《第十四章内能的利用》复习课导学案
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九年级物理第十四章内能的利用导学案1. 引言内能是物体分子间相互作用引起的微观粒子动能和势能的总和。
本章将介绍内能的特点和利用内能的一些实际应用。
2. 内能的特点内能具有以下特点: - 内能是一种宏观量,是物体内各种微观粒子运动的总和; - 内能的大小与物体的质量和温度有关,质量越大、温度越高,内能越大;- 内能是守恒的,即在一个封闭系统中,内能的变化等于物体吸收或释放的热量与做功的总和。
3. 利用内能的应用3.1 内燃机内燃机是利用内能转化为机械能的一种装置。
它将可燃物质(如汽油)在氧气的存在下燃烧产生高温高压气体,使活塞做功,驱动机械装置工作。
内燃机广泛应用于汽车、机动车等交通工具中。
3.2 电热水壶电热水壶是利用内能转化为热能的一种电器。
它通过加热元件使水加热,使水的温度升高。
在使用电热水壶时,可以通过控制加热时间来控制水的温度,满足不同的需求。
3.3 太阳能利用太阳能利用也是利用内能的一种方法。
通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,然后利用热能发电或供热。
太阳能广泛应用于太阳能热水器、太阳能发电场等领域。
4. 实践探究为了更好地理解内能的利用,我们可以进行以下实践探究:实验名称:水的加热与温度变化实验材料:烧杯、水、温度计、加热装置实验步骤: 1. 在烧杯中倒入适量的水,并记录水的初始温度。
2. 将烧杯放置在加热装置上,通过加热装置给水加热。
3. 每隔一段时间测量并记录水的温度变化。
4. 观察水的温度随时间的变化规律。
实验结果:随着加热时间的增加,水的温度逐渐升高,直至达到一定温度后保持稳定。
实验分析:通过实验可以看出,通过加热装置对水加热,可以利用内能使水的温度升高。
加热时间越长,水温升高的幅度越大,说明内能转化为了热能。
5. 总结本章介绍了内能的特点和一些利用内能的实际应用。
内能是物体分子间相互作用引起的微观粒子动能和势能的总和,具有可观测的宏观特性。
我们可以利用内能来驱动机械装置、加热水体以及通过太阳能等方式利用内能来发电和供热。
第十四章内能的利用第1节热机导学案【学习目标】:1.知道热机的概念,了解内燃机是热机的一种,2.了解汽油机、柴油机的构造;能表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
【学习过程】:一、自主学习1.观察图14.1-1酒精灯对试管中水加热沸腾后,猜想并思考:这个现象中能量是如何转化的?(1)会看到什么现象?_________________(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)在塞子被弹开的过程中,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。
2.热机就是把燃料燃烧获得的__________能转化为_________能的机器。
内燃机是热机的一种;主要有____________和______________(1)汽油机构造包括:_______ 、________ 、_______ 、_______、________ 、________ 、_______等。
(2) ①什么叫一个冲程?②汽油机一个工作循环包括哪些冲程?答:①____________________________________________②____________________________________________(3)汽油机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有______个冲程。
第一冲程:①吸气冲程中吸入的是什么?②汽缸中活塞由哪端向哪端运动?③进气门和排气门的打开和关闭情况?答:①____________ ②___________ ③进气门________排气门_________第二冲程:①压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化?②压缩冲程末产生什么结果?③汽油机是利用什么方式点火的?答:①____________ ②______________ ③______________第三冲程:①做功冲程为什么能做功?②是什么能向什么能转化?答:①____________ ②______________第四冲程:排气冲程有什么作用?答:__________________________________________二、合作探究知识点1.汽油机的工作原理1.观看汽油机的模型,了解它的工作原理后完成下列填空:内燃机的一个循环分为四个冲程:①吸气冲程:开始工作前,活塞位于气缸上端, _________打开,_________关闭,活塞____________运动。
课题:第14章内能的利用复习课学习目标:1.进一步认识热机的原理和工作过程,以及能量转化;2.加强对热值和热机效率的理解,学会运用热值和热机效率公式进行简单计算;3.进一步理解能量的转化和守恒定律。
学习过程:,一、自主学习(一)热机1.将利用燃料的能通过燃烧转化为能,又通过做功,把能转变为能的机器叫热机;内燃机在内燃烧汽油或柴油,分别叫、。
2、一个工作循环,包括:、、、四个冲程,压缩冲程_________能转化为________能;做功冲程____________能转化为________能;曲轴或飞轮转周,对外做功次。
