14 1《熱機(jī)》作業(yè)設(shè)計(jì) 人教版物理九年級(jí)上學(xué)期

《熱機(jī)》作業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)涉及教科書(shū)版本：人教版年級(jí)及冊(cè)次：九年級(jí)全一冊(cè)作業(yè)涉及單元、章節(jié)（或主題、任務(wù)）：熱機(jī)作業(yè)設(shè)計(jì)教師姓名：?jiǎn)卧?、章?jié)（或主題、任務(wù)）整體性作業(yè)設(shè)計(jì)思路說(shuō)明（500字以內(nèi)）參考內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容為初中物理人教版九年級(jí)全一冊(cè)第十四章“內(nèi)能的利用”第一節(jié)《熱機(jī)》。本節(jié)知識(shí)首先通過(guò)四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況；了解內(nèi)燃機(jī)在現(xiàn)代生活，特別是交通方面的應(yīng)用。通過(guò)課前、課中、課后的基礎(chǔ)性作業(yè)和發(fā)展性作業(yè)的不斷遞進(jìn)式的練習(xí)，讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，升華知識(shí)，并讓他們認(rèn)識(shí)到關(guān)注技術(shù)、關(guān)注社會(huì)發(fā)展的重要性。第1課時(shí)熱機(jī)使用時(shí)段作業(yè)內(nèi)容作業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖使用者預(yù)計(jì)時(shí)長(zhǎng)預(yù)估難度系數(shù)課前基礎(chǔ)性作業(yè)作業(yè)一:熱機(jī)1.如圖14.1-1所示實(shí)驗(yàn)中，塞子從試管口跳出。（1）酒精燈燃燒，將_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能；（2）酒精燃燒的內(nèi)能通過(guò)_____方式傳遞給試管和試管中的水，使試管中水的內(nèi)能______，蒸發(fā)加快，密閉空間的壓強(qiáng)________。（3）密閉空間的壓強(qiáng)增大到一定程度時(shí)，密閉空間的空氣和水蒸汽推動(dòng)塞子向外運(yùn)動(dòng)，水蒸氣的能轉(zhuǎn)化成塞子的能。（4）水蒸氣對(duì)塞子___，水蒸氣的內(nèi)能____，溫度___，在試管口發(fā)生____現(xiàn)象形成“白霧”。（5）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將燃料燃燒的能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能最終轉(zhuǎn)化為塞子的______能。2.通過(guò)燃料燃燒獲取并轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____的裝置叫熱機(jī)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，體會(huì)并總結(jié)出熱機(jī)的概念所有學(xué)生3分鐘0.8作業(yè)二：內(nèi)燃機(jī)1.工作原理：燃料在內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿?dòng)活塞。2.常見(jiàn)的活塞式內(nèi)燃機(jī)：機(jī)和機(jī)。知道內(nèi)燃機(jī)的概念及分類(lèi)所有學(xué)生1分鐘0.9作業(yè)三：汽油機(jī)1.定義：利用作為燃料的內(nèi)燃機(jī)。2.沖程：活塞從汽缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫。3.曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)與沖程的關(guān)系：曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°，活塞做個(gè)沖程；曲軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，活塞做個(gè)沖程。4.汽油機(jī)工作原理：汽油與空氣混合，遇到火花，在汽缸內(nèi)，汽缸內(nèi)生成高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞，活塞帶動(dòng)連桿、曲軸與飛輪相連，從而使活塞的移動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。5.汽油機(jī)的工作過(guò)程：①吸氣沖程：進(jìn)氣門(mén)，排氣門(mén)，活塞向運(yùn)動(dòng)，汽缸內(nèi)密閉空間體積變大，壓強(qiáng)變，小于外在大氣壓，的混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入汽缸。②壓縮沖程：進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都，活塞向運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)，溫度。把活塞的能轉(zhuǎn)化為能。③做功沖程：在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈，產(chǎn)生高溫高壓的氣體。高溫高壓氣體推動(dòng)活塞向運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外，把氣體的能轉(zhuǎn)化為能。④排氣沖程：進(jìn)氣門(mén)，排氣門(mén)，活塞向運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸。6.柴油機(jī)工作過(guò)程：包括、、、四個(gè)沖程。了解四沖程汽油機(jī)基本構(gòu)造和工作過(guò)程以及工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化所有學(xué)生5分鐘0.9發(fā)展性作業(yè)作業(yè)一：歸納總結(jié)汽油機(jī)工作過(guò)程1.在汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括個(gè)沖程，活塞往復(fù)次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈，做功次。有次能量轉(zhuǎn)化。2.只有沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程靠飛輪的來(lái)完成。總結(jié)汽油機(jī)工作過(guò)程的特點(diǎn)所有學(xué)生2分鐘0.8作業(yè)二：柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別①結(jié)構(gòu)不同：汽油機(jī)頂端是；柴油機(jī)頂端是；②吸氣沖程吸入氣體不同：汽油機(jī)吸入的是；柴油機(jī)吸入的是；③點(diǎn)火方式不同：汽油機(jī)是式；柴油機(jī)是式；比較并總結(jié)汽油機(jī)和柴油機(jī)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)所有學(xué)生2分鐘0.8課中基礎(chǔ)性作業(yè)作業(yè)一：1.下列我國(guó)“陸、海、空、天”裝備中動(dòng)力機(jī)械不屬于熱機(jī)（利用內(nèi)能做功的機(jī)械）的是（）A．中國(guó)高鐵交流異步牽引電動(dòng)機(jī) B．052D型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦燃?xì)廨啓C(jī) C．殲20戰(zhàn)機(jī)渦扇15煤油發(fā)動(dòng)機(jī) D．長(zhǎng)征五號(hào)火箭液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)2.熱機(jī)工作時(shí)，內(nèi)能被轉(zhuǎn)化為（）A．核能B．電能C．機(jī)械能D．化學(xué)能3.如圖所示，在試管中倒入部分水，用帶導(dǎo)管的膠塞塞住，用酒精燈給試管中的水加熱至沸騰，水蒸氣會(huì)驅(qū)動(dòng)小葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。（1）酒精燈在燃燒過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能；（2）水蒸氣推動(dòng)小葉輪不停的轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為能；（3）加熱使水升溫通過(guò)的方式改變水的內(nèi)能；（4）像這樣通過(guò)燃料燃燒獲取并轉(zhuǎn)化為能的裝置叫做熱機(jī)。鞏固熱機(jī)概念全體學(xué)生3分鐘0.9作業(yè)二1.關(guān)于熱機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）A．吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入的是空氣B．內(nèi)燃機(jī)是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機(jī) C．做功沖程是依靠飛輪的慣性完成的 D．熱機(jī)都是使用汽油作燃料2.關(guān)于汽油機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）A．汽油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴 B．在吸氣沖程中，吸入的是空氣 C．完成做功沖程后進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉D．汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)對(duì)外只做一次功，活塞往復(fù)兩次3．如圖是給汽車(chē)提供動(dòng)力的汽油機(jī)的四個(gè)工作沖程，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲是做功沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．圖乙是排氣沖程，依靠飛輪的慣性工作 C．圖丙是壓縮沖程，活塞向上運(yùn)動(dòng) D．圖丁是吸氣沖程，吸入的只有空氣4．關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．吸氣沖程：進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都打開(kāi)B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低 C．做功沖程：燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能5．如圖為汽油機(jī)工作循環(huán)中的兩個(gè)沖程，關(guān)于這兩個(gè)沖程的說(shuō)法正確的是（）A．這兩圖所示沖程都是靠飛輪的慣性完成B．甲圖所示沖程為做功沖程，乙圖所示沖程為壓縮沖程 C．甲圖所示沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．乙圖所示沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能鞏固汽油機(jī)工作過(guò)程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)全體學(xué)生3分鐘0.9作業(yè)三1.關(guān)于熱機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）A．汽油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴，柴油機(jī)汽缸頂部有火花塞B．柴油機(jī)在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合物吸入汽缸 C．汽油機(jī)在做功沖程中，進(jìn)、排氣門(mén)均關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，對(duì)空氣和汽油混合物做功 D．汽油機(jī)在做功沖程中，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能…………鞏固汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同全體學(xué)生1分鐘0.9發(fā)展性作業(yè)作業(yè)一1.