人教版九年級物理第14章-第1節(jié)-熱機(jī)(拔高版)復(fù)習(xí)學(xué)案

1、 第十四章 第 1 節(jié) 熱機(jī)世界上第一臺蒸汽機(jī)是怎么什么呢？輔導(dǎo)科目物理年級九年級教材版本人教版講義類型拔高版（適用于考試得分率高于80%的學(xué)員）教學(xué)目的1.通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功。2.了解四沖程汽油機(jī)、柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和 工作原理。重、難點(diǎn)重點(diǎn)：知道利用內(nèi)能可以做功；理解汽 （柴）油機(jī)的工作過程。 難點(diǎn)：對四沖程汽油機(jī)的工作原理的理解授課時長建議授課時長 2 小時教學(xué)內(nèi)容課程導(dǎo)入】新知講解】 知識點(diǎn)一：熱機(jī) 探究活動一：演示酒精燈對試管中的水加熱時，水內(nèi)能的變化1.思考： TOC o 1-5 h z （1）在加熱過程中水蒸氣內(nèi)能的變化情況是怎樣的？ _ 。（2）當(dāng)加熱一段時

2、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?做功，說明水蒸氣具有能，它具有的是什么能？ 。（6）水蒸氣膨脹對外做功時， _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?yàn)闅怏w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(jī)。2. 熱機(jī)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(jī)應(yīng)用歷史上從蒸汽機(jī)到內(nèi)燃機(jī)， 內(nèi)燃機(jī)有_ 及_ 等，大多數(shù)交通工具，都使用它們作動力。熱機(jī)是將 能轉(zhuǎn)化為 能的機(jī)械。常見的熱機(jī)有 機(jī)、 機(jī)、 機(jī)探究活動二

3、：汽油機(jī)的工作過程各小組看圖說出四個沖程的工作過程1、吸氣沖程特點(diǎn)： 活塞：向 _ 運(yùn)動。 進(jìn)氣門： _ _ 。3、做功沖程特點(diǎn)： 活塞：向 _ _ 運(yùn)動。 進(jìn)氣門： 。排氣門： 。2、壓縮沖程特點(diǎn)： 活塞：向 _ _ 運(yùn)動。 進(jìn)氣門： _ _ 。4、排氣沖程特點(diǎn)： 活塞：向 _ _ 運(yùn)動。 進(jìn)氣門： 。探究活動三：柴油機(jī)與汽油機(jī)的異同相同點(diǎn)：燃料都是在汽缸內(nèi)部燃燒，一個工作循環(huán)都是 _ 個一樣的沖程， _ 轉(zhuǎn)化是一樣的；不同點(diǎn)：燃料不同；結(jié)構(gòu)：汽油機(jī)的汽缸頂部是 _ _，柴油機(jī)的汽缸頂部是 _；汽油機(jī)吸入的是 _ 的混合物，柴油機(jī)吸入的是點(diǎn)火方式：柴油機(jī)的是 _ _，汽油機(jī)是【精講點(diǎn)撥】每個

4、工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn) _周,完成 _ 個做功沖程在一個工作循環(huán)中 ,只有第三個沖程燃?xì)鈱ν庾龉?,其他三個輔沖程不但不做功 ,還要消耗機(jī) 械能做功沖程為其他三個沖程提供能量 ,其他三個沖程為第三沖程做功提供基礎(chǔ)依靠 _ 的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程【歸納整理 】相同點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化方式都是把 能轉(zhuǎn)化為 能工作過程都有四個沖程： 、 、 、 。不同點(diǎn)吸氣沖程：汽油機(jī)吸入是的汽油與 。柴油機(jī)吸入的是 。壓縮沖程：汽油機(jī)在壓縮沖程結(jié)束時，火花塞產(chǎn)生，是“點(diǎn)燃式 ”；柴油機(jī)在壓縮沖程結(jié)束時，汽缸內(nèi)的溫度 ，此時，噴油 嘴噴出 ，遇到熱空氣馬上燃燒，是 “壓燃式 ”例題【例 1】如圖所示是汽油機(jī)的 沖程。在壓縮沖