3.汽油机和柴油机不同汽油机柴油机不同点构造:吸气冲程压缩冲程点燃方式效率应用相同点(二)热机效率1.1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
热值的单位:或。
(分别为固体、液体燃料和气体燃料的热值单位)2.q酒精=3.0×107J/kg,其物理意义为:。
燃料完全燃烧放出热量的计算公式:或。
3.关于热值的理解:①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
完全燃烧:表明要完全烧尽。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
4._____________________________________________________叫做热机的效率。
公式:η=W有用/Q总=W有用/qm;提高热机效率的途径:__________、__________________、______________________。
(三)能量守恒定律:能量守恒定律内容:二、合作探究1、.关于热机的效率,以下说法中正确的是()A.热机做的有用功越多,效率就一定越高。
B.热机的功率大,效率就一定高。
人教版九年级总复习第十四章内能的利用导学案2一、知识回顾在上一节中,我们学习了内能的基本概念和特点,以及内能的传递方式。
在这一节中,我们将继续学习内能的利用。
二、学习目标1.了解内燃机的工作原理;2.掌握蒸汽机的工作原理;3.了解冷热交换装置的工作原理。
三、内燃机的工作原理内燃机是一种将燃料在燃烧室内燃烧产生的热能转化为机械能的装置。
它的基本工作原理如下:1.燃料和空气混合:燃料和空气在进气道内混合,形成可燃混合物。
2.可燃混合物的压缩:发动机的活塞向上运动,将可燃混合物压缩,使其温度和压力升高。
3.可燃混合物的燃烧:活塞下降过程中,火花塞发出火花点燃可燃混合物,燃烧产生高温高压气体。
4.活塞运动:燃烧产生的气体推动活塞向下运动,形成机械能。
5.尾气排出:活塞向上运动过程中,废气通过排气门排出。
内燃机广泛应用于汽车、摩托车等交通工具,以及发电机、机器等方面。
四、蒸汽机的工作原理蒸汽机是一种利用水蒸汽的热能产生的机械能的装置。
它的基本工作原理如下:1.蒸汽的产生:水被加热,变成水蒸汽。
2.蒸汽的压力:蒸汽被加压,使其温度和压力升高。
3.蒸汽的进入:高温高压的蒸汽进入蒸汽机的活塞部分。
4.活塞运动:蒸汽进入活塞后,活塞被推动向下运动,形成机械能。
5.蒸汽的冷凝:压力减小后的蒸汽经冷凝器冷凝成水。
蒸汽机主要应用于发电厂、火车等需要大功率的场合。
五、冷热交换装置的工作原理冷热交换装置是一种利用热量的传递方式,将高温物体的热量传递给低温物体,实现能量的转化。
其工作原理如下:1.热量传导:高温物体和低温物体之间通过热传导发生热量传递。
2.流体循环:在冷热交换装置内,流体(通常是水或空气)经过循环,使高温物体的热量传递到低温物体。
3.冷热交换:热量从高温物体传递给低温物体,高温物体的温度降低,而低温物体的温度升高。
冷热交换装置广泛应用于空调、冰箱、散热器等设备中。
六、总结内能是一种物质的微观性质,它包含了物体分子内部的热运动能量。
第十四章内能的利用复习导学案知识网络内能的 _______,这是内能的_______利用方式 _______,这是内能_______为机械能定义:热机是利用____________的机械,_______转化为_______热机 整个能量转化过程:_____________ _______ __________种类 、 、 、 等_______________产生动力的热机,叫做内燃机,以________为燃料 ,以________为燃料_______的_______运动到_______的过程____________、____________、____________、________________周,活塞往复____次,对外做功_____次 ________打开,________关闭,活塞向____运动,____________都关闭,活塞向____运动,_______能转化为____能_______________都关闭,火花塞点火,活塞向____运动。
______能转化为_________能,(只有做功冲程是唯一对外做功的)_______关闭,_______打开,活塞向_______运动,排除废气(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的_______来完成的)比较汽油机和柴油机的异同:__________、__________、___________________放出的______与其______之比,叫做这种燃料的热值。
