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1、九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 1 / 7 第四节热机 【学习目标】 1知识与技能 1）了解四冲程汽油机的基本工作原理 2）从能量转化的角度认识燃料的热值 3）了解内能的利用在人类发展史上的重要意义 4）通过能量的转化和转移，认识热机效率 2过程与方法 1)通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功 2)利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理 3)通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识 4)通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率 3情感态度与价值观 通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力 【教学重点】 汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值 【教学难点
2、】 热机中的能量转化及损失，了解热机效率。 【教学过程】 一、课前小测 1比热容是指单位质量的物质_ _吸收的热量，比热容是物 质的 _之一，它的单位符号是：_，它的国际单位是_ _。每种物质都有自己的比热容，从比 热容表中可以看出：_的比热容最大， 其比热容值是 _，它所表示的物理意义是_ _。 21 千克的水温度升高1，吸收的热量是_；降低 1，放出的热量是_。 3散热设备中常常用水来做冷却剂，是因为_ _。 4.物 体吸收热量的计算公式是：_。物体放出热量的计算公式是：_。分析这两个 公式可知：物体吸收或放出热量的多少与物体的_、_和温度升高或降低的多少 有关。 5.(2010 北京顺义
3、模拟，50)一个温度是40 的铁球，吸收2.3 103 J 的热量后，温度上升到90 ，求铁球 九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 2 / 7 的质量。铁的比热容是0.46 103 J/(kg ) 二、进行新课： 引入新课： 演示实验：从老师的实验得到什么启示，猜想可能是由于水烧开后，产生大量高温的水蒸气在试管内膨胀 对塞子，从而将壶盖顶起，实现了内能向机械能的转化。 （一）汽油机 1、结 合自学，学生回答如下内容 构造有哪些？ 进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能） 什么叫冲程？ 活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程 工作原理。
4、观看汽油机的模型，了解它的工作原理。 学生讨论共同完成下列填空 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。开始工作前，活塞位于气缸上端， 进、排气门均关闭。工作时，活塞，打开，仍关闭。由于缸内体积增 大，压强减小，混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程冲程。 活塞运动到最下端， 就开始转为向上运动。这时都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增 大。这是第二个冲程。该冲程结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在该结束的瞬 间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通 过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是
5、第三个冲程。 该冲程结束， 活塞继续运动，关闭，打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是 最后一个冲程。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。 讨论分析，每一个冲程的能的转化情况。 吸气： 压缩： 做功： 排气： 2、达标练习 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的冲程 九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 3 / 7 是_冲程。 汽油机吸入气缸的物质是: ( ) A.汽油B.空气C.汽油与空气混合物D.柴油 克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_能转化为 _能。气 体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时
6、是将_能转化为 _能。 判断这是冲程。 (二)燃料的热值 结合自学，学生回答如下内容 1、什么叫燃料的热值？ 2、热值的单位是什么？ （三）热机的效率 结合自学，学生回答如下内容 1、什么叫热机的效率？ 2、如何提高热机的效率？ 达标练习 1）放出的热量叫做这种燃料的热值；焦炭的热值是3 107 焦/千克，它的物理意义是（） 。 2）关于热值的正确说法是（） A、一车焦炭的燃烧值比一块焦炭的热值大；B、1 克汽油的燃烧值比1 车柴草的热值大； C、热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多；D、以上说法都正确。 3）酒精的热值为3.0 107 焦/千克，完全燃烧10 克酒精放出的热量为（）焦；要想得到
7、9.9 106 焦的 热量，约需要完全燃烧（）克的酒精（不计热量损失）。 4）用太阳灶给200 千克的水加热，水的温度升高了40oC，这些水共吸收（）焦的热量。若这些热量 九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 4 / 7 全部由干木柴（热值约为1.2 107 焦/千克）完全燃烧供给而且炉灶的效率为30%，那么共需（）千克 的木柴。 （四）、课堂收获： （学生回答）（板书） 1、汽油机 构造 进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能） 冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程 工作原理。 2、燃料的热值 1）定义： 2）单位： 3）意义：
