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    人教版九年级上册物理第十四章《内能的利用》教案
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    物理九年级全册第2节 内能教学设计

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    这是一份物理九年级全册第2节 内能教学设计,共36页。教案主要包含了教学目标,教学重点,教学难点,课时建议,教具准备,教学课时,巩固复习,新课引入等内容,欢迎下载使用。

    第十四章 内能的利用

    本章教材打破了传统的力学和热学的界限,注重学科内各部分知识之间的联系,将机械能、内能和热机几部分内容整合在一起,通过对热值、热机工作原理的学习,进一步突出了化学能、内能和机械能的相互转化及应用.在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一主线,通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化,可以使学生逐步认识到世界是物质的,物质是运动的,物质之间是相互联系的,也是可以相互转化的,有利于培养学生辩证唯物主义的科学世界观.
    本章共分3节:
    1.第1节“热机”,本节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,了解汽油机与柴油机的区别;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用.
    2.第2节“热机的效率”,本节主要的教学内容有两个:一是燃料的热值;二是热机的效率(或燃料的利用率).教学时可先从生活中常见的燃烧现象中引入热值的概念,要求学生掌握热值的计算公式Q=mq,知道热值是燃料的一种性质,而“热机效率”的引出可以通过类比“机械效率”来帮助学生认识到燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能,要求学生掌握热机效率的公式η=W有W总×100%,能大致说出提高热机效率的途径,以及热机工作时燃料释放的能量的主要流向.
    3.第3节“能量的转化和守恒”,“能量守恒定律”是对本章及以前所学物理知识从能量角度进行的一次综合.通过学生自己动手做实验,向学生初步揭示了能量概念的物理实质.接着通过学生讨论、分析,了解能量不能凭空消灭和产生,只能相互转化和转移,并给出能量守恒定律.

    【教学目标】
    1.在知识目标方面:①知道热机中的能量转化,知道四冲程内燃机的构造和工作原理;②知道燃料燃烧过程中能的转化是化学能转化为内能,知道燃料的热值及其单位,能通过能量的转化和转移认识热机效率;③知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量守恒的实例,培养学生具有利用能量守恒的观点分析物理现象的意识.
    2.在能力目标方面:①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四冲程汽油机和柴油机的基本结构和工作原理.②从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同,建立燃料热值的概念,能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量;对热机效率有初步认识,能大致说出提高热机效率的途径.③通过学生讨论体会各种形式的能量之间的相互转化,并进一步理解能量守恒定律.
    3.在素养目标方面:①通过演示培养学生观察、分析问题的能力,通过阅读“科学、技术、社会”扩展学生的知识面;②通过对热机效率的学习,激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识.
    【教学重点】汽油机的工作原理及能量的转化过程,燃料的热值,汽油机与柴油机的区别.
    【教学难点】热机效率,热机中的能量转化及损失,能的转化与守恒定律.

    【课时建议】
    本章共有3节,建议5课时.
    第1节 热机……………………………………………………………1.5课时
    第2节 热机的效率……………………………………………………1.5课时
    第3节 能量的转化和守恒……………………………………………1课时
    本章复习和总结 ………………………………………………………1课时





    第1节 热机

    【教学目标】
    一、知识目标
    1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功;知道热机的概念,知道内燃机是热机的一种,体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.
    2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造.
    3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.
    二、能力目标
    1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程,能够简单地描述它们的主要特征,培养和提高学生的观察能力.
    2.通过对汽油机、柴油机结构的观察,有对观察到的现象做出判断的意识.
    3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料,培养学生收集信息和整理信息的能力.
    三、素养目标
    1.通过对本节课的学习,培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.
    2.通过学习热机的应用,激发学生的学习兴趣,培养学生将科学知识应用于人类社会的意识,进一步认识科学技术和社会之间的关系.
    【教学重点】
    四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.
    【教学难点】
    汽油机与柴油机之间的区别.
    【教具准备】
    多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水;汽油机与柴油机的实物模型.
    【教学课时】1.5课时