_____某种燃料__________放出的_______,________________,符号是___ ___(如是气体:单位是_______,符号是______)___________,_______________(求质量),_____________(求放出的热量) 如是气体,对应的三个公式是____________,____________,____________ 特点:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、 质量、体积等均无关热值数据含义:焦炭的热值3.0×107J/kg ,意义为:质量为_____的焦炭______________放出的热量为__________煤气的热值约为3.9×107J/m 3,意义为:体积为_____的煤气______________放出的热量为__________应用:火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的________大,体积小便于储存和运输定义:用来做________的那部分能量,与________________________之比公式:________________在热机的能量损失中,________带走的能量最多 热机效率低的原因:① 燃料并未完全燃烧;② 排出废气和散热;③ 热机的各部分零件之间有摩擦,要克服摩擦做功而消耗部分能量;④ 曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽是机械能,但不能称为有用功提高热机效率的途径: ① 使燃料充分燃烧;② 尽量减小各种热量损失;③ 保持热机件间良好的润滑、减小摩擦。
第十四章内能的利用单元复习课导学案【学习目标】1.了解能量及其存在的不同形式。
描述各种各样的能量和生产、生活的联系。
2.通过实验,认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。
3.从能量转化的角度认识燃料的热值。
4.了解热机的工作原理。
知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
5.知道能量守恒定律。
例举日常生活中能量守恒的实例。
有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
6.从能量的转化和转移的角度认识效率。
【学习重点】热机的工作原理、燃料的热值、热机的效率和能量守恒定律。
【学习难点】热机的工作原理、热机的效率和能量守恒定律。
【导学过程】一.教师引领,完成知识结构图。
第1节热机(一)热机问题1.概念:利用内能做功的机械叫做热机。
2.工作原理:利用内能对物体做功,内能转化为物体机械能。
3.热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(二)内燃机问题1.定义:燃料在气缸内燃烧的热机。
2.种类:汽油机、柴油机。
(三)汽油机1.定义:用汽油做燃料的内燃机。
2.构造:火花塞、进气门、排气门、活塞、气缸、连杆、曲轴。
3.工作原理:4.点火方式:点燃式。
(四)柴油机1.定义:用柴油做燃料的内燃机。
2.构造:喷油嘴、进气门、排气门、活塞、气缸、连杆、曲轴。
3.工作原理:4.点火方式:压燃式。
第2节热机的效率(一) 燃料的热值1、定义:2、单位:J/kg(固体、液体) J/ m3(气体)3、公式:q=Q/m (或q=Q/V)4、计算:Q=mq(或Q=Vq)(二)热机效率1、定义:热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。
用η表示。
2、公式:η=Q有/Q总×100%3、提高热机效率的主要途径:减少热机各种能量损失第3节能量的转化和守恒1.多种形式的能量:2.能量的转化:3.能量守恒定律:二.学会方法,了解思想。
1.在学习热值概念时,采用比值定义法给出。
2.在学习热机的效率概念时,也采用比值定义法给出。
第十四章内能的利用(复习课)导学案主备:赵永迪审核:郑丽茹【学习目标】(一)知识与技能:1.知道热机的构造及其工作原理;2.掌握热机的效率,会利用热值进行计算。
(二)过程与方法:能够熟练的理解和掌握能量的转化分析。
(三)情感、态度与价值观:形成积极向上,团结协作的学习氛围,学会与同伴的合作交流。
【学习重点】效率的计算和能量的转化【学习难点】利用热值计算效率【教学资源】多媒体课件、教材【知识回顾】请设计并绘出本章知识点的树状图(不拘一格)【自主学习】1.热机的发展及工作过程。
2.如何提高热机的效率?3.为什么永动机无法造出?【合作探究】任务一:热机1、热机分哪几类,它经历了怎样的发展?2、汽油机和柴油机的构造有什么不同?3、正确理解工作循环、冲程。
四个冲程各有什么作用?4、汽油机和柴油机分别有哪些方面的应用?任务二:热机的效率1、什么是燃料的热值,其与什么有关?2、关于热值的公式是什么?编写一道计算题。
3、举例说说如何提高热机的效率?任务三:能量的转化和守恒1、举例说明各种能量之间是可以发生相互转化的。
2、能量守恒定律的内容:【学后反思】【达标检测】1.下列机械不是热机的是()A、蒸汽机B、内燃机C、喷气式发动机D、电动机2.单杠四冲程内燃机在工作过程中,将机械能转化为内能的是()A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程3.下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是()A.在吸气冲程吸入的物质不同B.点火方式不同C.工作过程中能量转化的形式不同D.用途不同4.一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5.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6.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7.关于燃料的热值,以下说法正确的是() A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油,它们的热值是一样的8.