人教版九年級物理下冊處不在的能量第十六章熱和能四熱機教案12

1、14.1熱機學(xué)案【學(xué)習(xí)目標】1、通過演示實驗了解可以利用內(nèi)能來做功，了解內(nèi)燃機是熱機的一種。 2、了解四沖程汽油機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。【重點難點】汽油機各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化?！緩?fù)習(xí)回憶】1、物體內(nèi)部所有分子熱運動的_能與分子_能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都有內(nèi)能，內(nèi)能的單位是_，用字母_表示。2、物體分子的無規(guī)則運動劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，物體內(nèi)分子運動速度越大，分子動能就越_，物體內(nèi)能也就越_。例如：同一物體溫度越高，內(nèi)能越_?！咀詫W(xué)指導(dǎo)】任務(wù)一：熱機1. 在圖的實驗中觀察并思考酒精燈對試管中水加熱時，水的內(nèi)能怎樣變化？思考：（1）在加熱過程中水蒸氣內(nèi)能的變化情況是怎樣的

2、？_。（2）當(dāng)加熱一段時間后，看到什么現(xiàn)象？_。 （3）木塞被頂開，是誰對它做了功？_。 （4）水蒸氣既然能夠?qū)δ救龉?，說明水蒸氣具有能，它具有的是什么能？_。（5）做功能改變物體的_。（6）水蒸氣膨脹對外做功時，_減少、溫度_，從而使水蒸氣遇冷_成小水滴。（7）從能量轉(zhuǎn)化角度看：活塞能被彈起，是因為氣體的_能轉(zhuǎn)化為活塞的_能。提示：上面的裝置就是一個簡單原始的熱機。2. 熱機利用內(nèi)能的過程：燃料的_能通過燃燒的方式轉(zhuǎn)化成_能，又通過做功的方式把_能轉(zhuǎn)化為_能。熱機應(yīng)用歷史上從蒸汽機到內(nèi)燃機，內(nèi)燃機有_及_等，大多數(shù)交通工具，都使用它們作動力。3. 內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機_燃燒產(chǎn)生動力的熱

3、機。最常見的內(nèi)燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做_和_。任務(wù)二：內(nèi)燃機之汽油機 小結(jié)：一個工作循環(huán)有 個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動 周，對外做功 次，活塞往復(fù) 次，其他沖程靠飛輪的 完成。任務(wù)三：內(nèi)燃機之柴油機（對比汽油機學(xué)習(xí)）（1）柴油機是利用 作燃料來工作的。（2）構(gòu)造： （3）工作過程：工作過程以一個循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)有_個沖程。包括：_ 、 _ 、 _ 、 _四個沖程第一沖程：吸氣沖程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端運動？ 第二沖程：壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物是什么能向什么能轉(zhuǎn)化？ 壓縮沖程末產(chǎn)生什么結(jié)果？ 柴油機是利用什么方式點火的？ 第三沖程：做功沖程為什么能做功？是什么能向什

4、么能轉(zhuǎn)化？ 第四沖程：排氣沖程有什么作用？小結(jié)：一個工作循環(huán)有 個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動 周，對外做功 次，活塞往復(fù) 次，其他沖程靠飛輪的 完成?！菊n堂導(dǎo)學(xué)】總結(jié)一：汽油機和柴油機工作過程，以一個工作循環(huán)為單位， 一個工作循環(huán)由_、_、_、_四個沖程組成，每一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動_次，曲軸轉(zhuǎn)動_周，對外做功_次，只有_沖程組成靠燃氣推動活塞做功，其他三個沖程靠飛輪_完成。2、 汽油機和柴油機的主要區(qū)別：結(jié)構(gòu)：汽油機的汽缸頂部是_，柴油機的汽缸頂部是_；點火方式：柴油機的是_，汽油機是_。 【例1】單缸四沖程內(nèi)燃機工作時，依靠飛輪慣性來完成的是（    ）a. 只有吸氣和

5、壓縮兩個沖程 b. 只有壓縮和排氣兩個沖程c. 只有排氣和吸氣兩個沖程 d. 只有吸氣、壓縮和排氣三個沖程分析：內(nèi)燃機工作的四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程中僅有做功沖程中燃氣膨脹，推動活塞對外做功，同時帶動飛輪轉(zhuǎn)動，其余三個沖程都需要外力驅(qū)使才能完成，即由飛輪的慣性完成?！纠?】在下圖中，表示內(nèi)燃機工作時各沖程的示意圖，它們正確的排列順序為 ( )a 甲、乙、丙、丁 b丁、丙、乙、甲 b c甲、丙、乙、丁 d甲、丁、乙、丙【例3】某單缸四沖程汽油機工作時，每秒鐘內(nèi)燃機對活塞做功25次，則此汽油機的轉(zhuǎn)速為（    ）a. 20r/min  

