| 周能炳 地区： 湖南省 - 衡阳市 - 衡南县 学校：衡南县三塘镇松山中学 共1课时第1节 热机 初中物理 人教2011课标版 1教学目标了解四冲程汽油机的基本工作原理。 从能量转化的角度认识燃料的热值。 了解能量的转化和转移，认识效率。 2重点难点内燃机工作原理 3教学过程 3.1第一学时 教学活动 活动1【活动】一．自主学习1、图14.1-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。 思考: （1）看到什么现象？ ____________________________________________________ （2）木塞被顶开，是谁对它做了功？ _______________________________________ （3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？ _____________________________________________________________ （4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？ _______________________________________________________________ （5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ _____________________________________________________ 上面的装置就是一个简单原始的热机。 热机是把 ________转化为________ 的机器，如：_____ 、_______ 、_______ 等。 2、汽油机 阅读教材18-19，依据图自学并填写、汇报： （1）汽油机是利用_________作燃料来工作的。 （2）构造：____________________________________ 。 （3）工作过程： 第一冲程：吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？汽油机吸入的是什么?_____________________________________________________ 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？________________________ 压缩冲程末产生什么结果？ 汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程中为什么能做功？是什么能向什么能转化？ __________________________________________________ 第四冲程：排气冲程有什么作用？排除废气的温度如何？ ______________________________________________________ 3、柴油机 （1）柴油机是利用 ____________ 作燃料来工作的。 （2）构造：_______________________（3）工作过程：____________________________ 汽油机和柴油机的相同之处___________________________________________________,不同之处_______________________________________________________ 小结：一个工作循环有 _______个冲程，飞轮转动________ 周，对外做功 ______次，活塞往复____ 次，其他冲程靠飞轮的_________完成 4、燃料的热值 设问：若烧开同样的一壶水，若分别用干木柴和焦炭，用的干木柴多还是用的焦炭多？ 有学生的回答引入到燃料的热值的概念 1、燃料的热值：_______________________2、对热值的理解：__________________________ (1)、是指单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量； (2)、燃料是很难完全燃烧的，但热值只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧、质量等均无关； 3、热值的符号：q 4、单位：j/kg 5、热量的计算：Q=mq 讨论：能使燃料充分燃烧的方法？ 例题1：1千克铀全部裂变释放出8.5×1013焦能量，这些能量相当于完全燃烧_______千克 的无烟煤放出的能量（无烟煤的燃烧值是3.4×107焦/千克） 例题2：一钢罐内装有质量为20千克的液化石油气，这些液化石油气完全燃烧放出的热量为__________焦。（液化石油气的燃烧值为3.5×107焦／千克） 说明：此式子是按燃料完全燃烧计算的热量，而燃料燃烧时实际放出的热量比按此式计算出来的要小；而有效利用的热量又比放出的热量要小，所以燃料的使用可以用利用率来衡量；因此热机也是有效率的。 5、热机的效率 1、热机的效率：___________________________________ 2、热机的效率一般是比较低的，蒸汽机的效率只有 ___________；汽油机的效率为 __________； 柴油机的效率为____________ 。 3、思考：热机中燃料燃烧释放的能量去向主要有哪几个方面？
4.根据热机中能量损耗的原因，怎样进一步提高热机的效率
例3、柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q。将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q=_______，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=_____ 。 例4、 小型锅炉的效率为 55％，烟煤的热值为 2.9×107焦/千克，完全燃烧100千克这种煤放出2.9×109J的热量，将损失_______ J的热量 活动2【练习】二、当堂检测１、汽油机的一个工作循环是排气、吸气、压缩、_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能冲程是_________冲程。 2、如图是内燃机的某一个冲程的工作情况，可以断定是（ ） A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程 3、下列说法正确的是（ ） A、直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移 B、直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转化 C、利用内能来做功，实际上是内能的转移 D、利用内能来做功，物体的内能会增加 4、一台单缸柴油机，飞轮每分钟转1800R ，那么，1S钟内 柴油机对外做功的次数是（ ） A、1800次 B、900次 C、60次 D、15次 5、（1）汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。 （2）汽油机吸入气缸的物质是: ( ) A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油 （3）克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。 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. 6.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.? 7.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.? ? A.吸气冲程? B.压缩冲程? C.做功冲程? D.排气冲程?
