九年级物理上册 12.4 热机与社会发展习题课件 （新版）粤教沪版

1、1物理物理第十二章第十二章 内能与热机内能与热机12.4 热机与社会发展热机与社会发展知识梳理知识梳理随堂检测随堂检测课堂导学课堂导学导学目标导学目标课后作业课后作业2导学目标导学目标导学目标导学目标 1知道热机工作过程中的能量转化过程.2了解汽油机的工作原理和工作过程，提高读图能力.3通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识.核心考点：内燃机的四个冲程核心考点：内燃机的四个冲程.31.热机是把 能转化为 能的机器常见的热机有 、 、 .2汽油机的四个冲程包括： 、 、 、 .3.汽油机在压缩冲程中，将 能转化 能；在做功冲程将 能转化 能4.热机效率是指用来做 的

2、能量与燃料 的能量之比。知识梳理知识梳理内内机械机械蒸汽机蒸汽机汽油机汽油机柴油机柴油机吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程机械机械内内内内机械机械有用功有用功完全燃烧完全燃烧放出放出4知识点知识点1 热机热机 1.热机：车、船和飞机的发动机是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置，这种装置被称为热机.所有热机在工作时能量转化的过程都是相同的，即将燃料的 能通过燃烧转化为 能，然后通过做功，把 能转化为 能. 化学化学课堂导学课堂导学内内内内机械机械5【例1】（2017乌鲁木齐）目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属

3、于热机（利用内能做功的机械）的是（ ）A中国高铁交流异步牵引电动机 B052D型导弹驱逐舰燃气轮机 C歼20战机涡扇15煤油发动机 D长征五号火箭液氢液氧发动机A课堂导学课堂导学【思路点拨】热机是把内能转化成机械能的【思路点拨】热机是把内能转化成机械能的装置，分析各选项能量转化，找出符合要求装置，分析各选项能量转化，找出符合要求的答案的答案62.实验探究：热机是如何实现从内能向机械能转化的？如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住试管口，放到酒精灯上加热，使水沸腾起来，可观察到 .课堂导学课堂导学水蒸气把软木塞冲出水蒸气把软木塞冲出7探究归纳：上面的装置就是一个简单原始的热机，其工作过程是：

4、.能量转化是： .燃料燃烧，化学能转化为内能，内能通过热燃料燃烧，化学能转化为内能，内能通过热传递的方式传递给工作物质，工作物质的内传递的方式传递给工作物质，工作物质的内能增加，温度升高，推动活塞对外做功，把能增加，温度升高，推动活塞对外做功，把内能转化为机械能。内能转化为机械能。课堂导学课堂导学内能转化为机械能内能转化为机械能8【例2】下列关于热机的说法中，正确的是（ ）A热机是把机械能转化为内能的装置 B热机是把内能转化为机械能的装置C只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能 D即使没有漏气、也没有摩擦，内燃机能把内能全部转化为机械能 B课堂导学课堂导学【思路点拨】明确

5、热机的工作原理，知道热【思路点拨】明确热机的工作原理，知道热机的效率不可能达到机的效率不可能达到100 % .93.热机的种类有蒸汽机、汽油机、柴油机等.4.燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.常见的内燃机有汽油机和柴油机.课堂导学课堂导学10知识点知识点2 汽油机汽油机阅读课本P37-38页“研究汽油机的工作原理”，回答下列问题.由图所示，汽油机的主要构造有： 进气门、火花塞、排气门、进气门、火花塞、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴等气缸、活塞、连杆、曲轴等课堂导学课堂导学112.汽油机：是利用气缸内燃烧的汽油产生 的燃气来推动活塞 的热机3.工作过程：多数汽油机的工作循环过

6、程是由四个冲程组成的，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其工作过程如下表.高温高温课堂导学课堂导学做功做功12【例3】单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如下图所示下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列正确的是( )A丙、丁、乙、甲 B乙、丁、甲、丙 C乙、甲、丁、丙 D甲、乙、丙、丁B课堂导学课堂导学13【思路点拨】四冲程内燃机一个工作循环包括【思路点拨】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据两个吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据两个气门的开关、活塞的运动方向以及火花塞是否气门的开关、活塞的运动方向以及火花塞是否点火可以确定每个冲程，从而排列

7、出正确的顺点火可以确定每个冲程，从而排列出正确的顺序序课堂导学课堂导学14【变式拓展1】（2017杭州）如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（ ）A压缩冲程，机械能转化为内能 B压缩冲程，内能转化为机械能 C做功冲程，机械能转化为内能 D做功冲程，内能转化为机械能 A课堂导学课堂导学15知识点知识点3 汽油机与柴油机的比较汽油机与柴油机的比较阅读课本P38-39页信息浏览部分内容，归纳出汽油机与柴油机的异同. 【例4下列关于汽油机和柴油机的区别中，错误的是（ ） A.柴油机的气缸顶部是喷油嘴 B.柴油机的飞轮大，比汽油机笨重C.柴油机的效率比汽油机高D.柴油机用点燃

8、式完成做功D课堂导学课堂导学16【变式拓展2】关于汽油机和柴油机，下列说法错误的是（ ）A汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机的气缸顶部是喷油嘴 B在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，而柴油机吸入的是空气 C汽油机效率比柴油机效率低，是因为汽油的热值比柴油的热值小 D汽油机是点燃式，而柴油机是压燃式C课堂导学课堂导学17知识点知识点4 热机效率、热机与环境热机效率、热机与环境1.热机效率(1)热机效率： 热机工作时， 与燃料完全燃烧放出的 之比叫热机的效率.用公式可表示为 ，汽油机的效率一般为2030，柴油机的效率可达45.做有用功的能量做有用功的能量课堂导学课堂导学能量能量18(2