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,则A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多9.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg・℃).10.太阳能是21世纪重点发展的能源之一.太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车.如图17-45所示是一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积为S=8 m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1 kW,在晴朗的天气,电池对着太阳产生的电压为U=120 V,并对车上的电动机提供I=10 A的电流,试问:(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150 N,则汽车的行驶速度是多大?【教学反思】。
内能的利用复习导学案学习目标:1.知道四冲程内燃机的构造和工作原理,能够区分汽油机和柴油机,知道热机中能量的转化。
2.理解热值的含义,会用热值公式进行燃料燃烧放热的计算。
3.能从能量的转化和转移的角度认识效率;会利用公式进行与效率的有关的综合计算。
4.知道不同形式的能量可以相互转化,正确理解能量的守恒定律;学会用能量转化和守恒的观点分析问题。
5.通过学习养成良好的分析问题、解决问题的习惯,培养自己的科学意识、创新和环保意识。
重点:1.热机及工作过程2.燃料的热值及热效率3.能量的转化和守恒难点:利用公式进行热量的综合计算学习过程:一、请同学们认真阅读学习目标二、请同学们回顾本章知识完成下面知识全面梳理及典例分析:知识点一:热机1.热机是将转化为的机械。
2.热机的种类有蒸汽机、内燃机、喷气发动机等,其中________是最常见的热机。
燃料直接在发动机内燃烧的热机叫内燃机。
内燃机的种类有机和机。
3.汽油机和柴油机的结构4.工作过程:_______冲程_______ 冲程_______冲程_______冲程汽油机一个工作循环中,活塞往复运动__次,曲轴转__周,完成___个冲程,对外做功___次;四个冲程中,只有_______对外做功,其余三个冲程靠飞轮______完成。
5.汽油机和柴油机的不同点(1)构造不同:汽油机汽缸顶有______,而柴油机汽缸顶部有______。
(2)燃料不同:汽油机的燃料是_____,而柴油机的燃料是_____。
(3)吸气不同:汽油机吸进_______________,柴油机只吸进_____。
(4)点火不同:汽油机属______点火,柴油机属_______点火。
6.能量的转化:压缩冲程_____________做功冲程______________燃料的燃烧的实质___________________学以致用例1.如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是( )A.压缩冲程,将内能转化成机械能。
第十四章 内能的利用【学习目标】1.知道内燃机的工作原理,并能说出工作过程中能量转化情况。
2.熟练掌握热值的概念,并会运用有关公式进行热量的有关计算。
情景导入 生成问题对照学习目标,本章你还有哪些地方需要加强? 自研互学 生成能力知识板块一 构建知识网络1.完成下列知识点填空:(1)某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫燃料的热值,单位是J/kg 或J/m 3,其放热计算公式Q =mq 或Q =Vq 。
(2)热机实质是将内能转化为机械能的机器,内燃机是热机的一种,它的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程,其中做功冲程使机器获得动力,而其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的。
(3)热机效率的计算公式η=Q 吸Q 放或η=W 有Q 放,提高热机效率措施有①设法利用废气能量;②提高燃料利用率;③减少机械摩擦。
知识板块二 热机的工作过程和原理2.如图所示,水沸腾后会将软木塞冲开,其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似( C )A .吸气冲程B .压缩冲程C .做功冲程D .排气冲程3.图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的,你认为让汽车获得动力的冲程是( B )知识板块三 热量、热值及热效率的有关计算4.某汽车发动机的功率为29.4kW ,以36km/h 的速度匀速行驶,经过了200km 时,消耗汽油50kg ,其中汽油的热值是4.6×107J/kg ,求发动机的效率。
解:汽车行驶完200km 所用时间为t =s v =200km 36km/h =2×104s 。
汽车共做功:W =Pt =2.94×104W ×2×104s =5.88×108J 。
汽油完全燃烧放出的热量为:Q =mq =50kg×4.6×107J/kg =2.3×109J 。
汽车发动机的效率η=W Q =5.88×108J 2.3×109J≈25.6%。
