河南省開封市第三十三中學(xué)九級(jí)物理全冊(cè)-第十六章《熱和能》16.4-熱機(jī)學(xué)案

1、16.4熱機(jī)目標(biāo)要求1. 知道內(nèi)燃機(jī)的工作過程以及其中的能量轉(zhuǎn)化；2. 知道燃料熱值的概念、單位，知 道熱機(jī)的效率并了解提高熱機(jī)效率的一些方法 重點(diǎn)難點(diǎn)：汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別和聯(lián)系熱值的概念教學(xué)過程自主學(xué)習(xí):1熱機(jī)是把能轉(zhuǎn)化為能的機(jī)器。2. 內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程： ;把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以及獲得動(dòng)力的沖程是F_沖程。3 . 1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量叫這種燃料的 ,單位氧化碳?xì)怏w的體積約是 立方米。1kWh=3.6 x 106J，焦炭的熱值是3X 107J/kg，二氧化碳的密度約 2kg/m35 現(xiàn)代火箭通常采用液態(tài)氫做燃料，這主要是因?yàn)闅涞腁 .密度大 B。質(zhì)量大 C 。比熱容大 D。熱值大

2、6近期煤價(jià)節(jié)節(jié)攀升，少數(shù)不法商販將煤矸石破碎后摻在優(yōu)質(zhì)煤中高價(jià)銷售，客戶為了不上當(dāng)，最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菣z測(cè)以下物理量的中A. 熱值B.比熱容 C .溫度 D .質(zhì)量7 關(guān)于“熱機(jī)，以下說法中正確的選項(xiàng)是 A. 壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B .做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C .熱機(jī)所產(chǎn)生的噪音，可以被熱機(jī)上的消音器完全吸收D .用水循環(huán)來降低熱機(jī)的溫度，主要是利用水比熱容較大的特性&內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是9.有關(guān)四沖程內(nèi)燃機(jī)表達(dá)中，不正確的說法是B .效率可以大于1.每一個(gè)工作循環(huán)，燃?xì)庵蛔龉σ籆.工作開始時(shí)要靠外力啟動(dòng)A.工作中只有做功沖程把

3、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能次能力拓展1. 汽油機(jī)在壓縮沖程中， 汽缸中的氣體溫度會(huì)升高，這是用的方法來增加氣體的內(nèi)能的2. 汽油機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 沖程，, , 沖程是靠飛輪的慣性完成的。每個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù) 次，曲 軸轉(zhuǎn)動(dòng)周。3. 熱機(jī)是把 能轉(zhuǎn)化為 能的機(jī)器；在熱機(jī)里，用來做 的那局部能量，與燃料 放出的能量之比，叫做熱機(jī)效率4. 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種，一類是需要用大氣中的氧氣來助燃的，這種發(fā)動(dòng)機(jī)在上使用；一類是自帶燃料和氧化劑的，它工作時(shí)不需要空氣，可以在大氣層外工作能夠用來發(fā)射.5. 一臺(tái)四沖程的汽油機(jī)每分鐘完成300個(gè)沖程，那么1 min完成個(gè)工作循環(huán)，活

4、塞來回次，做次功。6. 下表為幾種燃料的熱值，由表可知1完全燃燒5 kg木炭放出的熱量是 .2柴油的熱值 酒精的熱值，說明完全燃燒質(zhì)量相同的柴油和酒精時(shí)， 放出的熱量多31 kg焦炭的熱值 _kg焦炭的熱值填“大于、“小于或“等于，因?yàn)?熱值的大小僅與有關(guān)幾種燃料的熱值單位J/kg7.我國地?zé)豳Y源十分豐富，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的天然溫泉就有2000處以上，溫泉水的溫度大多在焦炭木炭酒精柴油x 107x 107x 107x 10760 C以上，個(gè)別地方達(dá) 100 C一 140 C. 100kg的溫泉水從60 C降到20 C放出的熱 量是J，相當(dāng)于kg的煤氣完全燃燒所放出的熱量.煤氣的熱值為4. 2X 107

5、J/kg&一支蠟燭在燃燒過程中，它的B.質(zhì)量變小，比熱容變小，熱值不變D.質(zhì)量變小，比熱容不變，熱值不變A.質(zhì)量變小，比熱容變小，熱值變小C.質(zhì)量不變，比熱容不變，熱值變小9以下關(guān)于四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)區(qū)別的說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.在吸氣沖程吸入的物質(zhì)不同B點(diǎn)火方式不同C.工作過程中能量轉(zhuǎn)化的形式不同D用途不同10在圖16-4-1所示的內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)循環(huán)中，其四個(gè)沖程的順序應(yīng)當(dāng)是圈 lCk4-lA.甲乙丙丁 B 。乙甲丁丙 C 。甲乙丁丙 D 。丁乙甲丙11. 一臺(tái)柴油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400 r/min，那么每s做功的次數(shù)為12. 汽油機(jī)甲的效率比汽油機(jī)乙的效率高，這說明A.甲做的有用

