人教版九年級物理導(dǎo)學(xué)案：第十四章內(nèi)能的利用

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1、 第十四章 內(nèi)能的利用 第一節(jié) 內(nèi)能的應(yīng)用 第四節(jié) 熱機 【學(xué)習(xí)目標(biāo) 】 1、通過實驗了解可以利用內(nèi)能來做功。 2、通過掛圖和模型了解四沖程汽油機的基本工作原理。 3、從能量轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值，并了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的 意義。 4、通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認識效率。 5、通過閱讀“科學(xué)世界”擴展學(xué)生的知識面． 【學(xué)習(xí)重點 】：汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值． 【學(xué)習(xí)難點 】：熱機中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機效率． 【預(yù)習(xí)檢測 】 1．熱機是將 能轉(zhuǎn)化為 能的機械。

2、 2．內(nèi)燃機是由 、 、 、 四個沖程組成的。 3．1kg 的某種燃料 燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，煤的熱值是 3 107 J/kg ，其物理意義是 ， 某種燃料的熱值與其質(zhì)量 。 4 ． 與 之 比叫 做 熱 機 的 效 率 ， 熱機 的 效 率 總 是 。 【共同探究 】 ★學(xué)生活動一：演示酒精燈對試管中的水加熱時，水內(nèi)能的變化。 水沸騰后會出現(xiàn) ____________ 現(xiàn)象，在這個實驗中燃料的 ______能通過燃燒轉(zhuǎn)化為 ____能，又通過 ______對 _____做功，把 _____能轉(zhuǎn)化為 ____能。

3、 ★學(xué)生活動二：內(nèi)燃機 閱讀課本 P135 解決下列問題。 1．熱機是把 _________能轉(zhuǎn)化為 _________能的裝置。 2．什么是內(nèi)燃機？ 3、完成下表中的填空 內(nèi)燃機的工作過程表 進氣門開 排氣門開 活塞的運 曲軸的運 能量的轉(zhuǎn)化 關(guān) 關(guān) 動 動 吸氣沖程 開 關(guān) 向下 半周 壓縮沖程 向 周 能→ 能 做功沖程 向 周 能→ 能 排氣沖程 向 周 第 1 頁

4、 (1) 每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn) 周 , 完成 個做功沖程 (2) 在一個工作循環(huán)中 , 只有第三個沖程燃氣對外做功 , 其他三個輔沖程不但不做功 , 還要消挺機械能 聯(lián)系 (3) 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) (4) 依靠的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程 ★學(xué)生活動三：閱讀燃料的熱值，并回答下列問題： 想①燃想料的議種類議很多有固態(tài)的也有液態(tài)的還有  _____態(tài)的，例如  ______ 等。燃料的燃燒是 一種 ___反應(yīng)，燃燒過程中燃料的

5、  ___能得到釋放，轉(zhuǎn)化為周圍物體的  ____能。 ②_______________________ 叫燃料的熱值。 ③熱值是燃料的一種 ______，其物理量符號是 ______。他的單位 （字母）是 _________。 ④干木材的熱值是 _______________，其物理意義是 ______________________ 。要是有 4kg 的干木材完全燃燒能放出 _______J 的熱量？ 討論問題一 討論 137 頁“想想議議，” 并通過閱讀教材，完成下列的問題 在新型運載火箭設(shè)計成功后， 需要設(shè)計一種合適

6、的燃料， 請你觀察課本上的“幾種燃料的 熱值”表格在表中選擇合適燃料并說明原因， 以及進一步設(shè)想由所選燃料帶來的需要解決的 技術(shù)問題。 所選的燃料是 ，原因是 討論問題二 ：內(nèi)能的利用效率： ①思考：我們利用內(nèi)能可以 ______和 _____。 ②由于燃料很難完全燃燒，所以實際放出的熱量比計算出的熱量值要 __的多。而且有 效利用的熱量又比實際放出的熱量 __。（填大、小）所以利用內(nèi)能時就存在效率問題。 ③取暖的煤爐子、做飯的煤氣爐子等各種爐子是通過燃料的燃燒獲得 _____能，傳遞給 水、食物一部分為人類服務(wù)。其中被人類有效利用的能量是

7、 ____________________, 其計算 方法是 __________________；提供這些能量的總能量是 ______提供的 。這些總能量的計算方 法是 _______________________ 。所以爐子的效率就是 _____________________ 。 ④想一想提高爐子效率的有效方法：  _________________________________________ 。 ⑤推動汽車的汽油機、柴油機等各種熱機是利用內(nèi)能  ______。其中對人類有用的部分 是熱機所做的有用功，其計算方法是

8、  ________，供這部分有用功的能量來自于  _________ ， 其計算方法是  ____________ 。所以熱機的效率的計算方法是  _____________________ ⑥在熱機的各種能量損失當(dāng)中  _______的能量最多。 【歸納整理 】 【拓展練習(xí) 】 實質(zhì)：熱機是把  _______轉(zhuǎn)化為 _________ 的機器。 1．摩托車上的熱機工作時提供動力的是  (  ) A．吸氣沖程  B ．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程 工作過

9、程：內(nèi)燃機工作時都包括 _______、______、_______、______四個 沖程，其中將機第械2能轉(zhuǎn)頁化為內(nèi)能的是 ______沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化 為機械能的是 ______沖程。 熱機 定義： ___________________________________________ 2．我們知道：多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作的． 關(guān)于壓縮沖程的作用，下列說法正確的是 （ ） A．將廢氣排出缸外 B ．完成對外做功 C ．吸進汽油和空氣的混合物 D ．壓縮燃料和空氣的混合物

10、 3．汽油機的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成的，下圖 16. 4－ 1 中表示做功沖程的是（ ） A甲 B 乙 C 丙 D 丁 4．汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，其中在壓縮沖程中，氣體的溫度升高，是通 過 方式增加內(nèi)能的。為了降低汽缸體的溫度，汽缸外有一個水 箱體，使汽缸被水包圍著，這是通過熱傳遞的方式減少汽缸內(nèi)能的，用水來包圍汽缸是因為 水的 。 5．關(guān) 于 熱 圖 16. 4－ 1 下 列 說 法 錯 誤 的 機

11、， 是 （ ） A．熱機性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機效率 B．在四沖程內(nèi)燃機中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機效率 C．柴油機的效率比汽油機的高，這是因為柴油的熱值比汽油的大 D．在壓縮沖程中內(nèi)燃機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 6．氫能源具有來源廣、熱值高、無污染等優(yōu)點。氫氣的熱值為 14．3107J／ kg，完全燃 燒 0． 5 kg 的氫氣可放出 ________J 的熱量；若一罐氫氣用去了一半，則剩余氫氣的 熱值 ( 變大／不變／變小 ) 7

12、 ． 焦 炭 的 熱 值 為 3.0 107 J/kg ， 它 的 物 理 意 義 是 ， 完 全 燃 燒 kg 的焦炭放出的熱量能把 50kg 水的溫度升高 60 ℃． [ 不計熱量損失，水的比熱容為 4.2 103 J/(kg ℃ )] ８．如圖 16. 4－ 2 所示是內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可以表示 為（ ） A. η=［ (E1+E2+E3+E4)/E ］ 100％ B. η=(E2/E) 100％ C. η=［ (E1 － E3+E4)/E ］100％ D. η=(E1/E) 100％ 圖 16. 4－ 2 質(zhì)疑與反思 ： 第 3 頁