    【巩固复习】
    教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
    【新课引入】
    教师利用音像资料,展示汽车运动,坦克前进的画面,然后设问:你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗?汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的?
    学生思考、讨论、发表各自的看法.
    师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机,它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能,从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.
    【进行新课】
    知识点1 热机
    师我们开始做个实验,请大家细心观察,并注意以下几个问题:
    ①实验中有哪些能量转换?
    ②用酒精灯给试管中的水加热,有哪些物体吸热?
    ③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能?
    教师演示教材P17页图14.1-1的实验.(提醒:用金属网罩
    套在试管外面,并且胶塞不要塞得太紧,以免试管炸裂伤人)
    学生回忆并思考,发表各自的建议:水吸收热量,变成水蒸气推动塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能;塞子冲开时有“白气”产生,这是水蒸气液化放热……
    师 同学们回答得很好,酒精燃烧时,将化学能转化为内能,水蒸气推动塞子做功,内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功,那接下来请大家想一想,如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧,那么能量的利用率将会更高,推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行,那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中,我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.
    板书:
    热机:
    (1)定义:利用内能做功的机械.
    (2)工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再对外做功,把内能转化为机械能.
    (3)热机的种类:①蒸汽机;②内燃机;③汽轮机;④喷气发动机等.
    教师用多媒体播放课件“热机的分类和几种发动机原理”.
    热机的分类和几种发动机原理(多媒体课件)
    (1)热机的分类
    通常根据燃料燃烧方式,将热机分为内燃机与蒸汽发动机两类.凡燃料直接在汽缸内燃烧,全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称内燃机,如汽油机、柴油机等都属于此类.先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工质,再由工质将得到的能量的一部分转变为机械能的称蒸汽发动机,又称外燃式热机.内燃机的工质是燃烧的烟气,而蒸汽发动机的工质是水蒸气.
    蒸汽机在热机中是最早出现的,以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继交叉出现.其中内燃机应用范围最广,天空、地上、水中都有内燃机的身影.蒸汽发动机由于笨重、效率低,现在应用已不多.
    (2)几种发动机原理简介
    蒸汽轮机利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出,冲击叶轮,使叶轮与机轴一同旋转.蒸汽轮机的输出功率很大,大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦.
    燃气轮机基本原理与蒸汽轮机相似,但工质不是蒸汽,而是燃料燃烧后生成的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机,早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大(可达十几万千瓦),而且效率高,可达50%~60%.
    空气喷气发动机燃料在发动机的燃烧室内燃烧,生成的烟气从喷口高速喷出,根据反冲原理,发动机机身将向反方向运动.
    火箭发动机其结构与原理和喷气发动机相似.区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂(氧气)取自空气,因此空气喷气发动机只能在大气层内工作,主要用在飞机上;火箭发动机则自带氧化剂,燃料燃烧时不依赖于空气,因此可在大气层外工作,是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型,中国是火箭的故乡.
    板书:
    (1)内燃机:凡燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机.
    (2)内燃机主要分为汽油机和柴油机两大类,它们分别用汽油和柴油作为燃料.
    例题1(多媒体展示)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,用酒精灯加热一段时间后,会观察到的现象有:①———————————————————————;②————————————————————————.实验中的能量转化过程为:①酒精燃烧放出热量,酒精的——————能转化为水的———————能;②水吸热沸腾,产生大量水蒸气,气体膨胀对瓶塞做功,气体的———————能转化为瓶塞的———————能.

    答案:现象:①瓶塞被冲出来(向上跳起来)
    ②管口附近出现白雾
    过程:①化学内②内机械
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.
    知识点2 汽油机
    师 在现代社会中,内燃机是最常见的热机,内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的,也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.

    教师展示汽油机的实物模型,讲解结构部件名称(如图),引导学生了解汽油机的构造.
    板书:
    汽油机的构造:排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.
    师从汽油机的实物模型中我们知道了汽油机的构造,那汽油机是如何工作的呢?下面我们观看一个动画视频.
    教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画:汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气,推动活塞做功.活塞移动带动曲轴转动.要使汽油机连续工作,活塞必须能在汽缸内往复运动.活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程.多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的.(启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化)
    板书:
    (1)冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程.
    (2)汽油机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气.
    教师再次播放汽油机工作的视频动画,并提醒学生带着以下问题观察和思考:
    (1)四个冲程中气门开启、闭合状态如何?活塞运动方向如何?
    (2)吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸?
    (3)压缩冲程中压缩的是什么?压缩到最后会有什么结果?
    (4)四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化?
    (5)哪个冲程使机器获得动力?哪个冲程排出了汽车的尾气?
    学生看完视频后分组讨论,并积极回答问题:
    生1:①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸.
    ②压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩.
    ③做功冲程:进气门和排气门都关闭.在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体.高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功.
    ④排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸.
    生2:吸气冲程中当活塞向下运动时,汽缸内气体的体积增大,压强变小,大气压将油气混合物吸进汽缸.
    生3:压缩冲程中,活塞对油气混合物进行压缩做功,结果是使油气混合物的内能增加,温度升高.
    生4:四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化,其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能;“做功冲程”中,燃料燃烧,燃料的化学能转化为燃气的内能,产生高温高压气体,推动活塞运动,又使燃气的内能转化为机械能.
    生5:做功冲程中机器获得动力,排气冲程中排出了汽车的尾气.
    教师鼓励学生的回答,然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”(如图),并进行比较,强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.


    板书:
    (1)汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,曲轴和飞轮均转动两周,对外做功一次.
    (2)压缩冲程:机械能转化为内能;
    做功冲程:内能转化为机械能.
    (3)汽油机的四个冲程中,只有做功冲程产生动力,其他三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成,且消耗机械能.
    例题2(多媒体展示)如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()
    A.压缩冲程,将化学能转化成内能
    B.压缩冲程,将机械能转化成内能
    C.做功冲程,将内能转化成机械能
    D.做功冲程,将机械能转化成内能
    解析:判断内燃机工作过程属于哪一个冲程,需分两步:一是看气门开闭状况,二是看活塞运动情况,具体判断方法是:一气门打开,若进气为吸气冲程,若排气为排气冲程;两气门都关闭,活塞向上是压缩冲程,活塞向下为做功冲程.本题是两气门都关闭,活塞向上是压缩冲程.压缩冲程是将机械能转化为内能.
    答案:B
    例题3(多媒体展示)一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为6000r/min,则每秒钟发动机完成————个冲程,对外做功————次.
    解析:由6000r/min,算出飞轮每秒转动的转数为6000r/60s=100r/s.飞轮转一周完成2个冲程,一个工作循环为4个冲程,做1次功,飞轮需要转动2周,则每秒完成冲程数为100×2=200(个),每秒做功次数为1/2×100=50(次).
    答案:200 50
    例题4(多媒体展示)如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图,油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处?请作出简要解释.