十四章内能的利用热和能的复习导学案热和能的温习出示目的1.加深分子热运动的内容及内能的有关知识的了解.2.稳固比热容的有关知识及热量计算.3.知道热机的四个冲程及能量转化.学习指点热和能的相关知识自主预习1.罕见的物质是由分子、原子构成的.分子假定看成球形,其直径以纳米来度量.2.一切物体的分子都在不停地做无规那么运动.〔1〕分散:相互接触的不同物质分子,彼此进入对方的现象.〔2〕分散现象说明:A.一切物质的分子都在不停地做无规那么运动;B.分子间存在间隙.〔3〕课本中的二氧化氮和空气的分散.实验现象:上方装空气的瓶内气体变为红棕色.结论:二氧化氮和空气发作了分散现象.〔4〕固、液、气都可发作分散现象.3.分子间有相互作用的引力和斥力.4.内能:物体外部一切分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能.5.物体在任何状况下都有内能,物体内能大小与温度有关.6.改动内能的方法:做功和热传递.7.比热容:〔1〕定义:单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所吸收的热量.〔2〕物理意义:表示不同物质吸热才干的物理量.〔3〕比热容是物质的一种属性,大小与物体的种类有关,与质量、温度变化有关.〔4〕水的比热容为4.2×103J/〔kg·℃〕,表示:1 kg的水温度降低1 ℃时所吸收的热量是4.2×103 J.〔5〕水常用来调理气温、取暖、作冷却剂、散热,是由于水的比热容大.8.计算公式:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t).9.热值定义:1 kg某种燃料完全熄灭放出的热量,叫做这种燃料的热值.单位:J/kg,热值反映的是某种物质的一种熄灭特性,同时反映出不同燃料熄灭进程中,化学能转变成内能的身手大小,也就是说,它是燃料自身的一种特性,只与燃料种类有关,公式:Q=mq.10.酒精的热值是3.0×107 J/kg,它表示:1 kg的酒精完全熄灭放出的热量是3.0×107 J.11.热机效率:①定义:用来做有用功的那局部能量与燃料完全熄灭放出的能量之比;②公式:η=W/Q.12.热机:能的转化:内能转化为机械能.13.汽油机每一个任务循环分为四个冲程:吸气冲程、紧缩冲程、做功冲程、排气冲程.做功冲程是将内能转化为机械能.紧缩冲程将机械能转化为内能.14.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空发生,它只会从一种方式转化为其他方式,或许从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的进程中,能量的总量坚持不变.小组讨论某型号公用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6 km ,遭到的阻力是3.0×103 N ,消耗燃油1.5×10-3m 3(假定燃油完全熄灭).假定燃油的密度ρ=0.8×103 kg/m 3,热值q =4×107 J/kg ,求:(1)公用车牵引力所做的功.(2)热机效率η=W/Q (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熄灭所发生的热量),那么该公用车的热机效率是多少? 解:〔1〕由于公用车在公路上匀速行驶,那么所受牵引力与阻力平衡.那么F 牵引=F 阻=3.0×10 3N牵引力所做的功W=F 牵引·s=3.0×103 N ×5.6×103 m =1.68×107 J.(2)Q=mq=ρVq=0.8×103 kg/m 3×1.5×10-3 m 3×4×107 J/kg =4.8×107 J.公用车的效率η=Q W =J108.4J 1068.177⨯⨯×100%=35% 教员点拨剖析多种能量转化的计算题时,一定要弄清有几次转化或转移,每个转换环节终究消耗的是哪种能量,失掉的是哪种能量,转化或转移时存在哪些能量损耗.跟踪训练1.分子在不停地做无规那么运动,能表达此规律的现象是( B )A.细雨蒙蒙B.桂花飘香C.雪花飞舞D.树叶凋落2.以下现象中,经过做功改植物体内能的是( A )A.两手相互摩擦,手发热B.用火炉烧水,水的温度降低C.阳光照射石板,石板温度降低D.用热水泡脚,脚觉得暖和3.摩托车上的热机任务时提供动力的是( C )A.吸气冲程B.紧缩冲程C.做功冲程D.排气冲程4.焦炭的热值是3×107 J/kg,意思是完全熄灭1 kg的焦炭放出的热量为3×107 J.5.汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是应用了水的比热容较大的性质.假设汽车散热器中装有4 kg的水,当温降低了10 ℃时,它吸收了1.68×105 J的热量. [c水=4.2×103 J/(kg·℃),不计热量损失]6.平安、清洁、方便的太阳能越来越遭到人们的注重和普遍应用.如下图,一太阳能热水器内装有质量为250 kg,温度为20 ℃的水,在阳光照射一段时间后,水温降低到80 ℃.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)](1)水吸收的太阳能是多少?(2)这些能量相当于完全熄灭多少千克干木柴放出的热量?(q干木柴=1.2×107 J/kg)解:〔1〕Q吸=cmΔt=4.2×103 J/〔kg·℃〕×250 kg×(80 ℃-20 ℃)=6.3×107 J;〔2〕由Q吸=Q放=mq可得m=Q吸/q干木柴=6.3×107 J/1.2×107 J/kg=5.25 kg.。
