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文檔簡介
1、熱機(jī)導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)目標(biāo)知識點(diǎn):1、 了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理;2、 從能量轉(zhuǎn)換的角度認(rèn)識燃料的熱值;3、 了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義;4、 通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識熱機(jī)的效率。課時:一課時導(dǎo)法:實(shí)驗(yàn)探究法、歸納法導(dǎo)學(xué)過程課前導(dǎo)學(xué):一、熱機(jī)演示1:演示課本上的圖1641實(shí)驗(yàn),學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象?,F(xiàn)象是: 討論:本實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了哪些能量的轉(zhuǎn)化?以此引出熱機(jī)的定義1、 熱機(jī): 2、 熱機(jī)的種類有很多,其中包括 等等。二、內(nèi)燃機(jī)出示汽油機(jī)和柴油機(jī)的模型,指出這兩種是最常見的熱機(jī):學(xué)生先自己閱讀內(nèi)燃機(jī)部分的內(nèi)容,熟悉汽油機(jī)的工作原理;1、內(nèi)燃機(jī)包括 和 ,它們的共同點(diǎn)是 ;2、沖程: 汽油機(jī)
2、的四個沖程分別是 ;3、對照課本圖1643及模型介紹汽油機(jī)四沖程的具體工作情況進(jìn)、排氣門情況活塞運(yùn)動方向吸進(jìn)或排出的物體能量轉(zhuǎn)化情況吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程思考:四沖程中是否每個沖程都發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化?哪個沖程使汽車獲得了動力?討論:根據(jù)汽油機(jī)的剖面圖判斷是屬于哪個沖程的方法?4、簡單介紹一下柴油機(jī)與汽油機(jī)的異同相同點(diǎn):燃料都是在汽缸內(nèi)部燃燒,一個工作循環(huán)都是四個一樣的沖程,能量轉(zhuǎn)化是一樣的;不同點(diǎn):燃料不同;汽油機(jī)頂部是火花塞,柴油機(jī)是噴油嘴;汽油機(jī)吸入的是汽油和空氣的混合物,柴油機(jī)吸入的是純空氣;汽油機(jī)是點(diǎn)燃式,柴油機(jī)是壓燃式。課堂練習(xí)1、下列汽油機(jī)的四個沖程示意圖中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為
3、內(nèi)能的是( )2、 一汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/min,那么該汽油機(jī)每秒鐘工作循環(huán)有( )A. 5次 B. 10次 C. 20次 D. 40次3、 圖所示為某汽油機(jī)四個沖程的示意圖,下列排列順序正確的是( )A、甲乙丙丁 B、乙甲丁丙 C、甲乙丁丙 D、丁乙甲丙4、下列關(guān)于四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)區(qū)別的說法中錯誤的是A、在吸氣沖程吸入的物質(zhì)不同B、點(diǎn)火方式不同C、工作過程中能量轉(zhuǎn)化的形式不同D、用途不同5、指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本上的科學(xué)世界:現(xiàn)代汽車三、燃料的熱值設(shè)問:若燒開同樣的一壺水,若分別用干木柴和焦炭,用的干木柴多還是用的焦炭多?有學(xué)生的回答引入到燃料的熱值的概念1、燃料的熱值: 2、對熱值
4、的理解:(1)、是指單位質(zhì)量的燃料完全燃燒所放出的熱量;(2)、燃料是很難完全燃燒的,但熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料是否完全燃燒、質(zhì)量等均無關(guān);3、熱值的符號:q4、單位:j/kg5、熱量的計算:Q=mq討論:能使燃料充分燃燒的方法?例題1:1千克鈾全部裂變釋放出8.5×1013焦能量,這些能量相當(dāng)于完全燃燒_千克的無煙煤放出的能量(無煙煤的燃燒值是3.4×107焦/千克)例題2:一鋼罐內(nèi)裝有質(zhì)量為20千克的液化石油氣,這些液化石油氣完全燃燒放出的熱量為_焦。(液化石油氣的燃燒值為3.5×107焦千克)說明:此式子是按燃料完全燃燒計算的熱量,而燃料燃燒時實(shí)際放出
5、的熱量比按此式計算出來的要小;而有效利用的熱量又比放出的熱量要小,所以燃料的使用可以用利用率來衡量;因此熱機(jī)也是有效率的。四、熱機(jī)的效率1、熱機(jī)的效率: 2、熱機(jī)的效率一般是比較低的,蒸汽機(jī)的效率只有 ;汽油機(jī)的效率為 ;柴油機(jī)的效率為 。3、思考:熱機(jī)中燃料燃燒釋放的能量去向主要有哪幾個方面? 4.根據(jù)熱機(jī)中能量損耗的原因,怎樣進(jìn)一步提高熱機(jī)的效率 例3、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)。已知某型號柴油機(jī)的效率為,柴油的熱值為q。將質(zhì)量為m的柴油完全燃燒,能放出的熱量Q= ,這些熱量通過該柴油機(jī)的轉(zhuǎn)化對外所做的有用功W= 。例4、 小型鍋爐的效率為 55,煙煤的熱值為 2.9×107
6、焦/千克,完全燃燒100千克這種煤放出2.9×109J的熱量,將損失 J的熱量課后作業(yè)1. 四沖程汽油機(jī)四個沖程的工作順序,正確的是A.吸氣、做功、壓縮、排氣 B.吸氣、壓縮、做功、排氣C.吸氣、壓縮 排氣、做功 D.吸氣、做功、排氣、壓縮2. 四沖程柴油機(jī)在工作過程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程3. 關(guān)于“熱機(jī)”,下列說法中正確的是: A.做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.改進(jìn)技術(shù),可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100% C.用水循環(huán)來降低熱機(jī)的溫度,主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性 D.冬天晚上要把熱機(jī)水箱中的水放出,是防止氣溫降低時水
7、凝固脹壞水箱4. 圖所示為四沖程汽油機(jī)的一個沖程,下列說法正確的是A.這是壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.這是壓縮沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.這是做功沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.這是做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能5. 汽油機(jī)甲的效率比汽油機(jī)乙的效率高,這說明A甲做的有用功多B甲比乙用的汽油少C完全燃燒相等的汽油,其內(nèi)能轉(zhuǎn)化為有用功的能量甲比乙多D相同的時間內(nèi),汽油機(jī)甲比乙所用的汽油節(jié)約一些6. 熱機(jī)的熱效率總小于1,下述原因中,錯誤的是A熱機(jī)工作時排出的廢氣的溫度還很高,要帶走一部分熱量B熱機(jī)的一些部件在運(yùn)動時要克服摩擦做功C燃料燃燒時使熱機(jī)溫度升高,也要向周圍散失一些熱量D許多熱機(jī)設(shè)計和制造不夠精良7. 造成內(nèi)燃機(jī)效率不高的原因是A.內(nèi)燃機(jī)使用的燃料熱值不太大B.燃料燃燒不完全,要損失一部分能量C.排出的廢氣溫度較高,要帶走一部分能量D.一部分能量消耗在散熱及克服摩擦做功上8. 查表可知:天然氣的熱值為煤氣熱值的2倍,這表明 A.產(chǎn)生相同的熱量,使用天然氣的成本為使用煤氣成本的2倍B.產(chǎn)生相同的熱量,完全燃燒天然氣的質(zhì)量為完全燃燒煤氣質(zhì)量的2倍C.產(chǎn)生相同的熱量,完全燃燒天然氣的質(zhì)量為完全燃燒煤氣質(zhì)量的D.天然氣火焰的溫度為煤氣火焰溫度的2倍。9. 四口之家分別單獨(dú)使用不同種類的燃料時的平均月消
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