    解析:在吸气冲程中,空气从进气管进入汽缸,气流在进气管狭窄处的流速较大,压强较小,汽油在气压的作用下流出喷嘴,在高速气流的冲击下变成雾状,与空气混合后进入汽缸,这样有利于燃料的充分燃烧.
    解:将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处,是因为进气管狭窄处的空气流速较大,压强较小(小于油箱内油面的大气压)汽油才能在气压的作用下流出喷嘴,在高速气流的冲击下变成雾状,与空气混合.
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.
    知识点3 柴油机
    师 坦克和轮船上使用的是柴油机,柴油机是如何工作的?它的构造又如何呢?下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同,所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有
    喷油嘴.(教师可展示柴油机的实物模型,也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同)
    教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”,并讲解.
    柴油机的工作过程(多媒体课件)
    柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成,曲轴和飞轮均转两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他三个冲程,也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.

    教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.(帮助学生了解柴油机的结构,同时增强对四冲程特点的理解)
    提示:汽油机与柴油机的比较:
    ①相同点:都是燃料在汽缸内燃烧;都是将内能转化为机械能的装置;都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮转动两周,对外做功一次;启动时,都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.
    ②不同点:

    补充说明:
    (1)汽油容易雾化并汽化,柴油不易雾化,所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入汽缸,柴油机采用在压缩冲程结束时从汽缸顶部喷入的方式.
    (2)汽油的燃点高但挥发性强,易于点火,故采用电火花点燃式点火;柴油的燃点低但挥发性差,不易点燃易压燃,故采用压燃式点火,即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上,喷入的柴油遇高温立即燃烧.
    (3)由于柴油机的压缩程度高于汽油机,燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机,从做功的角度来看,在柴油机里作用在活塞上的压力较大,做的功也较多;从能量的转化角度来看,柴油机燃气的温度较高,内能较大,转化成的机械能也较多,单位时间里做功较多.
    板书:
    在一个工作循环中,柴油机的四个冲程和汽油机一样,曲轴转两周,活塞上下往复运动两次,对外做功一次.且开始时都需要外力启动.
    例题5(多媒体展示)下列关于柴油机的叙述中,正确的是( )
    A.柴油机是把内能转化为机械能的装置
    B.四冲程柴油机每经过一个工作循环,曲轴就要转动四周
    C.汽油机有喷油嘴,柴油机有火花塞
    D.汽油机用压燃式点火,柴油机用点燃式点火
    解析:由热机的概念知,把内能转化为机械能的装置称为热机,柴油机属于热机,故A是正确的;四冲程内燃机每经过一个工作循环,有四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次,故B错误;在做功冲程中,汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物,是点燃式,而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的,称之为压燃式,故C、D选项错误.
    答案:A
    例题6(多媒体展示)某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当柴油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
    (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
    (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
    (3)柴油机的功率.
    分析:本题综合考查了压力与压强的关系、功和功率的计算、柴油机的工作原理等知识.(1)已知压强p和受力面积S,根据压强定义式p=F/S的变形F=pS,可直接求出;(2)根据求出的压力和已知压力移动的距离s,根据公式W=Fs可求出做的功;(3)柴油机工作时,飞轮转动两周,对外做功一次,由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数,从而可以求出柴油机的功率.
    解:(1)做功冲程燃气对活塞的平均压力
    F=pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N;
    (2)一个做功冲程燃气对活塞的功
    W=Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J;
    (3)因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s,
    每秒做功次数n=1/2×30=15次,
    柴油机的功率P=nWt=135J×15/1s=2025W.
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.
    师 请大家阅读教材P20《科学世界》——“现代汽车”.(扩大学生视野,激发学生兴趣,培养学生创新精神)
    【教师结束语】
    同学们,我们通过这节课的学习,收获了不少知识.我们知道了热机的工作过程和原理,知道了内能的利用在现代生产、生活中有着重要的地位和作用,这节课我们就学到这,谢谢.
    课后作业
    完成本课时对应课后练习.

    1.本节课的教学设计通过创设问题情景,提出让学生感兴趣的问题,引导学生思考热机中能量的转化,并通过播放flash动画,让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.
    2.教学时,教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍,重点讲述汽油机的四个冲程,通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍,使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时,教师可以采用对比的方法,结合柴油机的构造简图,讲述它与汽油机在构造上的异同,对于它们相似的地方,只需做简略的说明,而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.
    3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中,鼓励学生通过多种途径,如采访工人,查阅资料,上网搜集等,了解汽车在现代社会生活中的重要作用,同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习,勇攀科学高峰,为人类社会进步做出应有的贡献.