第十四章《内能的利用》第1节《热机》导学案【学习目标】1、知道热机的概念,了解内燃机是热机的一种。
复述热机的定义,解释热机中能量的转化列举热机的种类。
2、了解汽油机、柴油机的构造。
通过实验探究,发现汽油机、柴油机冲程的工作状态和能量转化。
能表述汽油机、柴油机冲程各冲程的工作状态和能量转化。
3、区分汽油机和柴油机。
【学习重点】汽油机各冲程的工作状态和能量转化。
【预习检测】温故而知新1. 物体内部所有分子热运动的能与分子能的总和,叫作物体的内能。
⑵一切物体都有内能,内能的单位是,用字母表示。
2.物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,温度越高,物体内分子运动速度越大,分子动能就越,物体内能也就越。
例如:同一物体温度越高,内能越。
【共同探究】学生活动一:阅读p135内容回答下列问题:1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时,水的内能变化。
思考;(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?___________ 2、热机是指把燃料燃烧时释放的__________转变为_________的装置。
热机应用历史上从蒸汽机到内燃机,内燃机有________及________等3、内燃机:燃料直接在发动机________燃烧产生动力的热机。
最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫作______和_______4、汽油机学生活动二:阅读教材,依据图自学并填写、汇报:(1)汽油机是利用作燃料来工作的。
(2)构造:。
(3)工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有______个冲程。
包括:_______ 、 ________ 、 _______ 、 ________四个冲程第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?进气门和排气门的打开和关闭情况?第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,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?5、柴油机(对比汽油机学习)(1)柴油机是利用作燃料来工作的。
第十四章内能的利用第一节热机学习目标:1、知识和技能知道热机中能量的转化知道四冲程内燃机的构造和工作原理了解汽油机和柴油机的主要区别2、过程和方法通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同,学习分析和比较的研究方法.3、情感、态度、价值观了解这些内燃机在生产和生活中的应用,感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用.重、难点:详细分析了汽油机的四个冲程。
汽油机和柴油机在工作过程中的相同点和不同点。
汽油机和柴油机在工作过程中的能量转换。
器材:汽油机和柴油机的模型学习课时:1课时一、课前预习:(1)汽油机的结构主要有;每部分的用途是;(2)四个冲程的特点是;(3)压缩冲程中能量转化是;在做功冲程中能量转化是。
二、课前展示1.物质的比热容的公式。
2.水的比热容,表示的物理意义是。
3.沿海地区和内陆地区昼夜温差不同的原因是。
三、创设情景:我们经常用到一些热机。
如:汽车、拖拉机,你知道它们是怎样工作的吗?四、自主学习、合作探究。
五、展示汇报:一.小组讨论交流,回答下列问题:1.汽油机是由、、、四个冲程组成的。
2.吸气冲程的特点是:活塞运动,进气门,排气门;压缩冲程的特点是:活塞运动,进气门,排气门;做功冲程的特点是:活塞运动,进气门,排气门;排气冲程的特点是:活塞运动,进气门,排气门;2.汽油机的四个冲程中压缩冲程有能量的转化,转化;做功冲程有能量的转化,转化;二.小组讨论交流回答以下问题:1.柴油机和汽油机在结构上的不同是,点火方式的不同是,吸入的气体的不同是,用途上也有不同是。
2.柴油机的重要应用是什么?六:实践创新,开动脑筋:1.热机是把_______能转化为_______能的机器.2.内燃机的特点是:燃料在__________燃烧,生成_______的燃气,燃气推动活塞_______,将_______能转化为_______能.3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成,内燃机中,将机械能转化为内能的是_______冲程,将内能转化为机械能的是_______冲程.4.汽油机和柴油机在构造上相比,汽油机顶部有一个__________,柴油机顶部有一个___________。
本章复习训练
、
热机、热值、热机效率
备课笔记
规律总结:
转速与做功次数和工作循环数的关系
解答有关内燃机的题目时,要明确四冲程内燃机的工作原理及工作过程,可运用“四、二、二、二、一”来总结.即一个工作循环有四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴和飞轮转动两周,两次能量转化(压缩冲程中将机械能转化为内能,做功冲程中将内能转化为机械能),对外做功一次.
备课笔记能量的转化
解析:水蒸气将软木塞冲出时,水蒸气内能减少,温度降低,水蒸气的内能转
化为软木塞的机械能,D选项正确;其他三项都是机械能转化为内能.
