1、初二物理春季班 教师 日期 学生 课程编号 课型 同步 课题课题 热机 教学目标 1知道热机中能量的转化 2记住四冲程内燃机的构造和工作原理 3知道柴油机和汽油机结构的不同和工作过程的不同 教学重难点 1热机的能量转化（考试要求 B；出题频率高） 2汽油机四个冲程的工作原理（考试要求 B；出题频率高） 教学安排 版块 时长 1 知识梳理 30 分钟 2 例题解析 20 分钟 3 随堂检测 25 分钟 4 课堂总结 10 分钟 5 课后作业 30 分钟 一、内燃机 1、热机的定义：燃料燃烧时，将储存的_转化为蒸汽或燃气的_，各 种将蒸汽或燃气的_转化为_的发动机统称为热机。 2、内燃机的定义：燃
2、料在气缸内燃烧的热机，内燃机分为 _、_。 3、汽油机的构造：汽油机的主体是_，它的顶 部有_和_，顶部有_，下部有 _，它通过_和_相连，它的 移动通过连杆带动曲轴转动。 4、汽油机的工作过程： 6 能力提升 20 分钟 知识梳理知识梳理 热机 （1）吸气冲程：进气门_，出气门_，活塞由_向下端移 动，吸入_的混合物（柴油机吸入空气） 。 （2）压缩冲程：进气门、出气门都关闭，活塞由下端向上端移动，燃料混合物被压缩；气缸内 压强_， 温度_， 机械能转化为_。 在压缩冲程末温度达到最大， 汽油机火花塞产生电火花，将高温高压的燃气点燃（柴油机喷油嘴此时喷出雾状柴油，它遇到 高温高压空气自燃）
3、。 （3）做功冲程：燃料猛烈燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，将_转化为 _。 （4）排气冲程：进气门_，出气门_，废气被排出气缸。 （5）一个工作循环：活塞往复_次；曲轴转动_周；完成_个冲程；对外做 功_次；辅助冲程是靠飞轮_来完成。 二、常见的热机 1、汽轮发动机：包括_和_。它们通过高温、高压的水蒸气或产生 的燃气推动涡轮叶片旋转从而带动发电机或其他大型机械工作。 2、喷气发动机：空气由前部进入，并由涡轮机压缩，工作过程归纳为：进气、_、 燃烧、排气，只装燃料，不装氧化剂。 3、火箭发动机：火箭发动机除带有燃料（液态氢）之外，还带有助燃剂（如液态氧） ，可以在 大气层外工作。
4、4、汽油机和柴油机的异同 汽油机 柴油机 不 同 点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合气体 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 相 同 点 工作循环 四个冲程 能量转化 （1）压缩冲程：机械能转化为内能 （2）做功冲程：内能转化为机械能 活塞、 曲轴转动 每一个工作循环，活塞往复两次， 曲轴转动两周，对外做功一次。 运动 都需要外力 优缺点 汽油机比柴油机轻巧， 柴油机比汽油机效率高。 但是两者都带来了废 气和噪声污染。 三、燃烧的热值（选修） 1、热值的定义：1 千克某种燃料_放出的能量（热量）叫
5、做这种燃料的热值。 2、热值的符号：_，单位：_，物理意义：_ ，燃料燃烧放出热量计算公式：_。 3、热机的效率：用来做_的那部分能量和燃料_放出的能量之比， 叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式：_。 一、内燃机 知识点一：知识点一：内燃机概念内燃机概念 【例 1】内燃机的工作能量来源于燃料的 （ ） A机械能 B内能 C化学能 D化学能和内能 【例 2】以下机械属于热机的是 （ ） A杠杆 B斜面 C洗衣机 D汽油机 【例 3】燃料燃烧时，将储存的_能转化为蒸汽或燃气的_，各种将蒸汽或燃气 的_能转化为_能的系统称为热机。 知识点二：知识点二：汽油机的工作冲程汽油机的工作
6、冲程 【例 1】内燃机在做功冲程过程中，燃气的体积、压强、温度变化分别为 （ ） A增大、减小、降低 B增大、增大、升高 C减小、增大、降低 D减小、减小、升高 【例 2】家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是 （ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 【例 3】如图所示是汽油机的一个工作循环，工作循环是由四个冲程组成的，其中表示做功冲 程的是 （ ） 例题解析例题解析 【例 4】单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来 完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是 （ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 【
7、例 5】四冲程内燃机在一个工作循环中 （ ） A活塞往复运动 2 次，曲轴转动 2 周，完成四个冲程，对外做 1 次功 B活塞往复运动 2 次，曲轴转动 4 周，完成四个冲程，对外做 1 次功 C活塞往复运动 4 次，曲轴转动 2 周，完成四个冲程，对外做 2 次功 D活塞往复运动 2 次，曲轴转动 4 周，完成四个冲程，对外做 2 次功 二、常见的热机 知识点一：知识点一：汽油机与柴油机汽油机与柴油机 【例 1】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