    浅谈粉尘燃料内燃机
    粉尘燃料属于一种可再生能源和新能源.有人发明了“粉尘燃料内燃机”,已在2004年4月7日向中国知识产权局申请专利,现已授权.
    内燃机是重要的工业动力之一,现有的内燃机均采用汽油、柴油作燃料,不仅尾气排放污染了环境,而且其资源日益枯竭.专家估计,世界上已探明的石油储量最多够人类使用50年.为解决世界石油危机,人们积极探索以煤代油、天然气代油、电代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多种途径.但时至今日,在替代石油的再生能源的开发上,人类没有根本的进展.
    粉尘燃料内燃机是一种全新的往复式内燃机.它跟传统的汽油、柴油往复式内燃机截然不同,它利用“粉尘爆炸原理”,既可以直接燃烧精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料产生工业动力,也可以直接燃烧精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料产生工业动力.
    100多年前人们从多次的面粉爆炸事故中发现了一个重要的物理学原理——粉尘爆炸原理.科学家发现,粉尘爆炸的发生必须具备三个条件:(1)粉尘燃料能充分地与空气混合;(2)粉尘燃料与空气混合后达到了一定的浓度;(3)粉尘燃料与空气达到了一定的温度
    粉尘爆炸能量之大,爆速之高,引起了军火炸弹专家和发动机专家的极大兴趣,他们对该原理的应用进行了长期的探索和研究.在国家利益和大量资金的驱动下炸弹专家获得了成功:上世纪50年代美国和前苏联研究出了利用粉尘爆炸原理的高爆炸弹——燃料空气炸弹.这种炸弹又称“云爆弹”、“环氧乙炔炸弹”、“小原子弹”.美国在伊拉克战争中使用的“炸弹之母”MOAB炸弹,即是这种炸弹.内有8.16吨炸药,其威力仅次于原子弹.燃料空气炸弹研制的成功,关键在于解决了二次引爆技术,满足了粉尘爆炸的条件.该炸弹达到目标位置时第一次引爆,将弹体内的环氧乙炔燃料均匀的撒布在空气中形成气溶胶云雾.这时再进行第二次引爆,向这些气溶胶云雾提供活化能(即一定的热能),使这些气溶胶云雾猛烈燃烧爆炸起来.这种炸弹爆炸时不仅爆炸能量大,冲击波强.而且能夺取目标区域内的氧气,使人缺氧窒息而死.
    百多年来,包括柴油机发明人鲁道夫·狄塞尔在内的许多发动机专家,一直进行粉尘爆炸和传统往复式内燃机燃用煤粉的研究.虽然至今还没有成功的煤炭粉尘往复式内燃机问世,但发动机专家通过大量试验和研究,证明了煤粉可以当作内燃机的燃料来烧.然而,在试验中遇到了煤粉供应、粉尘点火、活塞环磨损、润滑油污染等问题,这些问题是传统的往复式内燃机无法解决的.
    粉尘燃料内燃机由三室汽缸、送料预热系统、阀门正时机构、活塞连杆机构等四大部分组成.该机型构思巧妙、设计新颖,精制过的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉尘燃料进入该内燃机后,不仅能充分形成粉尘爆炸的三个条件,会产生激烈的燃烧爆炸,而且能克服燃料供应、粉尘点火、活塞润滑、废气排放等问题.因此该机型能连续运行,向外输出动力.
    第2节 热机的效率

    【教学目标】
    一、知识目标
    1.从能量转化的角度认识燃料的热值.知道燃料热值的物理意义及其单位.
    2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.
    3.通过能量的转化和转移,认识热机效率.
    二、能力目标
    1.通过对燃料燃烧过程的分析,归纳出燃料燃烧过程中的能量转化.
    2.通过对热机中的能量转化及损失的分析,了解提高热机效率的具体措施.
    三、素养目标
    1.通过学习提高热机效率的具体措施,帮助学生提高节能意识;初步认识科学技术的发展对自然环境造成的影响,增强环保意识.
    2.通过燃料燃烧放出有害物质的学习,使学生初步认识到事物都是一分为二的,培养学生初步的辩证的观点,养成辩证看问题的良好习惯.
    【教学重点】燃料的热值,热机效率的计算.
    【教学难点】热机中的能量转化及损失,提高热机效率的具体措施.
    【教具准备】多媒体课件.
    【教学课时】1.5课时

