第一篇:2014九年級物理全冊 第14章 第1節 熱機教案 (新版)新人教版
14.1熱機
一、教學目標
(一)知識與技能
1.了解四沖程汽油機的基本工作原理。2.從能量轉化的角度認識燃料的熱值。
3.了解內能的利用在人類發展史上的重要意義。4.通過能量的轉化和轉移認識效率。
(二)過程與方法
1.培養應用已有知識解決實際問題的能力。2.培養學生的創新意識。
3.培養學生觀察和分析問題的能力。
(三)情感態度與價值觀
1.通過演示實驗,激發學生的學習興趣和對科學的求知欲望,培養學生實事求是的科學態度。
2.提高學生將科學技術應用于日常生活和社會的意識。3.培養學生的主人翁責任感和環保意識。
二、教學重點
汽油機的工作原理和熱值的概念是重點。
三、教學難點
汽油機的基本工作原理的理解是難點。
四、教學方法
本節課內容為新授課。本課采用以實驗為主導的綜合啟發式教學,初步滲透探究式學習方法。
五、教具學具
試管、水、酒精燈、鐵架臺、汽油機模型、火柴、金屬網等。
六、教學步驟
(一)導入新課
請大家拿出小汽車模型(各人自帶),今天這節課,我們主要研究小汽車等機器的“心臟”——熱機。
(二)新課教學 1.整體感知
內燃機是內能轉化為機械能的機器,內燃機的一個工作循環由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。內燃機在一個工作循環中,活塞往復運動兩次,曲柄轉動兩周,燃氣對外做功一次,完成一個沖程所用時間是整個周期的四分之一。內燃機的能量來源于燃油燃燒時的化學能。而1 kg的某種燃料在完全燃燒時放出的熱量叫做熱值。也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態、質量、體積、是否燃燒均無關系。有效利用燃料是節能的重要措施,有效利用燃料的途徑:一是要讓燃料盡可能充分燃燒;二是要減小熱量的損失。
2.教學互動
互動1:實驗,引出內能可做功。
明確 教師引導學生分析:酒精燃燒放出熱量(化學能轉化為內能),通過熱傳遞將一部分內能轉移給了水,水的內能增加使其溫度逐漸升高直至沸騰,產生大量水蒸氣,水蒸氣越來越多,對軟木塞的壓力越來越大,最后將軟木塞推出試管口,這就是水蒸氣膨脹對軟木塞 1
做功。由這個實驗我們知道,利用內能可以做功,熱機就是把內能轉化為機械能的裝置。
互動2:內燃機的基本結構和工作過程。
明確 內燃機的主要特點:燃料直接在汽缸內燃燒。教師引導學生觀看模型,教師并演示汽油機工作中一個周期的四個沖程,引導學生得出:內燃機的一個工作循環是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。在一個工作循環中,活塞往復運動兩次,曲柄轉動兩周,燃氣對外做功一次。在壓縮沖程中,機械能轉化為內能,在做功沖程中,內能轉化為機械能。
互動3:燃料的熱值。
明確 教師提出問題:燃料的種類很多,固體燃料有木柴、煤等,液體燃料有汽油、柴油等,氣體燃料有煤氣、天然氣等。根據你的經驗,相同質量的不同燃料燃燒時放出的熱量是不是相同?學生討論后得出:不同。教師進一步引導后得出:燃料燃燒的本質是發生了化學變化,在燃燒的過程中燃料的化學能轉化為內能。相同質量的不同燃料燃燒時放出熱量是不同的。物理學中,把1 kg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。引導學生瀏覽書上的一些燃料的熱值,使他們知道熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關。
互動4:有效利用燃料。
明確 從家用煤爐怎樣節能談起,引導學生結合實際來討論,然后得出結論:一是要讓燃料盡可能燃燒充分;二是要減小熱量的散失。
互動5:學生討論怎樣提高燃料的利用率。
明確 根據教科書中讓學生討論,內燃機中的燃料燃燒放出的熱量是否能全部用來做功?學習討論后,教師引導鼓勵學生根據當地的實際情況提高燃料利用率。
3.達標反饋
(1)柴油機四個沖程中,內能轉化為機械能的是 C 機械能轉化為內能的是B A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