5、程中，是通過 方式增加燃?xì)獾膬?nèi)能。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為 3000r/min，則 ls 內(nèi)汽油機(jī)對外做功 次。【答案】 (1). 做功 (2). 做功 (3). 25 【解析】進(jìn)氣口、出氣口關(guān)閉，活塞向下，為做功沖程；壓縮沖程時通過做功的方式增加其他內(nèi)能； 3000r/min 則每秒鐘轉(zhuǎn) 50 轉(zhuǎn)，一個完整的過程包含四沖程兩轉(zhuǎn)一對外做功，則可知 對外做功 25 次。例 2】如圖所示是汽油機(jī)的 沖程【答案】做功【解析】由圖知，兩氣門都關(guān)閉，火花塞冒出電火花，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做 功沖程。 故答案為：做功。本題應(yīng)抓住汽油機(jī)的一個工作循環(huán)由如圖所示的四個沖程組成： 吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、

6、排氣沖程。做功沖程：氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸 容積增大，火花塞冒出電火花。練習(xí)如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個沖程的描述正確的是(A吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸B壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小C做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分 【答案】A【解析】 A 選項(xiàng)中，汽油機(jī)在吸氣沖程中，進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，汽油 和空氣的混合物進(jìn)入汽缸，故 A 正確；B 選項(xiàng)中，在壓縮沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，燃料混合物被壓縮，氣 體的內(nèi)能變大，此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，

7、故 B 錯誤；C 選項(xiàng)中，在做功沖程中，燃料燃燒釋放的內(nèi)能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失， 只有一少部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故 C 錯誤；D 選項(xiàng)中，在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D 錯誤。2、如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓， 棉花被點(diǎn)燃， 此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的沖程相同；某效率為 25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了體 4kg 汽油，該汽油機(jī)對外做的機(jī)械功為（汽油熱值為46170J/kg）【答案】壓縮； 4.6 107.【解析】用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，是此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相當(dāng)于汽油機(jī) 的壓縮沖程；燃燒 4k

8、g 的汽油釋放的熱量為 Q放=mq=4.6107J/kg 4kg=1.84 108J；汽油機(jī)的熱效率為 25%即被汽油機(jī)吸收的熱量來做機(jī)械功的能量占總消耗能量的25%，所以被汽油機(jī)吸收的熱量 Q 吸=1.84108J25%=4.6107J.知識小結(jié)課堂檢測】1.關(guān)于內(nèi)燃機(jī)，下列說法正確的是（）四個沖程中只有一個沖程發(fā)生內(nèi)能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化壓縮沖程主要是通過做功的方式增大缸內(nèi)氣體的內(nèi)能汽油機(jī)和柴油機(jī)都是通過火花塞點(diǎn)火的只要技術(shù)進(jìn)步，內(nèi)燃機(jī)的效率可以達(dá)到 100%2.一種用于輕型低速飛機(jī)的活塞式航空發(fā)動機(jī)，它有多個氣缸，氣缸工作時經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、 膨脹、排氣四個過程，在這四個過程中，能為飛機(jī)提供動

9、力的是（ ）進(jìn)氣 B.壓縮 C.膨脹D. 排氣多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的，從能量 轉(zhuǎn)化的角度看，存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程的是（ ）吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程D. 排氣沖程如圖所示，是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的某個沖程，它是（）吸氣沖程做功沖程壓縮沖程排氣沖程如圖是汽車四沖程發(fā)動機(jī)的一個沖程示意圖，下列說法正確的是（該沖程是做功沖程C. 這種汽車對環(huán)境沒有污染該沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D. 此發(fā)動機(jī)的效率可達(dá) 90%甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值，下列說法正確的是（）甲種燃料含的熱量多，乙種燃料含的熱量少甲種燃料含的內(nèi)能多，乙種燃料含的內(nèi)能少完

10、全燃燒同質(zhì)量的甲、乙兩種燃料，甲燃料放出的熱量多完全燃燒同質(zhì)量的甲、乙兩種燃料，乙燃料放出的熱量多下列關(guān)于熱值的說法正確的是（）燃料燃燒不完時熱值變小燃料的質(zhì)量越大，熱值越大燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多燃料的熱值是燃料本身的一種特性，與其他因素?zé)o關(guān)我國成功將全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空。發(fā)射衛(wèi)星的火箭使用的燃料主要是液態(tài) 氫，這是利用了氫燃料的（ ）熱值大B. 比熱容大C. 密度大 D. 以上說法都不正確航空母艦上的飛機(jī)起飛時，由于跑道距離有限，可采用蒸汽彈射來幫助飛機(jī)迅速達(dá)到起飛 所需要的速度我國正 在加緊研制這項(xiàng)技術(shù)，力爭在后續(xù)建造的航母中投入使用，蒸汽彈射 是將水氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為飛