    【巩固复习】
    教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
    【新课引入】
    教师提问:汽油机以汽油为燃料,柴油机以柴油为燃料,现代火箭以液态氢为燃料,你还见到过哪些燃料?燃料在燃烧的过程中是什么能向什么能转化?
    学生回答后,教师归纳指出:燃烧时是化学能转化为内能,目前人类获得内能的主要途径是燃料燃烧,下面我们就一起学习关于燃料燃烧及其利用的相关知识.
    【进行新课】
    知识点1 燃料的热值
    1.热值的概念
    师 我们知道,燃料是指在燃烧时能产生内能、光能的物质.燃料的种类很多,一般可分为固体燃料(如木柴、煤等)、液体燃料(如汽油、柴油等)和气体燃料(如氢气、煤气、天然气等).下面请同学们根据自己家里通常用到的燃料,结合平时的观察,分析一下:你家做同样一餐饭需要消耗多少不同的燃料?想想,相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量是不是相同的?
    各小组的学生回忆、交流和讨论,发表各自建议.最后由每组代表发言.
    教师收集整理得出结论:相同质量的不同燃料燃烧放出的热量不同.为了表示燃料的这种特性,物理学中用“热值”这个物理量来描述.
    师 大家再回忆下,燃料燃烧时燃烧是否完全呢?燃烧程度会不会影响放出热量的多少呢?
    生:有影响,完全燃烧时放出的热量多些,未完全燃烧时放出的热量自然要少些.
    师 因此,为了便于科学比较,就统一用燃料“完全燃烧”,而且燃料质量取1kg,比较放出热量多少,放出热量多,那么它的热值就大,反之,放出热量就少,热值就小.
    板书:热值:
    (1)定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值.热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量.
    (2)单位:在国际单位制中,热量的单位是焦耳,质量的单位是千克,则热值的单位是焦每千克,符号是J/kg.
    (备注:对于气体燃料,热值在数值上等于1m3燃料在标准状态下完全燃烧放出的热量,单位是焦每立方米,符号是J/m3.)
    (3)计算公式:Q放=mq或Q放=qV
    教师总结:对于热值的理解,我们要抓住三个关键词:“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”.
    ①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值,不同的燃料有不同的热值.由此可见,热值反映了燃料的燃烧特性.热值大,反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多,或者说,化学能转化成的内能多.
    ②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料,只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值,如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.
    ③“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的,如果同种燃料的质量不同,则完全燃烧时放出的热量大小不同.
    2.热值是燃料的属性
    教师引导学生阅读教材P23《小资料》——“一些燃料的热值”.先让学生通过查表找出下列燃料的热值:干火柴、无烟煤、焦炭、酒精、柴油、汽油、液态氢,然后说出它们的物理意义.例如酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示的意义是酒精完全燃烧时,放出的热量与其质量之比为3.0×107J/kg.
    教师鼓励学生积极发言,并继续提问:
    (1)热值表中,热值最大的是哪种燃料?热值最小的是哪种燃料?
    (2)火箭上为什么用液态氢作燃料?
    (3)热值反映了燃料的什么性质?不同燃料的热值一定不同吗?
    学生回答:(1)表中热值最大的是氢(1.4×108J/kg),热值最小的是干木柴(1.2×107J/kg).
    (2)火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大.
    (3)热值是燃料的一种属性,不同的燃料有不同的热值.
    教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
    板书:
    热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系.
    例题1(多媒体展示)甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的热量较多,那么( )
    A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值
    B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量
    C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大
    D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
    解析:Q放的大小与质量m和燃料的热值q都有关,即Q放=mq,因此,甲放出的热量较多,其质量和热值不一定大,但是质量和燃料热值的乘积一定大,故应选D.
    答案:D
    例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目,并针对性地讲解.
    例题3(多媒体展示)在一次物理实验中,共燃烧酒精42g,如果酒精完全燃烧,则能释放多少热量?这些热量被10kg的水完全吸收,水的温度能上升多少摄氏度?[酒精的热值q=3.0×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]

    即酒精完全燃烧释放的热量是1.26×106J;水的温度能上升30℃.
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.
    知识点2 热机的效率
    1.燃料的利用率
    师 我们知道,在用煤、煤气或天然气给盛水的壶烧水时,燃料燃烧放出的热量不是被水全部吸收,有一部分被壶、炉灶吸收,有一部分散失到周围的空气中,再加上燃料不可能完全燃烧.也就是说,燃料的利用率只是一部分.下面我们就一起来认识“燃料的利用率”.
    (教师还可以利用画饼状示意图的方法来形象表示燃料燃烧放出热量、散失热量、未燃烧的燃料所占的比例,以加深学生对燃料利用率的理解)

    板书:
    (1)燃料的利用率就是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
    (2)公式:η=Q有Q放×100%
    师 我们知道通常的锅炉,燃料的利用率都比较低,例如取暖用的小型锅炉,我们应该如何采取措施来提高燃料的利用率呢?请同学们分组讨论后积极发言.
    生1:可以让燃料尽可能地充分燃烧,如把煤块磨成煤粉或煤粒,用鼓风机吹进炉膛.
    生2:可以减少各种热量损失,如加大与氧气的接触面积(或加大受热面积),减少烟气带走的热量.
    教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
    板书:
    提高燃料利用率的方法:
    (1)让燃料尽可能地充分燃烧;
    (2)减少各种热量损失.
    2.热机的效率
    师 前一节课时,我们学习了热机,我们知道热机也是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的,那么热机燃烧汽油或柴油时释放的能量是否被充分利用来做功了呢?
    生:当然没有.
    师 那能量都到哪里去了?大家可通过查阅资料,交流和讨论等多种形式去了解.