(2)一桶煤油用掉一半,剩下的煤油(D)A.密度和熱值不變,比熱容減為原來的一半 B.比熱容和密度不變,熱值減為原來的一半 C.熱值和比熱容不變,密度減為原來的一半 D.密度、熱值、比熱容都不變
7(3)酒精的熱值是3.0×10J/kg,由此可知(D)
7A.無論采用何種方式燃燒1 kg酒精,都可得到3.0×10J熱量
7B.如果燃燒1 kg的燃料時,得到3.0×10J的熱量,這種燃料一定是酒精
7C.每1 kg的酒精燃燒放出3.0×10J的熱量
7D.1 kg的酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×10J(4)現代火箭使用液態氫作燃料,是因為它具有(B)A.較輕的質量 B.較大的熱值 C.較特殊的密度 D.較大的熱量
(5)以內燃機為動力的各種機械,在人類生產、生活中應用極為廣泛,從輪船、火車到拖拉機、摩托車等,它的動力大多來源于內燃機,它們雖然在構造上略有差異,但工作原理都是一樣的。下列對內燃機的有關敘述中,錯誤的是(C)A.內燃機是內能轉化為機械能的裝置 B.內燃機用水冷卻,是因為水的比熱容大 C.它排出的廢氣無污染,是一種環保型的機器 D.內燃機靠產生的高溫、高壓氣體做功
4.課堂小結(1)內容總結
本節課我們學習了汽油機的一個循環,知道內燃機的一個工作循環由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程阻成以及各個沖程的具體情況,另外學習了熱值這個新的物理量和怎樣有效的利用燃料。
(2)方法歸納
本課通過以實驗為主導的綜合啟式發教學,提高我們將科學技術應用于日常生活和社會的能力。
(三)布置作業
1.簡單的研究鞭炮的工作原理。2.自制簡易小火箭。
(四)板書設計
四、熱機
一、汽油機的四沖程 A.吸氣沖程
B.壓縮沖程(機械能轉化為內能)C.做功沖程(內能轉化機械能)D.排氣沖程
二、熱值:1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。單位:J/kg
三、有效利用燃料的途徑 一是讓燃料盡可能充分燃燒 二是要減小熱量的損失
第二篇:九年級物理全冊 14.2 熱機的效率教案 (新)新人教
熱機的效率
一、教學目標
1、知識與技能
經歷“燃燒燃料釋放熱量的分配”的過程,感受到轉化為機械能的內能只是一部分,形成正確的世界觀
2、過程與方法
通過與機械效率的對比,了解熱機的效率,感悟到效率是評價投入、產出比的基本方法,并了解不同熱機的效率值;
3、情感、態度與價值觀
了解熱機的使用對社會的貢獻與帶來的環境污染,感受到自然科學的發展和先進技術的應用在推進社會發展的同時,也造成了環境污染。
二、教學重點
建立熱機效率的概念。
三、教學難點
理解環境污染與熱機使用的關系;熱機效率的運用。
四、教學過程
(一)復習引入
1. 叫機械效率。
2.內燃機是將 能轉化成 能。內燃機一個工作循環的四個沖程依次為 沖程、沖程、沖程和 沖程。3.在內燃機里,燃料釋放的能量都到哪里去了? 4. 叫做熱機的效率。
(二)燃料的熱值
1、某種燃料完全燃燒放出的能量(熱量)與其質量之比,叫做這種燃料的熱值(heat value),熱值用q表示。
2、單位:J/Kg 或 J/m
3、公式:Q = mq或:Q = Vq 其中:燃料完全燃燒釋放的熱量為Q、燃料的質量為:m、燃料的熱值為q;那么V則應該是燃料的體積、此時燃料的熱值仍然是q,可是此時因為體積單位為:m(米的立方),則燃料熱值此時單位為:J/m。
敬請同學們看教材23頁的小資料一些燃料的熱值。哪種燃料的熱值最好,燃燒這些燃料在實際中是否能充分的利用而沒有浪費掉?為此我們下面來學習熱機的效率
(三)熱機的效率
1.交流討論:熱機里的能量轉化。
利用想想議議的圖14.2-2在內燃機里,燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了? 熱機工作時,并不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功,有很大一部分能量在工作過程中損耗掉了。