11、機(jī)的動能，轉(zhuǎn)化率約 為 9，對于蒸汽彈射以下說法中正確的是 （）功率大、效率高 B. 功率大、效率低 C.功率小、效率高 D. 功率小、效率低下列關(guān)于能量的說法中，正確的是（）洗衣機(jī)工作時是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能電水壺工作時是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能用熱水泡腳，身體會感覺暖和，說明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移能量無論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移，能量總和會逐漸減少前段時間， “加水就能跑的神車 ”事件一度成為輿論熱點(diǎn)，該汽車實(shí)際是利用車內(nèi)水解制氫 技術(shù)獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力（該技術(shù)成本很高，目前仍處在試驗(yàn)階段） ，但 被曲解為“加水就能跑 ”。下列對該事件的看法錯誤的是（ ）氫燃料電池是將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能水解技術(shù)制

12、取氫氣的過程一定要消耗其它能量對于熱點(diǎn)事件要遵從科學(xué)原理，不能盲從更不能以訛傳訛該車行駛的能量最終來源于水，水是一種能源如圖所示，是同學(xué)們自制的玩具和工具，下列說法正確的是（）A. 橡皮筋動力車能前進(jìn)利用了二力平衡原理，把彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能小電扇是利用了電磁感應(yīng)原理轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)動時把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能泡沫塑料切割機(jī)是利用電流的磁效應(yīng)原理工作的，工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能太陽灶是把光能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，利用光的反射來會聚能量的自然界中，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程遵守 定律水能和風(fēng)能都屬于 能。2019年6月5日，我國首次用固體燃料運(yùn)載火箭把 “文昌物聯(lián)一號 ”衛(wèi)星成功送上太空。 火箭發(fā)射時要選用熱值 的固體燃料（選

13、填 “大”或“小 ”），燃料的質(zhì)量減少，熱值（選填“變小”或“不變”）。某汽油機(jī)工作過程有吸氣、 壓縮、做功和排氣四個沖程。 如圖為 沖程工作示意圖，活塞向 運(yùn)動，燃料混合物被壓縮，在這個過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 如圖是某四沖程汽油機(jī)的 沖程，在此沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 能生活中用鐵鍋加熱菜油，菜油的溫度升高， 增大，這是通過 的方式改變的；如圖所示是某單缸四沖程汽油機(jī)的 沖程?！敬鸢浮?. B 2. C 3. C 4. B 5. A 6. C 7. D 8. A 9. B 10. C 11. D 12. D13. 能量守恒；機(jī)械 14. 大；不變 15. 壓縮；上；內(nèi)能 16. 做功；機(jī) 械17. 內(nèi)能

14、；熱傳遞；壓縮課堂總結(jié)】家庭作業(yè)】1在熱機(jī)的四個沖程中，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是沖程。汽油機(jī)工作時要產(chǎn)生大量的熱，通常采用水循環(huán)將熱帶走，這是利用水 的特性。21782年，英國人瓦特改良了往復(fù)式蒸汽機(jī)，使之成為可以廣泛使用的熱機(jī)。人們以他的名字命名了 的單位。熱機(jī)在壓縮沖程中 能轉(zhuǎn)化為 能3如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住，用酒精燈對水加熱，一 段時間后，觀察到橡膠塞突然被推出。在此過程中，燃料燃燒放出熱量，通 過 的方式使水的內(nèi)能增加；試管內(nèi)的水蒸氣對橡膠塞做功，水蒸氣的 能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機(jī)械能。這個實(shí)驗(yàn)展示了蒸汽機(jī)的基本工作原理。4如圖所示，由中國自主研發(fā)的我國第一部 “空氣動力發(fā)動機(jī)

