164《热机》问题学案

1、16.4热机问题学案一、知识准备：1、燃料燃烧时由什么能转化为什么能？2、烧水时水吸收热量，沸腾时能把壶盖顶起，这时什么能转化为什么能？二、导入问题：烧水沸腾时能把壶盖顶起，这时什么能转化为什么能？三、新问题研讨：知识点1：热机 观察图16.4-1的实验并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化：（1）看到什么现象？ （2）木塞被顶开，是谁对它做了功？ （3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？ （4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？ （5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ 上面的装置就是一个简单原始的热机。小结：热机是把内能转化为机械能的机器，

2、如：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。知识点2：汽油机：阅读教材136-137，依据图学习并回答下列问题：（1）汽油机是利用什么作燃料来工作的？（2）汽油机的构造是什么？（3）工作过程：第一冲程：吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？ 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？ 汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程中为什么能做功？是什么能向什么能转化？ 第四冲程：排气冲程有什么作用？排除废气的温度如何？ 知识点3、柴油机：（对比学习）依据柴油机模型，观察并找出不同之处：（1）柴油机是利用什么作燃料来工作的？（2）

3、构造是什么？ （3）工作过程：依据模型，了解柴油机的工作过程并找出不同之处，其他同学补充。小结：一个工作循环有 四个冲程，飞轮转动二周，对外做功一次，活塞往复二次，其他冲程靠飞轮的惯性完成知识点4、燃料的热值：认真阅读138页内容，回答下列问题：（1）燃料燃烧是一种什么化学反应？在燃烧过程中什么能转化为什么能？（2）燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是相同吗？什么叫燃料的热值？热值的单位是什么？符号是什么？（3）对于气体燃料，它的热值指什么？单位又是什么？（4）查表可知，酒精的热值是多少？它表示的物理意义是什么？（5）如果用Q放表示燃料完全燃烧放出的热量，用q表示燃料的热值，m表示物体的质量，

4、则燃料完全燃烧放出的热量的公式可写为什么？对可燃气体，体积用V表示，燃料完全燃烧放出的热量的公式又是怎样的？知识点5、热机的效率：阅读139页内容，理解热机的效率并回答下列问题：（1）在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因是什么？。（2）什么叫热机的效率？表达式可写作什么样？在我们常用的热机中哪种热机的效率最高？（3）在各种能量的损失中，哪一种带走的热量最多？提高燃料利用率的重要措施是什么？ 四、收获：（1）热机是把内能转化为机械能的机器。（2）汽油机和柴油机的一个工作循环都有四个冲程，飞轮转动二周，对外做功一次，活塞往复二次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。（3）单位质量某

5、种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。Q放=mq 或 Q放=vq（4）用来做有用功的那部分热量跟燃料完全燃烧放出的热量之比叫做热机的效率五、反馈训练：、汽油机的一个工作循环是排气、吸气、压缩、 这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能冲程是 冲程。2、如图是内燃机的某一个冲程的工作情况，可以断定是（ ）A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程3、液态氢的热值是1.4×108J/kg，读作 ，则完全燃烧4.0千克的液态氢能够放出的热量是 。、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ） A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B.燃烧1千克某种燃

6、料放出的热量叫这种燃料的热值 C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小、一台柴油机飞轮的转速为2400 r/min，则每s做功的次数为（ ）A.10次 B.20次 C.30次 D.40次6、汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（ ）A.甲做的有用功多 B.甲比乙用的汽油少 C.完全燃烧相等的汽油，其内能转化为有用功的能量甲比乙多D.相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油节约一些五、综合应用：柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热 J，这些热通过该柴油机的转化能对外做有用功 J。（柴油的热值为3.3×107J/kg）六、思维挑战：1、汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞做功，实现了_能向_能的转化。2、汽油的热值是4.6×107J/kg，现有汽油500g，若燃烧一半，剩余汽油的热值是_J/kg3、热机的热效率总小于1，下述原因中，错误的是（ ）A.热机工作时排出的废气的温度还很高，要带走一部分热量 B热机的一些部件在运动时要克服摩擦做功 C燃料燃烧时使热机温度升高，也要向周围散失一些热量 D许多热机设计和制造不够精良4、下列说法中正确的是（ ）A.汽油机的效率比柴油机的效率高 B.在四冲程柴油机的吸气过程中，燃料进