8、 3、热机的效率 1）定义： 2）提高热机效率的方法： （五）、讲堂练习： P141动手动脑学物理1、2、3、 （六）、作业布置： 一自我检测 1、.如图 16-4-3，在一个大试管里装一些水，用软木塞塞住，加热水至沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，这 时，水蒸气膨胀对_做功，水蒸气的部分_能转化为塞子的_能。 图 16-4-3 2、内燃机是将内能转化成_能的机器；内燃机一个工作循环由_个冲程组成， 其中如图16-4-4 所示是热机的_冲程。 九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 5 / 7 图 16-4-4 3、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燃烧情况无关
9、B.容易燃烧的燃料热值一定大 C.使用热值高的燃料可以放出更多的热量 D.煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多 4、如图 16-4-2 所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（） 图 16-4-2 A. =(E1+E2+E3+E4)/E 100B. =(E2/E) 100 C. = (E1E3+E4)/E 100D. =(E1/E) 100 5、(2010 江苏连云港模拟)关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：在做功冲程中，是机械能转 化为内能；在做功冲程中，是内能转化为机械能；只有做功冲程是燃气对外做功；汽油机在一个工 作循环中，只有一个冲程发生
10、能量变化。以上说法中正确的是（） A.只有B.只有C.只有D.只有 6、(2010 河北石家庄模拟，18)关于 “ 热机 ” ，下列说法中正确的是（） A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能B.改进技术，可以使热机的效率达到100% C.用水循环来降低热机的温度，主要是利用水蒸发时吸热的特性 D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时水凝固胀坏水箱 7、(2010 重庆模拟 )一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（） A.它的密度变为原来的一半B.它的比热容变为原来的一半 C.它的热值变为原来的一半D.它的质量变为原来的一半 8、已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值，下列说
11、法中正确的是（） A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多 B.完全燃烧一定质量的甲种燃料，刚好烧开一壶水，那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水 C.燃烧相同质量的两种燃料，甲种放出的热量多 D.只要通风条件好，供氧充足，乙的热值可能大于甲的热值 9、某摩托车的效率为34，某汽车的效率为29，这说明了（） 九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 6 / 7 A.摩托车比汽车的功率大B.摩托车比汽车做的有用功多 C.使用摩托车比使用汽车做功多D.燃烧相同的燃料，摩托车将内能转化为机械能比汽车多 10、(2010 河北模拟 )下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（） A.热机的大量使用会
12、造成环境污染B.所有的热机都是用汽油作燃料 C.汽车排出的尾气都是有毒气体D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除 11、试分析汽油机在压缩冲程和做功冲程中的能量转化情况。 12、(2010 辽宁模拟， 2)小丽家去年冬天的供暖比往年好很多，这是因为热网改造后，由原来的小锅炉房 供暖变为 “ 沈海 ” 热电站余热供暖，从能源利用的角度来看“ 沈海 ” 热电站，这种既供电又供热的热电站与一 般的火力发电站相比，提高了_，能较好地控制污染。 13、垃圾是城市生活的“ 副产品 ” 。据统计， 2000 年我国城市垃圾总量约1.5 亿吨，并且每年以8%的速度 在增长。如何处理这些垃圾已成为人
13、们关注的热点问题。现在，人们处理生活垃圾的方法通常有两种：一 种是集中填埋； 另一种是利用垃圾中的可燃物质进行燃烧发电，研究表明： 生活垃圾的平均热值为6.27 106 J/kg。利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧1 吨生活垃圾可以发电8.64 108 J。安徽省某人大代表提议， 在合肥市郊区兴建一座规模为2 台 1.2 104 kW 发电机的垃圾处理发电厂。问： （1） 1 t 垃圾完全燃烧产生的热量是多少焦？ （2）燃烧垃圾发电的效率是多少？ （3）请你从环保、节能、经济等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。 14、小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2 103 J/(kg)，他想估
14、算一下自己家每天烧水 做饭需要的热量。于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间， 相当于每天将30 kg 20 的水烧开。 （1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？ （2）如果普通煤的热值为3 107 J/kg，从理论 上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克普通煤？ （3）小明家实际平均每天需要烧4 块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 kg 算，他家每天实际用煤2 kg，由 九年级物理16.4热机（学案测试题）人教新课标版 7 / 7 此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5。你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？ （4）从大的方面讲，家用煤除了热效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？ 二、预习内容 能量守恒定律的内容是什么？为什么说能量守恒定律是一个最普遍、最重要的基本定律？ （七）教后反思：
