初中物理 九年级 第十章 机械能、内能及其转化 导学案 学生姓名：________ 成绩等次:____
1 [知识回顾]
1.某种物质的温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和温度变化量乘积的比,叫做这种物质的_______.在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg·K),读作_________________.
2.计算物质比热容的表达式为_______________________.比热容是物质的一种______.它只与____________有关,与物体吸热或放热的多少_______,与物体升高或降低的温度多少______,与物体的质量_______.(填有关/无关)
3.物质吸热或放热的计算:Q吸=_________________,Q放=_________________.
四、热 机
[学习目标] 了解四冲程汽油机的工作原理，效率问题。热机的利用在人类发展史的意义.
[课堂导学]
将由燃料燃烧产生的高温高压的气体的内能转化为机械能的机器，统称为______.热机工作时，将燃料燃烧的化学能转化为______，又通过做功把内能转化为_________。
一、汽油机 自读课本20—21页内容，并观看课件,认识汽油机的构造及工作过程,完成:
1.汽油机的主体是一个______,汽缸内部有一个______,活塞通过______与______相连.汽缸上部有_________和_________,顶部有_________.
2.汽油机吸入气缸内的是___________________________.
3.汽油机一个工作循环包括______、______、______、______四个冲程.
4.填表
二、柴油机 自读课本22页内容，并观看课件,认识柴油机的构造及工作过程,完成:
1.从结构上看,柴油机和汽油机的区别主要是柴油机汽缸顶部有一个_______,但没有______;
《热机》
教学目标：
1、知识与技能：
了解四冲程汽油机的根本工作原理。从能量转化的角度认识燃料的热值。了解内能的利用在人类开展史上的重要意义。通过能量的转化和转移，认识效率。
2、过程与方法：
通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。利用挂图或模型讲解。利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的根本结构和工作原理。通过阅读“科学世界现代汽车〞 了解汽车的一些常识。通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。
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。通过阅读“科学世界现代汽车〞扩展学生的知识面。
教材分析：
本章主要通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃机的主要结构；大致了解内燃机工作时，能量的转化与转移情况；了解内燃机在现代生活，特别是交通方面的应用。通过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可防止地会有一局部内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。“关心科技开展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观〞是义务教育阶段物理课程的价值表现之一。通过本章的学习，要使学生了解内燃机的开展对人类进步起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
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：
热机中的能量转化及损失，了解热机的效率。
教学过程：
〔一〕导入新课
请大家拿出小汽车模型〔各人自带〕，今天这节课，我们主要研究小汽车等机器的“心脏〞——热机。
〔二〕新课教学
1、整体感知
内燃机是内能转化为机械能的机器，内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。内燃机在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次，完成一个冲程所用时间是整个周期的四分之一。内燃机的能量来源于燃油燃烧时的化学能。而1 kg的某种燃料在完全燃烧时放出的热量叫做热值。也就是说，它是燃料本身
2015年9月20日 请及时复习并完成作业！
第 1 页 热机和热机效率
Part 1、热机
1．在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是（ ）
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．排气冲程和吸气冲程
2、汽油机在压缩冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是（ ）
A．温度升高，内能增加，体积减小B．温度升高，内能增加，体积增大
C．温度降低，内能减少，体积减小D．温度降低，内能减少，体积增大
3．汽油机在工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程，内能转化为机械能B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．排气冲程，内能转化为机械能D．做功冲程，机械能转化为内能
4．如图所示流程图是用来说明单杠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
D．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
5．汽油机在做功冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是（ ）
A．温度升高，内能增加，体积减小B．温度升高，内能增加，体积增大
C．温度降低，内能减少，体积减小D．温度降低，内能减少，体积增大
6、一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（ ）
A．30个冲程，做了30次功B．60个冲程，做了60次功
C．120个冲程，做了30次功D．60个冲程，做了15次功
7、一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟内完成的冲程数和做功的次数分别是（ ）
热机与热机效率
1、 热机：
定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。
热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等
2、 内燃机：
内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程：
②柴油机工作过程：
3、汽油机和柴油机的比较：
①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
4、热值
燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。
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、是否完全燃烧等无关。
公式：、
①Q＝qm m=Q/q q=Q/m
Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。
②Q＝qV V=Q/q q=Q/V
Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m3）。