8、物 D压缩燃料和空气的混合物 【例 2】柴油机和汽油机构造相似，主要不同是汽油机汽缸顶部有一个_，而柴油机汽 缸顶部有一个_；汽油机在吸气冲程吸进汽缸里的是_，而柴油机在吸 气冲程吸进汽缸里的是_。 【例 3】关于“热机”，下列说法中错误的是 （ ） A通过技术改进，可以使热机的效率达到 100% B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行” C用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性 D严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低，水凝固而胀坏水箱 三、燃烧的热值 知识点一：知识点一：热值热值 【例 1】关于燃料和热值，以下说法正确的是 （ ） A
9、燃料热值与燃料的燃烧情况无关 B容易燃烧的燃料，热值一定大 C煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料 【例 2】 2kg 的某种燃料完全燃烧时放出的热量为 9.2107J， 则这种燃料的热值_J/kg， 若这些燃料只烧掉 1/2，则剩余部分的热值为_J/kg。 【例 3】 王大刚同学和家人郊外野餐， 用木炭烧水。 铁锅内装有 5kg 水， 把水从 18加热至 98， 已知水的比热容为 4.2 103J/（kg ） 。如果木炭的热值为 3.4 107J/kg，它燃烧放出的热有 10% 被水吸收。求： （1）在这个过程中水吸
10、收的热量； （2）在这个过程中用掉多少木炭。 知识点二：知识点二：热机的效率热机的效率 【例 4】某中学为学生供应开水，用锅炉将 200kg 的水从 25加热到 100，燃烧了 6kg 的无 烟煤。 （水的比热容为 4.2103J/（kg） ，无烟煤的热值是 3.4107J/kg） 试求： （1）锅炉内 200kg 的水吸收的热量是多少焦耳？ （2）6kg 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？ （3）此锅炉的效率是多少？ 【例 5】一般来说，柴油机的效率高于汽油机的效率，这表明 （ ） A柴油机做功多 B柴油机做功快 C柴油机消耗柴油少 D柴油机将内能转化为机械能的比例大 1、热机是把_能转化
11、为_能的机器；在热机里，用来做_的那部分能量，与燃 料_放出的能量之比，叫做热机效率。 2、 内燃机的特点是： 燃料在_燃烧， 生成_的燃气， 燃气推动活塞_， 将_ 能转化为_能。 3、内燃机的工作过程由_、_、_、_四个冲程组成，内燃机中，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。 4、_叫做这种燃料的热值。热值的单位是_，符号是_。 5、喷气式发动机有两种，需要用大气中的氧气来助燃的是_发动机，这种发动机在 _上使用；自带燃料和氧化剂的是_发动机，它工作时不需要空气，可以在大气 层外工作能够用来发射_。 6、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲
12、程是 （ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 7、对于四冲程汽油机，燃料进入气缸的冲程是 （ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 8、汽油机飞轮的转速是 3000r/min，则每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是 （ ） A1500 次 B3000 次 C6000 次 D750 次 9、 过去人们在冬天常用烟煤生火取暖。 已知烟煤的热值为 2.9107J/kg， 则当燃烧了 1kg 的烟煤时， 下列说法正确的是 （ ） A放出 2.9107J 的热量 B屋子吸收了 2.9107J 的热量 C放出的热量大于 2.9107J D屋子吸收的热量小于 2.9107
13、J 随堂检测随堂检测 10、关于燃料的热值，以下说法正确的是 （ ） A燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B容易燃烧的燃料，热值一定大 C0.5g 汽油和 2kg 汽油，它们的热值是一样的 D煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 11、单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程是 （ ） A只有吸气和压缩冲程 B只有压缩和做功冲程 C只有压缩和排气冲程 D有排气、吸气、压缩冲程 12、已知干木柴的热值是 1.2107J/kg，完全燃烧 0.7kg 干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部 被水吸收，能使多少千克水的温度由 20升高到 70？【已知水的比热容为 4
14、.2103J/（kg） 】 13、要将 50kg、20的水加热到 60，用煤气灶需要燃烧 0.8kg 煤气（煤气的热值 4.2107J/kg） 求： （1）水吸收的热量 （2）煤气完全燃烧放出的热量 （3）煤气灶的效率 1、汽油机的四个冲程各自的构造特点以及能量转化关系。 2、总结热值和热机效率的概念。 3、总结汽油机和柴油机的异同点。 课堂总结课堂总结 课后作业课后作业 1、四冲程柴油机的工作过程中，内能转化为机械能的是 （ ） A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 2、单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环，曲轴转过 （ ） A720o B180o C360o D90o 3、在四冲程
