第十五章第四节热机
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热学计算专题复习教学设计【整体设计思路】由于本轮复习是架建于第一轮基础知识点复习上的一项专题复习,将遵义中考中易出现的热学计算部分考试形式进行一个系统的梳理及归纳。
在这部分我将按照:知识构架→例题练习→学生讲解→方法归纳,四个层次进行:知识构架:构建框架,将热学计算的各种方式构建出来,以备后面归纳。
例题练习:由基础题型出发准备6个有关热学的计算题。
学生讲解:让学生上来对6个题目进行讲解。
方法归纳:在学生对题目的分析过程中完成知识构架。
【教学背景分析】教材分析:根据遵义中考考纲实施意见:1、了解内能和热量。
从能量转化的角度认识燃料的热值。
2、了解比热容,能计算物体吸放热。
3、从能量的转化和转移的角度认识效率。
针对性的进行例题练习,并归纳总结有关热学的所有计算方法。
学情分析:对于经过了第一轮复习的学生来说对系统知识和解题方法都有基础,这次的复习是将所有的热学题型进行系统的归纳,让学生自己练习,自己讲解为主,老师将计算的方法进行系统的归纳。
【教学目标】一、知识目标:1、能够通过简单的吸放热的计算区分m与V。
2、能够计算太阳能辐射热的题目并归纳方法。
3、能够从热学出发结合电学、做功的热学计算,以及能量转换或转移的效率。
二、能力目标:让学生通过自己练、自己讲的方式进行复习,以期达到强化作用,并能培养其他学生发现问题,解决问题的能力。
三、情感态度与价值观:对于燃料燃烧造成的环境污染,以及太阳能的应用,培养学生的环保意识。
【教学重难点】重点:热学的计算,区分m与V。
难点:电热、力热、太阳能热的综合计算。
【教学方法】讨论法、讲授法、归纳法【教学课时】一课时【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图引入新课对近四年的遵义中考进行分析。
让学生知道中考考什么,我们为什么要对这部分进行专项复习。
新课教学一、关于吸热与放热的计算展示热学部分思维导图,给学生归纳吸热的计算公式tcm∆=吸Q,燃料燃烧放热的计算公式qmq VQQ==放放或,以及吸、放热之间的关系:热平衡(不计热损失)放吸QQ=,热效率100%QQη放吸⨯=。
《热机》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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§4.4 循环过程 卡诺循环热机发展简介1698 年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸汽机,当时蒸汽机的效率极低。
1765 年瓦特进行了重大改进,大大提高了效率。
人们一直在为提高热机的效率而努力,从理论上研究热机效率问题, 一方面指明了提高效率的方向, 另一方面也推动了热学理论的发展。
各种热机的效率液体燃料火箭 η=48% 柴油机 η=37% 汽油机 η=25% 蒸气机 η=8% 热机:持续地将热量转变为功的机器。
工作物质(工质):热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质。
实例:火力发电厂的热力循环四大件:1锅炉、2汽轮机、3冷凝器、 4给水泵 流程图:给水泵Q 1电力输出热力发电厂的流程图及相应的热力学过程曲线P(b)一、循环过程系统经过一系列变化状态过程后,又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程。
1 热力学第一定律2.特点:1) 如循环的各阶段均为准静态过程,则循环过程可用状态图(如P --V 图) 上闭合曲线表示;2) 总能量变化为零 ∆E =0 ;3) 循环曲线所包围的面积等于循环过程 中系统对外做的净功。
正循环:过程曲线沿顺时针方向,系统对外作正功,热机循环。
逆循环:过程曲线沿逆时针方向,系统对外作负功,制冷循环。
二、热机的循环效率在一正循环中,系统从高温热源吸热Q 1,向低温热源放热|Q 2| (Q 2<0),系 统对外作功 W = Q 1 - |Q2|循环效率(cycle efficienty):一次循环过程 中系统对外做的功占它从高温热源吸热的比率。
循环过程P oVV 1V 2E ∆=12A Q Q Q=-=Q A=热机(正循环) 0A >1221111Q Q QAQ Q Q η-===-循环图三、卡诺循环1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环—卡诺循环。
给出了热机效率的理论极限值; 他还提出了著名的卡诺定理。
卡诺循环:在一循环中,若系统只和高温热源(温度T 1)与低温热源(温度T 2)交例4-2 如图所示的内燃机循环又称为奥托循环。
第十五章第四节热机
教学目标
1.知识与技能
●了解四冲程汽油机的差不多工作原理.
●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进展史上的重要意义.
●通过能量的转化和转移,认识热机效率.
2.过程与方法
●通过演示实验使学生了解能够利用内能来做功.
●利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的差不多结构和工作原理.
●通过阅读〝科学世界〞了解现代汽车的一些常识.
●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看和分析咨询题的能力.
●通过阅读〝科学世界〞扩展学生的知识面.
教学重点与难点
重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值.
难点:热机中的能量转化及缺失,了解热机效率.
教学课时:1时
教学过程:
引入新课
用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量缺失较大,内能的利用率较低。
能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?
进行新课
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机
(1)汽油机
最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分不叫做汽油机和柴油机我们
第一介绍汽油机
①构造〔出示模型或挂图。
边指示边讲解〕。
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
②工作原理。
〔边动作边讲解,并提醒学生注意观看活塞、气门、连杆、曲轴的动作情形〕
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
塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。
由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。
这是第一个冲程
活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。
这时进气门、排气门都关闭,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
压缩终止时尽管温度较高,但未能达到燃料的燃点。
在压缩冲程终止的瞬时,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。
这是第三个冲程
做功冲程终止,活塞连续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,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。
③能的转化。
教师:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?学生回答后总结:通过外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来关心内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功,内能就会转化成曲轴的机械能。
这时曲轴获得的机械能一部分通过做功,一部分通
过飞轮〔与曲轴相连的质量较大的轮子〕储存起来。
然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动,靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。
如此内燃机就可连续工作下去了。
打开flash课件,让学生明白得汽油机的工作原理。
(2)柴油机
柴油机与汽油机有共同的地点,也有不同之处。
①柴油机与汽油机的相同点:差不多上内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程
②柴油机与汽油机的不同点:
构造方面:柴油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴;
工作过程上:吸入的气体不同〔汽油机吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气〕;
压缩情形不同〔咨询:汽油机压缩冲程末温度、压强多大?柴油机压缩冲程末,气体体积要小得多。
因此压强更大,温度更高,那个温度早已超过了柴油的燃点〕;
点火方式不同〔汽油机靠火花塞点火。
柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点,从喷油嘴喷入雾状柴油便可赶忙燃烧。
这种方式称为压燃式〕;
用途方面:柴油机比汽油机廉价,但汽油机一样比柴油机轻巧,因此汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。
而柴油机一样用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
小结〔略〕
布置作业
〔l〕简述四冲程内燃机的工作过程。
〔2〕回答以下咨询题:
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?什么缘故?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周?。