    教师总结:热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,其次是散热损失、机械摩擦损失等.而用来做有用功的能量只有一小部分.通常汽油机的效率为20%至30%,柴油机的效率为30%至45%.
    板书:
    (1)热机的效率就是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧释放出的能量之比.
    (2)公式:η=W有/W总×100%
    师 热机的效率是热机性能的重要指标.热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污染.在设计和制造热机时,我们要不断改进和创新,以减少各种能量损失,提高效率.下面就请同学们积极发言,说出具体措施.
    生1:在热机的能量损失中,废气带走的能量最多.我们可以设法利用这些废气的能量.
    生2:热机在运行过程中,机器间的摩擦消耗了部分能量,我们可以通过加润滑油的方式来减小摩擦.
    生3:尽可能地使燃料充分燃烧.
    教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
    板书:
    提高热机效率的途径:
    (1)尽量减小各种热量损失;
    (2)保持良好的润滑,尽量减小摩擦;
    (3)尽可能使燃料充分燃烧等.
    3.热机与环境
    教师通过播放音像资料来具体介绍我国每年消耗燃料的数量,以及我国的燃料利用率的情况和燃料燃烧造成的环境污染情况.引导学生思考我们在利用热机的时候,给环境造成了哪些危害.
    (教师也可以组织学生进行一些社会调查或举办一些关于环境污染的讨论会,对为什么要强制实行旧车淘汰制,汽车的尾气要进行定期检查,并且要加装净化装置等问题进行讨论,还可以观看电视和报纸关于当天空气质量的报道,让学生尽量接触一些生动具体的的实际问题,对环保产生紧迫感和责任感,增强学生的环保意识,也可以让学生讨论燃料利用的利与弊,使学生初步养成辩证看待问题的习惯,正确对待科技进步给人类社会带来的正面和负面影响.
    例题4(多媒体展示)如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率η等于( )


    解析:从图中可以看出,在内燃机中,燃料完全燃烧产生的能量中,由于排出的废气温度较高,损失一部分能量;由于机件向外散热及克服摩擦做功损失一部分能量,真正向外输出的有用机械能只占燃料所含化学能的一部分.故热机的效率等于做有用功的能量(图中E4)与燃料完全燃烧时所释放的能量的比值,即:η=E4/E1×100%,故B正确.
    答案:B
    例题5(多媒体展示)为了响应国家“节能减排”的号召,同学们讨论家用汽车的节能方法,你认为下列方法不合理的是( )
    A.开车过程中不宜频繁地急加油和急刹车
    B.定期清理汽车后备箱中的不常用物品,减小汽车负载
    C.夏天开车开空调时,空调的温度不宜过低
    D.驾车长期低速行驶
    解析:频繁的急加油和急刹车都会造成汽油的浪费,所以要尽量避免这种驾驶方法,A说法合理;清理汽车后备箱中的不常用物品,可以减小汽车的阻力,行驶时可以节约耗油量,B说法合理;如果天气不是很热就不用开空调,即使开时也不要让温度过低,C说法合理;驾车在上坡时低速行驶以增大牵引力,而当在平路上行驶时还要以适当的速度行驶,这样可以节约耗油量,D说法错误,故选D.
    答案:D
    例题6(多媒体展示)天然气在我市广泛使用,已知天然气的热值为7.0×107J/m3,完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少焦的热量?这些热量若只有42%被水吸收,则可以使常温下5kg的水温度上升多少摄氏度?

    教师引导学生阅读教材P25页STS《从火车到火箭》短文.(通过有关火箭发展史的介绍和火箭应用方面知识的学习,使学生受到良好的爱国主义和热爱科学等方面的教育)
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.
    【课堂交流、小结与延展】
    师 同学们,我们通过本节课的学习,你们都有哪些收获呢?请相互交流、讨论.
    生1:通过学习,我知道了不同的燃料燃烧时放出的热量不同,放出的热量的多少与燃料种类、燃烧程度有关.
    生2:热值是燃料的一种属性,每种燃料都有自己的热值,它与质量、体积、燃烧状况无关.
    生3:根据热值的物理意义,如干木柴的热值q为1.2×107J/kg,即1kg干木柴完全燃烧放出的热量为1.2×107J,那么,质量为mkg的干木柴完全燃烧可以放出的热量为Q放=mq.
    生4:热机的燃料利用率很低,燃料燃烧时释放的能量有多种去向:废气带走、散热损失、机械摩擦损失,而真正用来做有用功的能量只占很少一部分.
    ……
    【教师结束语】
    同学们,我们通过本节课的学习,收获了不少知识.我们认识了燃料的热值、燃料的利用率和热机的效率,我们进一步学习了提高热机效率的方法,知道了环境保护的重要意义.为了人类生存环境的健康持续和谐发展,我们必须树立节能和环保意识,倡导低碳生活.好,谢谢大家!
    课后作业
    完成本课时对应课后练习.

    1.在帮助学生理解热值概念时,可以课前让学生做社会实践调查:家庭(农村)炉灶的变化及燃料使用的变化,体会相同质量的不同燃料在燃烧时释放的热量有明显差异.认识不同燃料的热值不同,并由此引导学生分析、讨论如何有效提高燃料的利用率.
    2.有效利用燃料是节约能源、保护环境的重要措施,讲解这个问题是为了强调节约能源、注意环保的重要性,对学生进行节能教育,关于保护环境问题,通过这部分内容的学习,一方面是为了提高学生的环保意识,另一方面要让学生辩证地看待科学进步对人类社会的影响,使学生初步认识到事物都是一分为二的,培养学生初步的辩证唯物主义的观点,养成辩证看问题的良好习惯.