333教學課件
由圖可見,真正能轉變為對外做有用功的能量只是燃料燃燒時所釋放能量的一部分。即熱機工作時的能量的損失 ①燃料未完全燃燒 ②廢氣排出帶走能量
③克服磨擦,消耗能量(由于機械傳動等要克服摩擦也要消耗能量)④熱機本身發熱帶走一部分能量。
2.熱機的效率定義是:熱機轉變為有用功的能量與燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。
即(1)熱機的效率為:??W有用Q總100%,其中W有用指用來做有用功的能量,Q總指完全燃燒釋放的能量。
看書P24一些熱機的熱機效率表,討論這些熱機中的能量轉化情況。(2)提高熱機效率的主要途徑:減少熱機工作中的各種能量損失.具體方法:首先要減少燃燒過程中的熱量損失;其次是要盡量簡化機械傳動部分,并選用優良的潤滑材料減小摩擦,以減少機械損失.如內燃機要掌握好火花塞點火或噴油嘴噴油的最佳時間;蒸汽類熱機,常將煤研磨成粉狀,用風吹入鍋爐內燃燒.這些措施都可以使燃料燃燒得更充分一些.即提高熱機效率的途徑:(1)燃料盡可能燃燒
(2)盡量減少各類熱量的損失
(3)在熱機的設計和制造上,采取先進技術
(4)使用時,注意保養,保證良好的潤滑,減少因克服摩擦阻力而額外消耗的功。各種熱機的效率:蒸汽機:6﹪~15﹪;汽油機:20﹪~30﹪;柴油機:30﹪~40﹪;飛機上的噴氣式發動機:50﹪~60﹪
想想看:熱機的效率能達到100 ﹪嗎?為什么? 不能。
因為熱機在工作過程中一定有能量損失。
(四)改變世界的熱機
看書P25第一、二自然段,說一說熱機的發展過程。
(五)當堂檢測
1.為了節約能源,需提高熱機的效率,下列措施中不能提高熱機效率的是()A.盡量使燃料充分燃燒 B.盡量增加熱機的使用時間
教學課件 C.盡量減少廢氣帶走的熱量 D.盡量減少熱機部件間的摩擦 2.下列供熱方式,最有利于環境保護的是()
A.用煤做燃料供熱 B.用石油做燃料供熱 C.用天然氣或煤氣做燃料供熱 D.用太陽能供熱 3.關于熱機,下列說法錯誤的是()A.熱機性能好壞的重要標志之一是熱機效率
B.在四沖程內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.在壓縮沖程中內燃機將機械能轉化為內能 作業布置:p26頁動手動腦學物理1-4
1、汽油的熱值為4.6?107J/kg,這個數值究竟有多大?有人通過一個具體例子來認識汽油熱值的大小;一個60kg的人,從大夏的1摟步行至第11摟(走了10層樓),每層樓的層高為3m,他克服重力做了多少焦耳的功?如果汽油完全燃燒獲得熱量的焦耳數和這些功相等,需要汽油的質量是多少?這大約相當于生活中什么物體的質量?
(六)課堂小結
分析及解答:由于計算功的公式為:W?Fs?Gh?mgh,而60kg的人從1摟走到11摟所做的功是克服重力做的功為:W?mgh?60kg?10N/kg?10?3m?1.8?104J,有燃料燃燒放出的熱量計算公式為:Q?mq,如果燃料完全燃燒放出的熱量要和這些功的數值相等則Q?W,即:mq?W?1.8?10J,則需要的汽油質量為:
4W1.8?104Jm???3.913?10?2kg?3.913?10?2?103g?39.13g 7q4.6?10J/kg而39.13克的質量相當于生活中的一個雞蛋的質量還不太足。
2、如果燃燒干木柴跟燃燒煤油放出的熱量相等,干木柴的質量應該等于煤油質量的幾倍?請列出相關計算式來說明理由。
分析及解答:由于燃料完全燃燒放出的熱量計算公式為:
Q?mq所以由題意有:m煤油q煤油?m干木柴q干木柴,而q煤油4.6?10J/kg,q干木柴?1.2?10J/kg,所以干木柴的質量應該是沒有質量的 77m干木柴m煤油?q煤油q干木柴4.6?107J/kg??3.83倍。1.2?107J、kg3、全球汽車保有量在迅速增長,截至2011年,全球處于使用狀態的汽車數量已突破10億輛。每輛汽車每年耗油1.8t,汽車內燃機的效率平均值取30%。如果能把內燃機效率提高,全球每年可節約多少燃油?