第1节 热机 课时设计 课堂实录第1节 热机 1第一学时 教学活动 活动1【活动】一．自主学习1、图14.1-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。 思考: （1）看到什么现象？ ____________________________________________________ （2）木塞被顶开，是谁对它做了功？ _______________________________________ （3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？ _____________________________________________________________ （4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？ _______________________________________________________________ （5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ _____________________________________________________ 上面的装置就是一个简单原始的热机。 热机是把 ________转化为________ 的机器，如：_____ 、_______ 、_______ 等。 2、汽油机 阅读教材18-19，依据图自学并填写、汇报： （1）汽油机是利用_________作燃料来工作的。 （2）构造：____________________________________ 。 （3）工作过程： 第一冲程：吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？汽油机吸入的是什么?_____________________________________________________ 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？________________________ 压缩冲程末产生什么结果？ 汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程中为什么能做功？是什么能向什么能转化？ __________________________________________________ 第四冲程：排气冲程有什么作用？排除废气的温度如何？ ______________________________________________________ 3、柴油机 （1）柴油机是利用 ____________ 作燃料来工作的。 （2）构造：_______________________（3）工作过程：____________________________ 汽油机和柴油机的相同之处___________________________________________________,不同之处_______________________________________________________ 小结：一个工作循环有 _______个冲程，飞轮转动________ 周，对外做功 ______次，活塞往复____ 次，其他冲程靠飞轮的_________完成 4、燃料的热值 设问：若烧开同样的一壶水，若分别用干木柴和焦炭，用的干木柴多还是用的焦炭多？ 有学生的回答引入到燃料的热值的概念 1、燃料的热值：_______________________2、对热值的理解：__________________________ (1)、是指单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量； (2)、燃料是很难完全燃烧的，但热值只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧、质量等均无关； 3、热值的符号：q 4、单位：j/kg 5、热量的计算：Q=mq 讨论：能使燃料充分燃烧的方法？ 例题1：1千克铀全部裂变释放出8.5×1013焦能量，这些能量相当于完全燃烧_______千克 的无烟煤放出的能量（无烟煤的燃烧值是3.4×107焦/千克） 例题2：一钢罐内装有质量为20千克的液化石油气，这些液化石油气完全燃烧放出的热量为__________焦。（液化石油气的燃烧值为3.5×107焦／千克） 说明：此式子是按燃料完全燃烧计算的热量，而燃料燃烧时实际放出的热量比按此式计算出来的要小；而有效利用的热量又比放出的热量要小，所以燃料的使用可以用利用率来衡量；因此热机也是有效率的。 5、热机的效率 1、热机的效率：___________________________________ 2、热机的效率一般是比较低的，蒸汽机的效率只有 ___________；汽油机的效率为 __________； 柴油机的效率为____________ 。 3、思考：热机中燃料燃烧释放的能量去向主要有哪几个方面？
4.根据热机中能量损耗的原因，怎样进一步提高热机的效率
例3、柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q。将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q=_______，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=_____ 。 例4、 小型锅炉的效率为 55％，烟煤的热值为 2.9×107焦/千克，完全燃烧100千克这种煤放出2.9×109J的热量，将损失_______ J的热量 活动2【练习】二、当堂检测１、汽油机的一个工作循环是排气、吸气、压缩、_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能冲程是_________冲程。 2、如图是内燃机的某一个冲程的工作情况，可以断定是（ ） A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程 3、下列说法正确的是（ ） A、直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移 B、直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转化 C、利用内能来做功，实际上是内能的转移 D、利用内能来做功，物体的内能会增加 4、一台单缸柴油机，飞轮每分钟转1800R ，那么，1S钟内 柴油机对外做功的次数是（ ） A、1800次 B、900次 C、60次 D、15次 5、（1）汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。 （2）汽油机吸入气缸的物质是: ( ) A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油 （3）克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。 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. 6.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.? 7.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.? ? A.吸气冲程? B.压缩冲程? C.做功冲程? D.排气冲程?
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