内能的应用

第一节内能的应用第四节热机【学习目标】1、通过实验了解可以利用内能来做功。2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。3、从能量转化的转化的角度认识燃料的热值，并了解内能的利用在人类发展史上的意义。4、通过能量的转化和转移，认识效率。5、通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面．【学习重点】：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．【学习难点】：热机中的能量转化及损失，了解热机效率．【预习检测】1．热机是将能转化为能的机械。2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。3．1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107J/kg，其物理意义是，某种燃料的热值与其质量。4．与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。【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。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：内燃机阅读课本解决下列问题。1．热机是把_________能转化为_________能的装置。2．什么是内燃机？3、完成下表中的填空内燃机的工作过程表进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(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：阅读燃料的热值，并回答下列问题：①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。②_______________________叫燃料的热值。③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。他的单位（字母）是_________。④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？讨论问题一讨论“想想议议”，并通过阅读教材，完成下列的问题在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。所选的燃料是，原因是讨论问题二：内能的利用效率：①思考：我们利用内能可以______和_____。②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要__的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量__。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给想想议议热机水、食物一部分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是____________________,其计算方法是__________________；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是_______________________。所以炉子的效率就是_____________________。④想一想提高炉子效率的有效方法：_________________________________________。⑤推动汽车的汽油机、柴油机等各种热机是利用内能______。其中对人类有用的部分是热机所做的有用功，其计算方法是________，供这部分有用功的能量来自于_________，其计算方法是____________。所以热机的效率的计算方法是_____________________⑥在热机的各种能量损失当中_______的能量最多。【归纳整理】【拓展练习】1．摩托车上的热机工作时提供动力的是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程2．我们知道：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连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是（）A．将废气排出缸外B．完成对外做功C．吸进汽油和空气的混合物D．压缩燃料和空气的混合物3．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，下图16.4－1中表示做功冲程的是（）A甲B乙C丙D丁热机实质：热机是把_______转化为_________的机器。工作过程：内燃机工作时都包括_______、______、_______、______四个冲程，其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。热值定义：___________________________________________单位：_______图16.4－1图16.4－24．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的。5．关于热机，下列说法错误的是（）A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能6．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14．3×107J／kg，完全燃烧0．5kg的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值(变大／不变／变小)7．焦炭的热值为3.0×107J/kg，它的物理意义是，完全燃烧kg的焦炭放出的热量能把50kg水的温度升高60℃．[不计热量损失，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]８．如图16.4－2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（）A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％B.η=(E2/E)×100％C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％D.η=(E1/E)×100％质疑与反思：