分析及解答:每輛車每年有效耗油量(用于做有用功的油)
教學課件
m1?m???1.8t?30%?0.54t,若熱效率提高1%則每輛車每年的耗油量為:m2?m1??0.54t?1.74t,31%這樣每輛車每年節約的油量為:m3?m?m2?1,8t?1.74t?0.06t,全球總共節約油為:m總?1010m3?1010?0.06t?6?108t。
4、提高熱機的效率具有哪些積極意義?請你列出一個回答問題的提綱,不必展開陳述。答:(1)提高熱機效率可以降低能源消耗,降低的成本,提高經濟效益,同時還可以大大地節約能源。
(2)保護環境、防止造成污染、減少資源的浪費
(七)布置作業
課本P26 1、3、4
五、板書設計
第2節 熱機的效率
一.燃料的熱值
1.定義: 燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比,2.公式: 3.物理意義
二.熱機的效率
1.定義
2.效率低的原因 3.如何提高效率
教學課件
第三篇:九年級物理全冊 第20章 第1節《磁現象 磁場》教案 (新版)新人教版
第1節 磁現象 磁場
一、教學目標
1.知識與技能:
1)知道磁體周圍存在磁場。
2)知道磁感線可用來形象地描述磁場,知道磁感線的方向是怎樣規定的。
3)知道地球周圍有磁場以及地磁場的南、北極。
2.過程與方法:
1)觀察磁體之間的相互作用,感知磁場的存在。
2)通過觀察磁體間的相互作用,提高學生的實驗操作能力,觀察、分析能力及概括能力。
3)通過感知磁場的存在,提高學生分析問題和抽象思維能力,使學生認識磁場的存在,滲透科學的思維方法。
3.情感態度和價值觀:
1)通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就,進一步提高學習物理的興趣。
2)通過感知磁場的存在,知道磁感線和地磁場,使學生養成良好的科學態度和求是精神,幫助學生樹立探索科學的志向。
二、教學重點
1.知道磁鐵的指向性和磁極間的相互作用。
2.知道什么是磁場、磁感線、地磁場和磁化。
三、教學難點
1.磁場和磁感線的認識。
2.被磁化的鋼針磁極的判斷。
四、教學器材
條形、蹄形磁體,鐵、鈷、鎳片,鐵屑,鋼針,投影儀,投影片,掛圖,微機,大頭針,鐵架臺,細線,有關磁性材料的實物,圖片(有些實驗器材可布置學生自己準備),小磁針。
五、教學過程
(一)引入
這是一個朋友在瑞典北部城市科羅娜(KIRUNA)旅游時拍到的照片,你知道這是什么自然現
象嗎?這就是傳說中的極光,它是絢麗的、多變的、神秘的。長久以來、人們除了感嘆極光的美麗,也在不停的尋找極光出現的原因,國內外也有很多關于極光的神話傳說。隨著科技的進步,人們才研究發現,這鐘現象是和地球的磁場有著密切的關系的。這節課我們就來認識磁現象。
(二)新課進行 1.磁現象
在小學的時候中,我們就了解了簡單的磁現象,同學們回憶一下,有哪些現象?學生發言,教師可以適時補充。例如磁鐵能吸引鐵;指南針可以指南北,幫助人們辨別方向;小磁針指南北;兩磁鐵可以相吸,其中一個換另一頭就相斥等等。
磁現象與生產生活密切相關,具有較高的科學研究價值。從古代開始,很多人們就致力于對磁現象的研究,例如司南的發明,就為當時的航海提供了很大的便利。司南就是我國早期的指南針,由兩部分組成。一部分是天然磁石制成的勺子形狀,另一部分是水平光滑的“地盤”,靜止的時候勺子的長柄就會指向南方。