6、功多B.甲比乙用的汽油少C. 完全燃燒相等的汽油，其內(nèi)能轉(zhuǎn)化為有用功的能量甲比乙多D. 相同的時(shí)間內(nèi)，汽油機(jī)甲比乙所用的汽油節(jié)約一些13 .熱機(jī)的熱效率總小于 1，下述原因中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A. 熱機(jī)工作時(shí)排出的廢氣的溫度還很高，要帶走一局部熱量B. 熱機(jī)的一些部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)要克服摩擦做功C. 燃料燃燒時(shí)使熱機(jī)溫度升高，也要向周圍散失一些熱量D. 許多熱機(jī)設(shè)計(jì)和制造不夠精良14 .關(guān)于燃料的熱值，以下說法正確的選項(xiàng)是B. 容易燃燒的燃料，熱值一定大C. 煤的熱值比干木柴大，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多D. 0.5 g汽油和2 kg汽油，它們的熱值是一樣的15 .對(duì)于四沖程汽油機(jī)，燃

7、料進(jìn)入氣缸的沖程是16 .汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是3000 r/min，那么可知每分鐘內(nèi)一個(gè)汽缸里燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功的次數(shù)是 17 .以下提高熱機(jī)效率的做法中，無效的是18. 汽油機(jī)在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，氣缸中的()A 壓強(qiáng)增大，溫度降低B 壓強(qiáng)減小，溫度升高C 壓強(qiáng)增大，溫度升高D 壓強(qiáng)減小，溫度降低19. 在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，存在著機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，也存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程，這兩個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程存在于縮沖程和做功沖程20. 為提高鍋爐的效率和燃料的利用率，以下做法不正確的選項(xiàng)是A.把煤磨成煤粉，用空氣 吹進(jìn)爐膛內(nèi)燃燒B.加大送風(fēng)量，把煤粒在爐膛里吹起來燃燒C.增大受熱面積，

8、減少煙氣帶走的熱量x 107x 103 kg/m3x 103 J/(kg C )各表征煤油的一個(gè)特性，這三個(gè)數(shù)值依次表示的是煤油的A.比熱容、密度、熱值B.密度、熱值、比熱容C.密度、比熱容、熱值D.熱值、密度、比熱容22. 小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道水的比熱是4.2 x 103J/ kgC，他想估算一下自己家每天燒水、做飯需要的熱量，于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需 要的時(shí)間，并把它折算成燒水時(shí)間，相當(dāng)于每天將30kg20 C的水燒開.1小明家每天燒水做飯需要多少熱量？2如果普通煤的燃燒值為3x 107J/kg，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克煤？3小明家實(shí)際平均每

9、天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤算，他家每天實(shí)際用煤2kg,由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有16.5%,你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？4從大的方面講，家用煤爐除了熱效率低浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外，另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么？23. 一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛，轎車上的速度表如圖16-4-2所示，在此過程中1轎車速度為多少 km/h ?合多少m/s ?2假設(shè)轎車行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為40kW,那么該車行駛中所受阻力多大？3這段過程中轎車消耗汽油，其發(fā)動(dòng)機(jī)的效率多大？ q 汽油 x 107J/kg學(xué)后記4.燃料放熱公式：Q放= 燃料放熱=燃料熱值X燃料。1.:吸氣、壓縮、做功、排氣中，壓縮沖

10、程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，2.。3.四個(gè)沖程中做功沖程以外的三個(gè)沖程吸氣，壓縮、排氣都是靠慣性工作的。4. 固體燃料完全燃燒放出的熱量Q=mq,其中m為燃料的質(zhì)量，q為燃料的熱值；氣體燃料完全燃燒放出的熱量Q=Vq,其中V為氣體燃料的體積，q為燃料熱值。5. 固體燃料的的熱值單位：J/kg ;氣體燃料的熱值單位：J/ m * 1 2 3 4 5 *合作探究1. 汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括四沖程，做功沖程將 轉(zhuǎn)化為 能2 思考：一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng) 周，做功次3討論：熱值是由什么決定的？與燃料的質(zhì)量、體積等因素是否有關(guān)？4.思考：熱機(jī)的效率怎么求？每課一練 根底練習(xí)1 .熱機(jī)是把 能轉(zhuǎn)化為 能的機(jī)器。2. 四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由 沖程、沖程、沖程、沖程組成的。其中只有 沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，其他三個(gè)沖程要靠飛輪的 來完成，一個(gè)工作循環(huán)曲軸要轉(zhuǎn)動(dòng) 周。3. 1kg某種燃料 放出的叫做這種燃料的熱值，熱值的單位是 ,汽油的熱值是 4.6 X 107J/kg，它的物理意義是 ,完全燃燒1kg的汽油能放出 J 的熱量。4. 宿遷2007年3月27日電：江蘇國信投資 3億元的生態(tài)環(huán)保型生物質(zhì)發(fā)電廠在某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)舉行隆重開工儀式，標(biāo)志著我市農(nóng)林廢棄物綜合利用實(shí)現(xiàn)新的突破。采用秸稈為燃