9、)讨论热机能量的损失有哪些？ 燃料很难完全燃烧，燃料的化学能没有全部燃料很难完全燃烧，燃料的化学能没有全部释放出来，有一部分损失掉了；释放出来，有一部分损失掉了；排放出去的尾气温度很高，带走相当多的能排放出去的尾气温度很高，带走相当多的能量；量；由于热传递，机械要向外传热，又损失一部由于热传递，机械要向外传热，又损失一部分能量；分能量；机械在传动过程中存在摩擦，要克服摩擦做机械在传动过程中存在摩擦，要克服摩擦做功，又消耗一部分能量；功，又消耗一部分能量； 课堂导学课堂导学19(3) 提高热机效率的主要途径有哪些？ 使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧尽量减少各种热量损失尽量减少各种热量损失在热机的设计

10、和制造上，采用先进的技术在热机的设计和制造上，采用先进的技术使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功力而额外消耗的功 课堂导学课堂导学20【例5】（2017枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）A25% B35% C40% D75% B课堂导学课堂导学【思路点拨】燃料燃烧的内能减去机械自身消耗【思路点拨】燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是

11、该内燃机的热机效率。械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率。21【变式拓展3】（2017益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）A让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D尽量增加热机的工作时间D课堂导学课堂导学222.热机与环境(1)环境污染主要有 污染和 污染. (2)小组讨论减少环境污染的措施有哪些？空气空气课堂导学课堂导学噪音噪音出台严格的汽车尾气排放标准；出台严格的汽车尾气排放标准；提高汽油、柴油的品质；提高汽油、柴油的品质；安装电子控制燃油喷射发动机安装电

12、子控制燃油喷射发动机(EFI系系统统)等等等等23随堂检测随堂检测1.下列说法正确的是( )A内燃机是利用电能做功的机械 B内燃机在做功冲程把内能转化为机械能 C内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能 D随着技术的进步，内燃机的效率能达到100% B24随堂检测随堂检测2. 四冲程汽油机工作时与图中能量转化相同的冲程是（ ） A吸气冲程B压缩冲程C做功冲程D排气冲程C25随堂检测随堂检测3.（2017义乌市）如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图表示做功冲程的是（ ）C26随堂检测随堂检测4. 在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两

13、个冲程示意图与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 图乙乙丙丙27随堂检测随堂检测5.（2017哈尔滨）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过 方式使汽缸内燃料混合物的内能 （选填“增大”或“减小”）做功做功增大增大28随堂检测随堂检测6. 某汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的这辆汽车的最低油耗可达

14、0.2kg/(kWh)，已知汽油的热值为4.6107J/kg(温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；29随堂检测随堂检测0.2kg/(kWh)表示获得1kWh能量消耗0.2kg油)求：(1)0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？(2)该汽车发动机的效率最高可达多少？(结果保留整数)30课后作业课后作业1.（2017湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是（ ）B31课后作业课后作业2（2017广西）使汽车获得动力的冲程是（ ）A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 C32课后作业课后作业3（2017黑龙江）下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化

15、为内能的是（ ）B33课后作业课后作业4.（2017河北）下列说法正确的是（ ）A热机消耗的燃料越多，效率就越低 B热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体 C同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多 D人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害 D34课后作业课后作业5.（2017岳阳）随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）A用甘油做发动机的冷却剂 B发动机做功冲程将内能转化为机械能 C精心保养可使发电机的效率达到100% D排出的尾气对环境没有任何污染 B35课后作业课后作业二、填空题6.汽油机工作的四个冲程中，只有 做功冲程

16、是燃气对外做功，其他三个冲程要靠飞轮的 惯性来完成7. 四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，如图所示是汽油机的 冲程，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，用水来冷却汽缸是因为水的 较大做功做功惯性惯性做功做功比热容比热容36课后作业课后作业8. 如图甲是一台单杠四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时正处在 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成 个冲程，飞轮的转速为 r/min做功做功丙丙80240037课后作业课后作业9. 如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此图是 冲程，有一种单缸汽油机在

17、原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功 次，这种汽油机这样设计的目的是 压缩压缩2提高热机的效率（节约能源）提高热机的效率（节约能源）38课后作业课后作业10. 小婷同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，请根据给出的信息，计算该汽油机的效率为 ，用这台汽油机工作时，完全燃烧2千克的汽油可输出有用功 J请你写出一条提高汽油机效率的措施 （q汽油=4.6107J/kg）30%2.76107让汽油燃烧更充分让汽油燃烧更充分3

18、9课后作业课后作业三、计算题三、计算题11.泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.5103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功.解：（解：（1）因为专用车匀速行驶，）因为专用车匀速行驶，所以牵引力所以牵引力Ff3.0103N 牵引力做的功牵引力做的功WFs3.0103N5.6103m 1.68107J 40课后作业课后作业（2）已知热机效率W/Q(W)（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？消耗燃油的质量：消耗燃油的质量：mV0.8103kg/m31.5103m31.2kg 燃油完全燃烧所产生的热量：燃油完全燃烧所产生的热量：Qmq1.2kg4107J/kg4.