(1)磁體
人們利用天然磁石制成各種形狀的磁體,它們具有共同的性質,就是能夠吸引鋼鐵一類的物質。演示操作,得出結論。
我們把鐵、鈷、鎳片,橡皮,塑料尺等器材放在桌上擺好,用條形磁鐵和蹄形磁鐵分別接近它們,觀察到磁鐵能吸引鐵片,能微弱地吸引鈷片和鎳片,不吸引橡皮和塑料尺。磁鐵
能吸引鐵、鈷、鎳等物質,磁鐵的這種性質叫磁性,具有磁性的物質叫做磁體。
把大頭針平鋪在一張白紙上,分別將條形磁體和蹄形磁體平放在大頭針上,然后用手輕輕將磁體提起,并輕輕抖動,觀察到磁鐵兩端能吸引較多的大頭針,而中部沒有吸引大頭針。磁體各部分的磁性強弱不同,磁體兩端的磁性最強,這兩個部位叫磁極(magnetic pole)。
把條形磁體用線懸掛在鐵架臺上,或把小磁針支起,讓它在水平方向上自由轉動,觀察它的靜止方位。一端指南一端指北.懸吊著的磁體,靜止時指南的那個磁極叫做南極(south pole),又叫S極。靜止時指北的那個磁極叫做北極(north pole),又叫N極。
把兩塊條形磁體用線吊起來,用其中一塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的S極,觀察現象。再用這塊條形磁體的N極靠近另一塊條形磁體的N極,觀察現象。發現磁極相互吸引,同名磁極相互排斥。
(2)磁化
從剛才演示的磁鐵兩極各取一個大頭針,發現會有互相吸引的現象。或者從同一極取下的2個大頭針互相排斥。
一些物體在磁體或者電流的作用下會獲得磁性,這種現象就叫做磁化。你也可以試一試用磁鐵來磁化一根普通的縫衣針。
2.磁場
剛剛我們認識了磁體的許多磁現象,下面我們把磁針拿到一個磁體的附近,它會怎么樣?為什么會這樣?先猜猜,再做,最后討論,說出結論。
同學們通過猜和做后,熱烈地討論,可能提出“場”(預習結果,可學生說不清什么叫場)。
小磁針到底是受到磁體的吸引力,還是說小磁針受到磁場的力的作用,到底是哪個?小磁針和磁體并未接觸,看來,在磁場周圍存在著一種物質,能夠使小磁針偏轉。但是我們卻看不見、摸不著這樣的物質。這種物質真的存在嗎?是的,因為我們可以根據它所表現出來的性質來認識它、感知它,證明它是確實存在的。學生們在討論:
就像風是空氣流動形成的,電流能使燈絲發光一樣,場的作用是實實在在的。那什么是磁場?在磁體周圍存在著一種物質,它對放入其中的磁體產生磁力的作用。
想想做做
現在我們把條形磁體用布包上,判斷它的磁極。把條形磁體懸掛起來,指南的是南極,指北的是北極。拿小磁針靠近條形磁鐵的一端,與小磁針北極相吸的是南極,另一端是北極。同學們的辦法很好,那么我們把小磁針放到磁體周圍將會是什么樣?
學生們把小磁針放在條形磁體和蹄形磁體周圍,觀察并討論。小磁針不指南北,指不同的方向。
從實驗中我們感覺磁場好像很復雜,為了形象地描述磁場,在物理學中,把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向,那么,我們可以在磁場中放入許多小磁針,它們的分布情況和北極所指的方向就可以形象直觀地顯示出磁場的分布情況,我們用鐵屑代替小磁針來做做看。說出你是怎么做的?觀察到什么?