答案:D
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
备课笔记。
第十四章内能的利用复习学案学习目标1、完善知识网络,熟悉本章的知识内容,了解本章知识之间的联系。
2、了解本章考点,加深对本章内容的理解,能灵活运用所学的知识解答实际问题。
一、知识结构二、典型例题【例1】如图甲所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开。
图乙是四冲程汽油机的四个冲程示意图。
(1)酒精燃烧,能转化成能.(2)水的温度升高,这是用的方法增加了水的内能,水(填物态变化名称),产生高温高压的水蒸气。
这一过程与乙图中四个冲程中的图相似,区别是汽油机的此冲程中是用的方法增加燃气的内能,(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞,水蒸气的温度,内能。
(填“增大”、“减小”或“不变”)(5)水蒸气冲开瓶塞的过程,能转化成能.此过程与图相同。
(5)一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量,在运行过程中共损失了 4.8×107J热量,则这台柴油机的效率为,此效率的意义是。
a b c d甲乙【例2】某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系.他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1是(甲图中):先调整固定的位置,再调整固定的位置(选填“A”或“B”).(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和、.(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是.(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录的数据、利用公式Q=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能吸准确地计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果可靠吗?。
为什么?.三、分层练习题(一)技能训练1.下列机械中利用内能做功的是()A.电风扇B.电动机C.电饭锅D.内燃机2.下列交通工具中,动力设备不是热机的是()A.远洋轮船B.载重汽车C.战斗机D.电动摩托3.内燃机的一个工作循环中,存在机械能转化为内能,也存在内能转化为机械能,这两个能量转化的过程存在于()A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.吸气冲程和排气冲程4.根据汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是()A.汽油机汽缸顶部有一个喷油嘴,柴油机汽缸顶部是一个火花塞B.柴油机在吸气冲程中,将空气和柴油的混合气吸入汽缸C.汽油机和柴油机除了做功冲程外,其他三个冲程都没有能量转化D.汽油机的点火方式是点燃,柴油机是压燃5.三口之家分别单独使用不同燃料时的平均月消耗量分别为:干木柴约150㎏,无烟煤约50㎏,煤气约30㎏,天然气约15㎏,这四种燃料中哪一种的热值最高?()A.干木柴B.无烟煤C.天然气D.煤气6.关于燃料的热值,下列说法中正确的是()A.燃料的质量越大,热值越大B.燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关C.燃料燃烧时才有热值D.燃料燃烧时放出热量越多,燃料的热值越大7.(多选)为提高燃料的利用率,下列做法正确的是()A.把煤磨成煤粉,用空气吹进炉膛内燃烧B.加大送风量,把煤粒在炉膛里吹起来燃烧C.选用热值较大的燃料D.增大受热面积,减少烟气带走的热量8.(多选)热机的效率较低,为了提高热机的效率,你认为下列方法目前可行的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量减少各种热损失C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量D.尽量减少热机的工作时间9.下列关于能量转化的实例,你认为说法正确的是()A.水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能B.燃料燃烧——化学能转化为内能C.汽油机的做功冲程——机械能转化为内能D.给蓄电池充电——化学能转化为电能10.内燃机的四个冲程中的是冲程.11.单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,活塞往复次,曲轴转动周,对外做功次.12.火箭发射升空时,燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能,燃气对火箭做功,又将内能转化为火箭的能.13.如图所示,是四冲程汽油机是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中图是做功冲程,此冲程实现了能向能的转化;图让汽车获得动力,图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程.14.某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是,图示中能量转化的过程是转化为,内能(选填“增大”或“减小”).甲乙13题图14题图15.两种燃料热值之比为2:3,质量之比为2:5,则完全燃烧这两种燃料,放出的热量之比为.16.核电站的核心设备是,其中发生的反应是可以控制的;核电站中能量转化顺序为核能→→→电能.17.在煤、电能、地热能和太阳能中,属于化石能源的是,属于新能源的是,属于二次能源的是。
第十四章内能的利用第1节热机【学习目标】1.知道热机的概念,了解热机的工作原理。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
【学习重点】:了解四冲程汽油机的工作原理【学习难点】:了解四冲程汽油机的工作原理【导学过程】一.围绕问题,自主学习。
1.利用内能做功的机械称为热机。
热机是将能转化为能的机械。
2.热机的种类很多,有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机为内燃机。
内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
内燃机是由、、、四个冲程组成的。
二.参与活动,共同探究。