15、内燃机的一个工作循环中，存在着能量的转化，则有能量的转化的冲程是 （ ） 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吸气冲程和排气冲程 4、柴油机和汽油机的四个冲程中，相同之处为 （ ） A吸气冲程中吸入的都是燃料 B压缩冲程中都要喷出雾状燃料 C都用火花塞产生的电火花点火 D排气冲程都是把废气排出 5、一台单缸汽油机，飞轮转速为 1800r/min，那么 1s 内汽油做功的次数为 （ ） A1800 次 B30 次 C15 次 D2 次 6、用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是 （ ） A水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能
16、增大 B水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同 D软木塞的机械能守恒 7、下列过程中，将内能转化为机械能的是 （ ） A流星在大气中穿行 B用热水泡脚 C汽油机压缩冲程 D水沸腾将壶盖顶起 8、 “可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下， “可燃冰”完全燃烧放出的热 量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_很大。以 10 倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰” 完全燃烧放出的热量为_J，可以使_kg 的水从 20加热至 60（c水=4.2103J/（kg ） 、q煤气=4.2l07J/kg） 。 9、为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用
17、如图所示的装置进 行实验： 他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中， 点燃它们， 分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃 烧。 （1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中两项内容漏写了，请你帮他补充完整。 （2） 实验后小明根据实验数据利用公式 Q=cmt 算出了水吸收的热量， 结合 “10g 酒精” 这一数据， 算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由_。 10g 酒精 燃料温度 加热前水温/ _ _ 10、太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一。小明家新安装了一台 容积为 500kg 的太阳能热水器，加满水后，经过 4
18、h 阳光的照射，水温由原来的 20升高到 40。 则： （1）在这 4h 内水吸收了多少热量？ （2） 若这些热量由效率为 20的火炉燃烧焦炭来提供， 则需要燃烧多少焦炭？ 【水的比热容 c水=4.2 103J/（kg） 、焦炭的热值 q=3.0107J/kg】 11、某中学为学生供应开水，用锅炉将 200kg 的水从 25加热到 100，燃烧了 6kg 的无烟煤。 （无 烟煤的热值是 3.4107J/kg）求： （1）锅炉内 200kg 的水吸收的热量是多少？ （2）6kg 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多大？ （4）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？ 12、图
19、为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为 60mm（面积近似取 S 3.0 10 3m2） ，活塞冲程长度为 L0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为 p 1.0 106Pa，活塞以 n1380 次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。 （1）汽油机在此工作状态下的功率是多少？ （2）如果此工作状态下每分钟消耗 20g 汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效 率是多少？（q汽4.6 107J/kg、不计摩擦） 1、 用混合法测定物质的比热容的实验中， 由于不可避免会有热量的损失 （包括小铝筒容器的吸热） ， 那么 （ ） A测出放热物质的比热容大
20、于其真实值，测出吸热物质的比热容小于其真实值 B测出放热物质的比热容大于其真实值，测出吸热物质的比热容大于其真实值 C测出放热物质的比热容小于其真实值，测出吸热物质的比热容小于其真实值 D测出放热物质的比热容小于其真实值，测出吸热物质的比热容大于其真实值 2、费米根据侦探小说得知，一具尸体大约需要半天的时间才能从体温 37降至 25。另外还了解 到， 体重约 60kg 的正常人的比热与水相当， 为 4200J/(kg ） ， 1kg 葡萄糖完全分解释放的热量为 1.6 107J，此外，尸体的散热量大约为正常人在相同的时间内散热量的 60%，根据这些数据估算一个 正常人体内每天必须补充的葡萄糖为 （ ） A630g B63g C840g D84g 3、 190 型柴油机汽缸直径为 90mm， 活塞冲程是 100mm， 做功冲程中燃气的平均压强为 69.3N/cm2。 （1）求做功冲程中燃气所做的功； （2）如果曲轴每分钟转 2000 圈，求此柴油机的功率。 能力提升能力提升