在一塊玻璃板上均勻地撒一些鐵屑,然后把玻璃板放在條形磁體和蹄形磁體上,輕敲玻璃板,觀察鐵屑的分布。觀察到鐵屑在磁場的作用下轉動,最后有規則地排列成一條條曲線。鐵屑的分布情況可以顯示磁場的分布情況,因此我們可以仿照鐵屑的分布情況,在磁體的周圍畫一些曲線,用來方便、形象地描述磁場的情況,科學家把這樣的曲線叫做磁感線。你們思考討論一下,磁感線是什么?怎樣理解它?
在磁體周圍畫一些帶箭頭的曲線,使任一點的曲線方向都跟該點小磁針北極所指的方向一致,它們可以方便、形象地描述磁場,這樣的曲線叫磁感線。磁感線只是幫助我們描述磁場,是假想的,實際并不存在。
既然可以用磁感線描述磁場,磁場又有方向,那么我們看條形磁體和蹄形磁體的磁場分布,說出磁感線應該從N極指向S極,還是應該相反?
試一試標出磁感線上的箭頭指向。
教師巡回檢查學生們標的情況,同學們都標出來了。我們認識了磁場并知道磁場的方向和用磁感線描述磁場分布情況。
3.地磁場
大家知道為什么指南針能指南北,不是指東西嗎?地理的南極和北極是不是在我們指的南北方?地理的兩極和地磁的兩極一致嗎?要想知道這些知識我們就需要來了解地磁場的存在和地磁感線的指向及分布。
地球周圍存在著磁場——地磁場,地磁場的形狀跟條形磁體的磁場很相似。但是地理的兩極和地磁的兩極并不重合,地磁場北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近,所以小磁針南極指南、北極指北。就是在地磁場的作用下,小磁針才會指南北。
(三)課堂小結
本節課我們知道了什么是磁體、磁極、磁場、磁感線和地磁場。
(四)布置作業。
課后P123 “動手動腦學物理”第1、2、3題
六、板書設計
第1節 磁現象 磁場
一、磁現象
1.磁體 2.磁極
3.磁極間的相互作用
二、磁場
1. 磁場 2. 磁感線
三、地磁場
1. 地磁場特點 2. 沈括
教學反思:
這一節內容較多,但都較為簡單為簡單,且很多知識學生在日常生活中都有接觸過,所以學生學習起來不難,學習積極性也很強,在4個班上課中,都可以感受到學生課堂上相當的活躍。但是在演示實驗“磁體周圍的磁場分布”時,實驗現象雖然明顯,但學生都看不清楚,所以在上完2個班后,另外兩個班,我就沒帶該演示器材了,所以在做PPT時,最好能夠將該實驗現象拍下來,然后通過PPT展示給學生看。
第四篇:人教版九年級物理第十三章第1節 熱機教學案
第1節 熱機
學習目標
知識與技能1.了解四沖程汽油機的基本工作原理;
2.知道熱機工作過程中的能量轉化情況,知道四沖程內燃機的工作過程。過程與方法1.通過演示實驗了解可以利用內能來做功;
2.利用掛圖或模型講解四沖程汽油機的基本結構和工作原理; 3.通過閱讀“科學世界現代汽車” 了解汽車的一些常識。情感態度與價值觀
1.通過演示實驗培養學生觀察和分析問題的能力; 2.通過閱讀“科學世界現代汽車”擴展知識面。教學重點難點
四沖程汽油機的工作原理及能量的轉化過程。
一、引入新課
◆探究活動1:塞子的機械能從哪里來?
請同學們觀察實驗現象,并試分析這個過程中能量的轉化情況。
1.試管內裝些水,用酒精燈加熱,會看到什么現象?
2.若用橡皮塞塞住試管口,再繼續給水加熱,又會看到什么現象?
分析實驗過程中的能量轉化:
燃料的化學能通過燃燒轉化為水和水蒸氣的內能;水蒸氣又通過對木塞做功,把水蒸氣的內能轉化為木塞的機械能。
一、內能的利用
1.利用內能做功
2.利用內能來(加熱)熱傳遞
第 1 頁
二、熱機
1.熱機:利用內能做功的機械。
2.從能量角度——將內能轉化為機械能的機器。◆探究活動2:
生活中你見過什么熱機?這些熱機有哪些特點?