    热机与环境
    燃料很难完全烧尽,大多数燃料又都含有一定的杂质,因此燃烧后会留有灰烬等废弃物.这些废弃物不仅占用地面,而且会污染环境.
    燃料燃烧不仅生成二氧化碳,还会生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等气体和一些粉尘.
    飘浮在空气中的粉尘会影响人和动物的呼吸系统正常工作,还会降低光照,影响植物的光合作用,影响动植物生长.
    二氧化碳本身是无毒的,但研究认为二氧化碳排放量的增加可能是引起地球温室效应的原因之一,地球温度的升高将引起干旱等灾害,影响植物生长,影响人类生存的环境.
    一氧化碳主要是燃料不能完全燃烧形成的,如果它进入人体内会阻碍体内氧气的传输,使人缺氧致死(即“煤气中毒”).内燃机排出的废气中就含有一氧化碳.
    二氧化硫会形成酸雨,危害植物、危害庄稼、破坏生态,还将腐蚀建筑物.
    氮气在空气中含量极丰富,正常温度下是无毒无害的.含氮的空气在吸气冲程中进入内燃机汽缸中,当汽缸内燃油爆发燃烧时,温度高达1500℃以上,氮在此高温下会与氧化合生成一氧化氮和二氧化氮,它们都是有毒的气体,会损害人和动物的身体,也会形成酸雨.
    第3节 能量的转化和守恒

    【教学目标】
    一、知识目标
    1.知道能量守恒定律.
    2.能举出日常生活中能量守恒的实例.
    3.理解自然界中各种能量间的联系和相互转化、转移的规律.
    二、能力目标
    1.通过学生自己动手做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化.
    2.通过学生讨论,体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体.
    三、素养目标
    1.通过学生动手实验,激发学生的学习兴趣.
    2.对能量的转化和守恒有一个感性的认识,为建立科学的世界观和思维方法打基础.
    【教学重点】
    各种形式的能的转化;能量守恒定律.
    【教学难点】
    区别能量转移和能量转化,并运用能量守恒定律分析具体问题.
    【教具准备】
    多媒体课件、塑料袋(黑色)、水、温度计、太阳能电池太阳帽、火柴、铁丝、酒精灯、钢球、单摆、细线、乒乓球.
    【教学课时】
    1课时

    【巩固复习】
    教师引导学生复习上一节所学内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
    【新课引入】
    教师提问:同学们,请大家双手不停地来回搓动,体会有何感受?
    学生动手操作后回答:手心发热.
    师 从能量的角度分析下,能量如何变化?
    生:机械能转化为内能.
    师从现象的角度分析,揭示什么关系?
    生:摩擦生热,说明力现象与热现象互相联系.
    师大家分析的很好.除此之外,自然界中的其他现象之间有联系吗?它们之间的能量可以相互转化吗?在转化过程中有什么规律?下面我们就来讨论这些问题.
    【进行新课】
    知识点1 能量的转化和转移
    1.能量的转化
    师请大家自己动手完成教材P27页《想想做做》中的小实验.
    学生分组进行实验.
    小组1完成实验1:来回迅速摩擦双手;
    小组2完成实验2,小组3完成实验3,小组4完成实验4.实验结束后各小组派一名代表发言.
    教师引导学生互相交流、点评,对回答不完善的地方可补充完善.分析归纳、得出结论:
    实验1:说明机械能转化为内能
    实验2:说明太阳能转化为内能;
    实验3:说明太阳能转化为电能,再转化为动能;
    实验4:说明机械能转化为电能.
    师请大家再列举一些类似事例.
    学生思考、分析和讨论.
    师 由此可见,自然界中的各种现象之间是互相联系的,在一定的条件下,各种形式的能量都可以相互转化.
    板书:
    能的转化:
    (1)在一定的条件下,各种形式的能量都可以相互转化.
    (2)自然界中的各种现象之间是互相联系的.
    教师引导学生看教材P27页图14.3-1,思考并举例补充完整.
    学生举例,师就学生所举事例引导学生分析,点评.
    (教师重点介绍气体膨胀做功;水力发电;电流通过电热器;电流通过电动机;植物光合作用等现象中的能量转化.)
    2.能量的转移
    教师演示实验:把铁丝放在酒精灯上加热;运动的甲钢球撞击静止的乙钢球.提示学生观察,并分析能量如何变化.
    生:酒精燃烧释放出的内能转移给铁丝,使铁丝内能增加;甲球的机械能转移到乙球.在这种转移的过程中能量形式没有变,只是由一个物体转移到另一个物体.
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.