6、60;      b. 25r/min            c. 3000r/min         d. 6000r/min分析：四沖程的汽油機每一個工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)動2周，飛輪轉(zhuǎn)動2轉(zhuǎn)，完成四個沖程，做功一次，由此可知每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)動2×25=50轉(zhuǎn)，每分鐘轉(zhuǎn)動3000轉(zhuǎn)?！菊n內(nèi)鞏固】（1） 熱機閱讀內(nèi)容回答下列問題：1 圖1的實驗觀察并思考

7、酒精燈對試管中水加熱時，水的內(nèi)能變化。思考；（1）看到的現(xiàn)象 （2）木塞被頂開，是 對它做了功（3）水蒸氣能夠?qū)δ救龉?，說明水蒸氣具有 ，它具有的是 能（4）在加熱過程中水蒸氣 能增加，在這個過程中，酒精的 能轉(zhuǎn)化為水蒸汽的 能。2熱機是指把燃料燃燒時釋放的_能轉(zhuǎn)變?yōu)開能的裝置。熱機應(yīng)用從蒸汽機到內(nèi)燃機，常見內(nèi)燃機有_和_。3汽油機：（1）汽油機是利用 作燃料來工作的。（2）工作過程以一個工作循環(huán)為一個單元，一個循環(huán)有_個沖程。包括：_ 、 _ 、 _ 、 _四個沖程。第一沖程：吸氣沖程中活塞由_端向_端運動，進氣門_，排氣門_。第二沖程：壓縮沖程，活塞壓縮燃料混合物的過程中，_能轉(zhuǎn)化為_能

8、壓縮沖程末產(chǎn)生什么結(jié)果是 ，汽油機的點火方式是 第三沖程：做功沖程，高溫高壓的燃氣膨漲做功， 能轉(zhuǎn)化為 能。第四沖程：排氣沖程的作用是： 。小結(jié)：一個工作循環(huán)有 個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動 周，對外做功 次，活塞往復(fù) 次，其他沖程靠飛輪的慣性完成?！菊n后達標測試】1. 如圖所示實驗，試管口木塞沖出過程（ ）a.試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣b.試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加c.能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機壓縮沖程相同d.水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減少答案：d2. 熱機利用內(nèi)能的過程：燃料的_能通過燃燒的方式轉(zhuǎn)化成_能，又通過做功的方式把 能轉(zhuǎn)化為_能。答案：化學(xué)，內(nèi)，內(nèi)，機械。3. 常見汽油機工作時，一個工作循

9、環(huán)有_個沖程，包括；_、_、_、_。在一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)_次，曲軸轉(zhuǎn)動_周，燃氣做功_次。答案：4，吸氣，壓縮，做功，排氣，2，2，1.4. 汽油機和柴油機在壓縮沖程中，_能轉(zhuǎn)化為_能，在做功沖程中，_能轉(zhuǎn)化為_能。答案：機械，內(nèi)，內(nèi)，機械。5. 在汽油機的四個沖程中，_和_沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化，_沖程使汽車獲得動力，_沖程排出了汽車的尾氣。答案：壓縮沖程，做功，做功，排氣。6. 關(guān)于四沖程汽油機的工作過程有以下幾種說法，其中正確的是_。在做功沖程中，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 在做功沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能只有做功沖程是燃氣對外做功 汽油機和柴油機的點火方式相同 答案：7. 下列流程圖是用來

10、說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況，關(guān)于對圖中的補充正確的是（ ）a.做功沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 壓縮沖程 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能b.壓縮沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 做功沖程 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能c.做功沖程 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 壓縮沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能d.壓縮沖程 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 做功沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能答案：d8. 汽油機的一個工作循環(huán)是由_個沖程組成，其中對外做功_次，在壓縮沖程中，氣體的溫度升高，這是通過_的方式增加內(nèi)能，為了不讓汽油機在工作時溫度升得太高，在設(shè)計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過_ 的方式減少汽缸內(nèi)能.用水來冷卻汽缸是因為水的_ 較大.答案：4，1，做功，熱傳遞，比熱容。9. 汽油機吸入氣缸的物質(zhì)是（ ）a、汽油 b、空氣 c、汽油與空氣混合物 d、燃氣答案：c10. 一臺四沖程內(nèi)燃機飛輪轉(zhuǎn)速為1800 tadmin，它1 s完成了 ( )a30個沖程，做了30次功 b60個沖程，做了60次功c120個沖程，做了30次功 d60個沖程，做了15次功答案：d11. 汽油機的壓縮沖程中，氣缸中空氣的溫度、壓強和體積變化情況是a.溫度升高，壓強增大，體積減小 b.溫度