蒸汽機車
濰柴動力WD12大功率柴油機
渦輪增壓汽油機
國產客機ARJ21用GE發動機 3.熱機的分類:
外燃機:如蒸汽機
內燃機:如汽油機、柴油機、噴氣式發動機
三、內燃機:
常見內燃機分為:汽油機和柴油機 1.汽油機: A.構造圖:
B.工作過程
第 2 頁
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
2.柴油機:
結構圖:
三、鞏固練習
1.如圖所示是汽油機工作循環中的某 一沖程,這個沖程是()A.吸氣沖程
B.壓縮沖程
C.做功沖程
D.排氣沖程
2.一個工作循環由個沖程組成,曲軸和飛輪 轉周,對外做次功,只有沖程
是燃氣對外做功,其他三個沖程是輔助沖程,要靠 安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。啟動時,都是 靠先使飛輪和曲軸轉動起來。
3.四個沖程中哪些沖程發生了怎樣的能量轉化? 4.沖程使機器獲得動力?沖程排出了汽車的尾氣?
四、課堂小結
1.內能的利用:做功和熱傳遞 2.熱機及其分類
3.內燃機:汽油機和柴油機的構造和工作原理。
五、布置作業
1.如圖所示的四種交通工具,不用熱機作為動力機械的是()
第 3 頁 A.自行車
B.輪船
C.卡車
D.飛機
2.關于四沖程汽油機的工作過程有以下幾種說法:①在壓縮沖程中,是機械能轉化為內能;②在做功沖程中,是內能轉化為機械能;③只有做功沖程是燃氣對外做功;④汽油機和柴油機的點火方式相同.以上說法中正確的是()A.只有②③
B.只有①③ C.只有②④
D.①②③ 3.如圖14-1-1所示是四沖程內燃機工作循環中的一個沖程,它是()
A.壓縮沖程,將內能轉化為機械能 B.壓縮沖程,將機械能轉化為內能 C.做功沖程,將內能轉化為機械能 D.做功沖程,將機械能轉化為內能
4.從原理的發現到實際的應用,往往要解決許多技術上的難題.汽油機只有在做功沖程中燃氣才給活塞一個動力,但汽油機卻可以連續工作,其中關鍵部件是()A.火花塞
B.連桿
C.曲軸和飛輪
D.進氣門和排氣門 5.如圖14-1-2所示是內燃機的某沖程工作示意圖,以下改變內能方式與此相同的是()A.烤火取暖 B.搓手取暖
C.向手“呵氣”取暖 D.用熱水袋取暖
6.汽油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮,汽缸中的()A.壓強增大,溫度降低
B.壓強減小,溫度升高 C.壓強增大,溫度升高
D.壓強減小,溫度降低
7.一個單缸四沖程柴油機轉1800 r/min,則每秒鐘燃氣做功________次,曲軸每秒轉動________轉;活塞往復運動________次;吸氣、壓縮、排氣沖程靠__________完成.
8、下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況.關于對圖中①②③④的補充正確的是()
A.①做功沖程
②內能轉化為機械能
③壓縮沖程
④機械能轉化為內能 B.①壓縮沖程
②內能轉化為機械能
③做功沖程
④機械能轉化為內能 C.①壓縮沖程
②機械能轉化為內能
③做功沖程
④內能轉化為機械能. D.①做功沖程
②機械能轉化為內能
③壓縮沖程
④內能轉化為機械能
9、一臺單缸四沖程柴油機轉速為1200轉/min,則柴油機1s內()A、完成20個沖程,做功20次
B、完成40個沖程,做功40次
C、完成40個沖程,做功10次
D、完成20個沖程,做功10次
6.汽油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮,汽缸中的()A.壓強增大,溫度降低
B.壓強減小,溫度升高 C.壓強增大,溫度升高
D.壓強減小,溫度降低
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第五篇:九年級物理全冊第14章第2節熱機的效率教案3(新版)新人教版
熱機的效率 【教學目標】
(一)知識與技能
從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱能的本領不同。了解熱機效率的含義。
(二)過程與方法
燃料燃燒時能量的主要流向。
(三)情感態度價值觀 增強環保意識。【教學重點】 熱機的效率 【教學難點】
熱機能量流失的方向 【課前準備】 掛圖、多媒體課件 【教學時間】 1課時
【教學過程】 引入新課
1、復習提問:什么是機械效率?
