冲程
内能变机械能
活塞下行，燃气推动活塞做功。
进气门和排气门都关闭。
做功冲程
机械能变内能
活塞上行，燃料混合物被压缩。
进气门和排气门都关闭。
压缩冲程
活塞下行，汽油和空气吸入气缸。
进气门打开，排气门关闭。
吸气冲程
燃料在汽缸内燃烧，产生燃气直接推动活塞做功。
常见有汽油机和柴油机。
内燃机
活塞上行，把废气排出气缸。
进气门关闭，排气门打开。
排气冲程
内能变机械能
活塞下行，燃气推动活塞做功。
进气门和排气门都关闭。
做功冲程
机械能变内能
活塞上行，燃料混合物被压缩。
进气门和排气门都关闭。
压缩冲程
活塞下行，汽油和空气吸入气缸。
进气门打开，排气门关闭。
吸气冲程
分类：蒸汽机和内燃机。
原理：染料燃烧产生高温高压蒸汽（燃气），推动活塞做功。
能量转化：染料的化学能转化为工作物质的内能，再转化为机械能。
热机：通过染料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
利用内能做功：内能转化为机械能。
热机
内燃机：染料在汽缸内燃烧：汽油机和柴油机。喷气发动机。
蒸汽机：染料在汽缸外燃烧。（蒸汽、燃气）轮机。
热机
做功
燃烧
机械能
内能
燃料的
机械能
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