15、汽車 在第十四屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會上展出。它是利用壓縮空氣膨 脹推動活塞做功提供動力，這種車在開動時將空氣的 能轉(zhuǎn)化為能，類似柴油機(jī)的活塞做功，排氣口排出的是冷空氣，為綠色 環(huán)保產(chǎn)品5關(guān)于熱機(jī)，下列說法中不正確的是（）熱機(jī)性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機(jī)效率在四沖程內(nèi)燃機(jī)中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機(jī)的效率柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，這是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷拇笤趬嚎s沖程中內(nèi)燃機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能6隨著人們生活水平的不斷提高，汽車作為常用的交通工具逐步步入尋常百姓家有關(guān)汽車中各部件的下列說法不正確的是( )汽油機(jī)可將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能安全帶可以防止緊急剎車時由于慣性造成的傷害汽油機(jī)工

16、作時飛輪的作用是帶動做功沖程汽車駕駛操作桿可以控制轉(zhuǎn)向燈，其作用相當(dāng)于開關(guān)7汽油機(jī)壓縮沖程中，汽缸中空氣的溫度、壓強(qiáng)、體積的變化情況應(yīng)是( )A溫度升高，壓強(qiáng)減小，體積增大B溫度降低，壓強(qiáng)減小，體積減小C溫度升高，壓強(qiáng)增大，體積減小D溫度降低，壓強(qiáng)減小，體積增大8如圖所示是某汽車發(fā)動機(jī)工作中的某一沖程的示意圖。在此過程中，汽缸 內(nèi)氣體的 ( )A密度減小B內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C內(nèi)能減少D分子熱運(yùn)動加快9老師用如圖 1 所示實(shí)驗(yàn)裝置，加熱試管使水沸騰，發(fā)現(xiàn)試管上方的小風(fēng)車，開始不停 地轉(zhuǎn)動；由此引出以下問題，請利用所學(xué)的知識回答。（1）圖 1實(shí)驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化方式與圖 2 中汽油機(jī)的哪個沖程相同？（2）

17、如圖 3 所示的是等質(zhì)量兩種液體吸收的熱量與溫度變化情況的圖象。 根據(jù)圖中提供的信 息判斷，這兩種液體中，選擇 液體作為汽車?yán)鋮s液效果會更好。內(nèi)燃機(jī)工作過程中，關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的下列說法中錯誤的是（ ）燃料燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能在壓縮沖程中將飛輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能在做功沖程中將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為飛輪的機(jī)械能在壓縮沖程中將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為飛輪的機(jī)械能四沖程汽油機(jī)工作時與圖中能量轉(zhuǎn)化相同的沖程是（）A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程人們發(fā)現(xiàn)內(nèi)能可以做功，并制造出各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械熱機(jī)，下面這些機(jī)械中不屬 于熱機(jī)的是（ ）A. 電動機(jī)B.柴油機(jī)C.汽油機(jī) D.

18、 蒸汽機(jī)如右圖是演示實(shí)驗(yàn)示意圖，下列汽油機(jī)的四個沖程工作示意圖中，與如圖改變內(nèi)能方式相 同的是（ ）A. 通過技術(shù)改進(jìn)，熱機(jī)效率可達(dá) 100%做功沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能熱機(jī)常用水做冷卻劑，是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)高摩擦生熱是利用做功的方式來改變物體的內(nèi)能紙筒即刻飛出，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，以下分析不正確的是（15.如圖所示是某老師的自制教具，他在礦泉水瓶的側(cè)壁上鉆一個孔，把電火花發(fā)生器緊緊塞 進(jìn)孔中實(shí)驗(yàn)時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒， 按動電火花發(fā)生器的按鈕， 點(diǎn)燃瓶內(nèi)酒精后，A. 酒精不完全燃燒時熱值不變紙筒飛出后瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小，溫度降低能聞到酒精的氣味說明分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動燃?xì)馔苿蛹埻诧w出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程16.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時，依靠飛輪的慣性來完成的沖程有（）A. 吸氣、做功和排氣沖程B. 吸氣、壓縮和做功沖程壓縮、做功和排氣沖程D. 吸氣、壓縮和排氣沖程17.熱機(jī)的種類繁多，構(gòu)造也是各式各樣生活中，我們幾乎在任何地方都可以看到它的身 影下列交通工具中，不是用熱機(jī)作為動力裝置的是（ ）A. 火箭 B. 電動自行車 C.飛機(jī) D. 汽車如圖所示為內(nèi)燃機(jī)工作時的某沖程示意圖，該沖程是（）A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程C. 做功沖程 D. 排氣沖程如圖所