2、新課引入:熱機是內能轉化成機械能的機器,它跟所有機械一樣,也有效率的問題,這一節我們就來討論這個問題。課題:14.3熱機的效率 進行新課
(1)熱機的能量損失
教師:一輛汽車從身旁駛過,有時根據人的嗅覺就能知道它的發動機是汽油機還是柴油機。這是為什么?
學生:因為它們排出的氣體的味道不同。
教師:說得很對。但你們想過沒有,排出的氣體中仍有汽油或柴油味這說明了什么?學生:說明汽油或柴油并未完全燃燒。
教師:既然燃料沒有完全燃燒,就說明有一部分能量被白白地損失掉了。板書:
一、熱機的能量損失 1.燃料未能完全燃燒
教師:再想想,除此之外還有些什么損失? 學生:排出的氣體中還具有內能。
教師:有人曾用汽車的尾氣加熱飯菜就說明了這一點。除此之外,氣缸壁等也會傳走一部分內能。
板書:2.廢氣和散熱帶走一部分內能 教師:以上這些都是沒有轉化成機械能的內能。那么曲軸獲得的機械能是不是全部做了有用功?
學生:不是,有一部分要傳給飛輪以維持其繼續轉動。
教師:除此之外,由于各零部件之間有摩擦,曲軸還需克服摩擦做功。板書:3.克服摩擦做功(2)熱機的效率 由于以上原因,真正用來做有用功的能量只占燃燒燃料所能提供能量的一部分。所占比例的大小,也就成了熱機性能的標志。為此,我們再介紹一個新的概念:
板書:
二、熱機的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率
由于損失的原因比較多,所以熱機的效率一般都較低。(參閱課本中的幾種熱機的效率,內燃機的能流圖以及火電站的能流圖)教師:熱機是人類使用的主要動力機。盡管它的效率還不高。我們仍然離不了它。問題的關鍵是如何改進和提高它的性能。經過上面的分析,誰能歸納一下改進熱機的總體設想? 板書:
三、如何提高熱機的效率
學生:讓燃料盡可能充分燃燒。(板書)學生:減小各部分之間的摩擦。(板書)教師:讓其盡可能完全燃燒,可通過改善燃燒環境,調節油、氣比例等來實現。為了減小摩擦需要經常保養機器,適當調節各零部件間間隙,并注意保持潤滑等。另外還應下決心關停一些冒黑煙、耗能大的熱機,以提高熱機的整體水平。提高熱機的效率,并非易事,需要解決的問題還很多,甚至每前進一步都要付出艱苦的努力,不過我們相信,隨著科學技術的飛速發展,以及新能源的不斷開發,熱機的性能一定會得到較大提高。我們也期待著現在的青年中能涌現出更多瓦特式的人才,為人類研制出更新更好的熱機
(三)學習小結
1、熱機的能量損失包括哪些方面?
2、怎樣減小熱機的能量損失?
3、熱機的使用會帶來哪些環境問題?
(四)課堂練習
1、熱機是把能轉化為能的機械,在熱機里,轉變為的能量和燃料完全燃燒所釋放的能量的比值稱為熱機效率。
2、如何提高熱機效率,是減少能源消耗的重要問題,要提高熱機效率,其主要途徑是減少熱機工作中的各種損失,其次是保證良好的,減少機械損失。
3、為節約能源,需提高熱機的效率,下列措施中不能提高效率的是()A、盡量使燃料充分燃燒 B、盡量增加熱機的工作時間 C、盡量減少廢氣帶走的熱量 D、盡量減少熱機部件間的摩擦
4、目前,社會上有一些舊的被淘汰的內燃機,從長遠看,你認為有必要修一修再使用嗎?說明原因?
(五)布置作業
1、課后作業1、2、3
2、課后調查社會上的能量損失。
3、調查熱機的能量損失情況和熱機帶來的污染情況,提出自己的治理意見。