如所示，在透明塑料盒的底部鉆一個(gè)孔，將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中，打開(kāi)塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后批動(dòng)電火花發(fā)生器的按鈕?？梢钥吹剑汉猩w從塑料盒口飛出，這一過(guò)程，燃?xì)鈱?duì)盒蓋，燃?xì)獾哪苻D(zhuǎn)化成盒蓋的能。2.如圖所示，氣球內(nèi)的氣體噴出時(shí)，氣體的內(nèi)能將，該過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的沖程相同。若某汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速1800r/min，則每秒完成個(gè)沖程。1.在八百多年前，我國(guó)就發(fā)明了如圖這種流行于民間的玩具式走馬燈，它的工作原理和近代的燃?xì)廨啓C(jī)相同。如果點(diǎn)燃走馬燈內(nèi)的蠟燭，燃燒產(chǎn)生的高溫氣體將（選填“向上運(yùn)動(dòng)”、“向下運(yùn)動(dòng)”或“繞蠟燭旋轉(zhuǎn)”），運(yùn)動(dòng)的熱空氣便推動(dòng)紙風(fēng)車(chē)和固定在轉(zhuǎn)軸上的紙馬轉(zhuǎn)動(dòng)。這種走馬燈工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能，這與四沖程汽油機(jī)的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。拓展熱機(jī)概念全體學(xué)生2分鐘0.8作業(yè)二一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則在1秒內(nèi)完成個(gè)循環(huán)，對(duì)外做功次，完成個(gè)輔助沖程。綜合利用內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程的特點(diǎn)優(yōu)生2分鐘0.6課后基礎(chǔ)性作業(yè)作業(yè)一1.四沖程內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中，活塞上推，壓縮氣缸內(nèi)的氣體，此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能和溫度變化情況是（）A．內(nèi)能減少溫度降低B．內(nèi)能減少溫度升高C．內(nèi)能增加溫度降低D．內(nèi)能增加溫度升高2.下面關(guān)于汽油機(jī)與柴油機(jī)的說(shuō)法中，不正確的是（）A．柴油機(jī)與汽油機(jī)除使用的燃料不同外，在構(gòu)造上完全相同 B．柴油機(jī)采用壓燃式點(diǎn)火，汽油機(jī)采用點(diǎn)燃式點(diǎn)火 C．汽油機(jī)與柴油機(jī)在吸氣沖程中吸進(jìn)去的氣體不同 D．柴油機(jī)氣缸頂部有個(gè)噴油嘴，汽油機(jī)氣缸頂部有個(gè)火花塞3.如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作時(shí)四個(gè)沖程的示意圖，屬于壓縮沖程的是（）A.B..D.4.如圖所示，用酒精燈對(duì)試管里的水進(jìn)行加熱，水沸騰后，水蒸氣推動(dòng)軟木塞使其迅速?zèng)_出管口，在軟木塞被推出的過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程汽油機(jī)的______沖程相同，管口出現(xiàn)了白霧，這是______（填物態(tài)變化名稱(chēng)）現(xiàn)象。鞏固基礎(chǔ)知識(shí)全體學(xué)生3分鐘0.9發(fā)展性作業(yè)作業(yè)一1.如圖所示，小明在校園科技節(jié)中展示了自己的作品。塑料瓶?jī)?nèi)裝入少量的液態(tài)乙醚，待乙醚充滿整個(gè)塑料瓶后，啟動(dòng)電子打火器，活塞瞬間向前飛出一段距離。活塞飛出的過(guò)程相當(dāng)于熱機(jī)的沖程；把能轉(zhuǎn)化為能。拓展熱機(jī)概念及工作沖程特點(diǎn)全體學(xué)生1分鐘0.9作業(yè)二1.一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1440轉(zhuǎn)/分，那么在每秒鐘內(nèi)（）A.飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功720次，活塞完成2880個(gè)沖程B.飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功24次，活塞完成24個(gè)沖程C.飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功12次，活塞完成48個(gè)沖程D.飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)24轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功1440次，活塞完成1440個(gè)沖程突破難點(diǎn)優(yōu)生2分鐘0.7作業(yè)三：家用燃?xì)鉄崴鳎ㄈ鐖D1所示）是一種方便、快捷且不受天氣影響的洗浴設(shè)備．下表為某品牌家用燃?xì)鉄崴鞯闹饕夹g(shù)數(shù)據(jù)．已知天然氣的熱值為8×107J/m3。

（1）為了安全使用此熱水器，機(jī)體上印有一些警告，其中一條是這樣說(shuō)的：“氣溫低于0℃時(shí)，用后請(qǐng)打開(kāi)放水塞，放盡機(jī)內(nèi)存水，再擰緊…”．請(qǐng)解釋為什么要這樣做？（2）試求該型號(hào)家用燃?xì)鉄崴髡９ぷ鲿r(shí)的燒水效率．（相關(guān)參數(shù)見(jiàn)銘牌）（3）若在額定產(chǎn)熱水能力下進(jìn)行淋浴，一次淋浴總計(jì)加熱時(shí)間為20min，則此次淋浴至少需消耗多少m3天然氣？（4）為防止燃?xì)鉄崴髟跓o(wú)水或水壓過(guò)低時(shí)“干燒”，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了很多種“水氣聯(lián)動(dòng)”裝置，實(shí)現(xiàn)通常所說(shuō)的“水到氣到”．圖2就是其中一種“水氣聯(lián)動(dòng)”