    知识点2 能量守恒
    教师演示实验:
    (1)单摆实验;
    (2)把乒乓球从高处释放的实验.
    师单摆摆动的幅度越来越小,最终停了下来;乒乓球弹跳的高度越来越小,最终停了下来.这是为什么?它们的能量丢失了吗?减少的机械能到哪里去了?
    生思考、讨论和交流,发表各自的见解.
    教师引导学生分析:单摆、乒乓球克服空气阻力做功,机械能逐步转化为内能.每次机械能减少了多少,内能相应地就增加了多少,因此,总能量并没有变化,只是换了一种形式.由此可见,能量的总量是不变的.再例如,把烧热的金属块,投到冷水中,冷水、盛水的容器以及周围的空气等,都要吸收热量,它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等.所以说,尽管有的时候,物体某种形式的能量,可能转移到几个物体或转化成几种形式的能量,但能量的总量还是保持不变.也就是说某物体损失的能量等于几个物体得到的能量的总和.
    教师总结:大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量,能的总量是保持不变的.
    科学工作者经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍的定律——能量守恒定律.
    板书:
    能量守恒定律:
    能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.
    注意:能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一:
    (1)能量守恒定律普遍适用.在形形色色的自然现象中,只要有能量的转化,就一定服从能量守恒的规律.无论是物理的、化学的问题还是地质的、生物的、天文的问题,大到宇宙天体的演变,小到原子核内部粒子的运动,都遵循能量守恒的规律.
    (2)能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器和重要依据.
    (3)能量守恒定律反映了自然现象的普遍联系.揭示了自然界的各种现象都不是孤立的,而是相互联系的.
    师很久以前,各国总有人设想制造一个不需要任何能量的永动机,结果梦想都失败了.同学们,你们想一想,为什么他们总是以失败告终?
    学生思考、讨论.明白了事情的真相:因为它违背了能量守恒定律.
    课堂演练
    完成本课时对应课堂练习.
    【课堂交流、小结与延展】
    师 同学们,通过本节课的学习,你们有哪些收获呢?请相互交流、讨论.
    生1:通过学习,我明白了各种形式的能在一定的条件下,可以相互转化或转移.而且在转化、转移过程中,能量的总量保持不变.
    生2:通过学习,我知道能量守恒定律是自然界中最普遍的基本定律之一.大到天体,小到原子核;无论在哪个领域、哪个学科,所有的能量转化的过程,都服从能量守恒定律.
    生3:能量守恒定律是人类认识自然、利用自然和保护自然的有力武器.
    生4:能量守恒定律推动了生产力的发展,为人类社会进步做出了重要的贡献.
    【教师结束语】
    同学们,我们通过这节课的学习,收获了不少知识.我们知道了一个重要的基本的普遍的规律——能量守恒定律.明白了自然界中的各种现象是相互联系的,不是孤立的.能量守恒定律在人类认识自然、利用自然和保护自然中提供了重要依据和有力保障.好,谢谢大家!
    课后作业
    完成本课时对应课后练习.

    1.通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律有一个感性的认识.通过多举例,多联系生活锻炼学生分析问题的能力.体会能量之间的相互转化来反映自然界各种现象的内在联系.学生在边实验边分析中获得了物理知识,学会了物理的学习方法.同时师生互动效果好,营造了良好的学习氛围.
    2.在帮助学生理解能量转化、转移过程中,能的总量保持不变时,采用演示实验,由学生视觉上观察到的表面现象入手进行引导剖析,揭开能量的真相——机械能不是消失了,而是转化成另一种形式的内能.这样由浅入深,水到渠成,学生自然就会明白了,能量不会凭空消失,也不会凭空产生.
    3.在帮助学生理解能量守恒定律时,最后提出问题:先前总有人设想制造永动机,结果都是失败了,这样一个事实,让学生思考、讨论.应证了能量守恒定律为人类认识自然、利用自然和保护自然提供了重要依据和有力保障.


    本章复习训练

    【教学目标】
    1.知道热机中的能量转化.
    2.知道四冲程内燃机的构造和工作原理,知道汽油机和柴油机的区别.
    3.从能量转化的角度认识燃料的热值,知道燃料热值的物理意义及其单位.
    4.通过能量的转化和转移,认识热机效率.
    5.知道能量守恒定律,能举出日常生活中能量转化和转移的实例.
    【教学方法】
    1.归纳法:整合本章知识点之间存在的联系.
    2.讲练结合法:通过典型习题的讲练,帮助学生加深理解知识的内涵,熟悉解题方法与技巧.
    【教具准备】
    多媒体课件
    【教学课时】1课时

    【巩固复习】
    教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.
    【本章总结】
    1.知识结构:(用多媒体展示并总结)

    2.例题讲解:(用多媒体展示)
    考点1 热机、热值、热机效率
    例题1汽油机工作的时候,活塞在汽缸里往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端叫做一个 .四冲程汽油机的工作过程由 、 、
    、 四个冲程组成,其中只有 冲程是燃气对外做功,完成一个工作循环曲轴要转 周.
    解析:活塞在往复运动中从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程.四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中只有做功冲程是燃气对活塞做功,其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成,完成一个工作循环曲轴要转两周.
    答案:冲程吸气压缩做功排气做功两
    例题2某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气.已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃).求:
    (1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
    (2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量;
    (3)煤气灶烧水的效率.
    能考点2 量的转化
    例题3如图实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )

    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
    课后作业
    完成本课时对应课后练习.

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