学生活动一:演示酒精灯对试管中的水加热时,水内能的变化。
教师演示17页实验,学生观察并回答问题: 水沸腾后会出现________现象,在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能,又通过______对_____做功,把_____能转化为____能。
学生活动二:内燃机熟读课本P18-20解决下列问题。
1.热机是把_________能转化为_________能的装置。
2.什么是内燃机?内燃机分哪两类?3.完成下表中的填空联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程学生活动三:探究汽油机和柴油机工作过程的异同点。
熟读18-20页教材内容,围绕给出的表格,完成探究任务。
汽油机柴油机工作过程吸气冲程不同吸入气缸内的是空气和汽油的混合物。
吸入气缸内的只是空气。
相同进气门____,排气门____。
压缩冲程不同燃料空气混合物被压缩,燃气体积小,压强大,温度高。
空气被压缩的更厉害,空气体积更小,压强更大,温度更高。
相同____能转化为____能,两个气门都关闭。
做功冲程不同火花塞产生电火花,使燃料燃烧,点燃式喷油嘴喷出雾状柴油,遇热空气燃烧,压燃式。
《第十四章内能的利用》复习课导学案
(一)、思维导图
(二)、知识点梳理:
一、热机。
1.工作原理:燃料在汽缸内燃烧,产生高温高压的燃气,把转化为;然后燃气推动活塞做功,把转化为。
2.热机工作时,由四个冲程组成,分别是、、、。
一个工作循环中,活塞来回往复次,曲轴转动周,燃气对外做功次。
二、热值
3.把某种燃料完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值。
热值的单位有和。
4.热值是燃料的一种性质,同种燃料,热值相同,与燃料的质量、是否燃烧等无关。
燃料燃烧放出热量的计算公式:或。
三、热机的效率
5.燃料的热效率:的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。
公式:。
四、能量的转化与守恒
6.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体到其他物体,而在这两个过程中,能量的总量。
二、知识点巩固
1.热机
例题1(2016.广东)如题图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图。
C图是冲程,与它原理相同的是图所示的演示实验。
汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图。
(后两空选填字母)
〖触类旁通〗下列四副图是四冲程汽油机的工作示意图,其中使汽车获得动力的是()
2.热值
例题2(2017.广东)“可燃冰”是一种新型能源,主要成分是甲烷,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,所以“可燃冰”是一种新型能源(选填“清洁”或“污染”);1m3甲烷完全燃烧能产生 J热量,这些热量可以使 kg的水从20℃加热到100℃.[甲烷的热值q甲烷=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)].
〖触类旁通〗已知天然气的热值是7.5已知天然气的热值是7.5×107J/m3,若某家庭一个月用8m3的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量是______J,若这些热量全部由热值是3.0×107J/Kg 的焦炭来提供,应完全燃烧______㎏的焦炭.
3.热机的效率
例题3.如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是:
A. 25%
B.40%
C.75%
D.35%
〖触类旁通〗如图所示,是某辆汽车工作的时候的能量流向图,仔细分析该汽车的能量流向以及会议你所学的内燃机知识,下列说法正确的是()
A.由图可知汽车最终用于车辆克服空气阻力的能量占到燃料完
全燃烧释放能量的42%
B.内燃机工作的时候是将机械能转化为内能
C.随着技术的进步,该汽车的能量利用率可以达到100%,因
此,只要发展科技,就可以解决所有的能源问题
D.由图可知,发动机输出的有用功并没有完全用于车辆的行驶
4.能量的转化和守恒
例题4(2017.南京)小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是()
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
〖触类旁通〗下列说法中不正确的是()
A.发电机工作时,将机械能转化为电能
B.电风扇工作时,扇叶的机械能是由电能转化的
C.在被阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
D.干电池给小灯泡供电时,干电池将电能转化为化学能
三、整合提高
1.用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,在此过程中()
A.是通过做功的方式改变水的内能
B.水的温度越高,水分子无规则运动越剧烈,内能越大
C.不锈钢的比热容比水小,不锈钢的吸热能力比水强
D.天然气燃烧越充分,热值越大
2. 一台四冲程汽油机,其中冲程将机械能转化为内能;已知所用汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧2g汽油所释放的内能是 J,若热机效率为40%,燃烧2g汽油转化的机械能是 J。
(已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃))
四、合作探究
1.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。
关于对图中①②③④的补充正确的是:[ ]
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
2.用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量.(2)燃气灶烧水的效率.
3.小丽家有如下设备:①煤炉、②电炉、③燃气灶、④电饭煲、⑤太阳能热水器.这些设备使用时,将化学能转化为内能的有______;将光能转化为内能的有______;将电能转化为内能的有______.
4.为了节能减排,很多地方采用了太阳能交通信号灯,这种灯能将太阳能最终转化为______能贮存起来,供交通信号灯夜间或阴雨天使用.根据能量的转化和守恒定律可知,能量在转化或转移的过程中,其总量______.。