河南省开封市第三十三中学九年级物理全册第十六章《热和能》16.4热机学案

116.4热机目标要求1．知道内燃机的工作过程以及其中的能量转化；2．知道燃料热值的概念、单位，知道热机的效率并了解提高热机效率的一些方法重点难点：汽油机和柴油机的区别和联系热值的概念教学过程自主学习：1．热机是把_____能转化为_________能的机器。2．内燃机的四个冲程：①______②______③_______④_______；把内能转化为机械能以及获得动力的冲程是__________冲程。3．1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的_____，单位是。4．燃料放热公式：Q放=燃料放热=燃料热值×燃料。1．：吸气、压缩、做功、排气中，压缩冲程将机械能转化为内能，。2．。3．四个冲程中做功冲程以外的三个冲程（吸气，压缩、排气）都是靠惯性工作的。4．固体燃料完全燃烧放出的热量Q=mq，其中m为燃料的质量，q为燃料的热值；气体燃料完全燃烧放出的热量Q=Vq,其中V为气体燃料的体积，q为燃料热值。5．固体燃料的的热值单位：J/kg；气体燃料的热值单位：J/m3合作探究1．汽油机的一个工作循环包括四冲程，做功冲程将转化为能2．思考：一个工作循环中，活塞往复，曲轴转动周，做功次3．讨论：热值是由什么决定的？与燃料的质量、体积等因素是否有关？4．思考：热机的效率怎么求？每课一练基础练习1．热机是把能转化为能的机器。2．四冲程汽油机的一个工作循环是由冲程、冲程、冲程、冲程组成的。其中只有冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的来完成，一个工作循环曲轴要转动周。3．1kg某种燃料放出的叫做这种燃料的热值，热值的单位是，汽油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是，完全燃烧1kg的汽油能放出J的热量。4．宿迁2007年3月27日电：江苏国信投资3亿元的生态环保型生物质发电厂在某经济开发区举行隆重开工仪式，标志着我市农林废弃物综合利用实现新的突破。采用秸秆为燃料发电，年消耗农林废弃物约2.2×108千克，减排二氧化碳约1×108千克，年发电量约2×108千瓦时。2×108千瓦时电能可供“220V1kW”的电饭锅正常使用小时；这些电能如由焦炭完全燃烧放出，则需要完全燃烧千克焦炭。如1kW·h的电能全部转化为水的内能，能使千克水温度升高50℃；1×108千克二2氧化碳气体的体积约是立方米。（1kW·h=3.6×106J，焦炭的热值是3×107J/kg，二氧化碳的密度约2kg/m3）5．现代火箭通常采用液态氢做燃料，这主要是因为氢的（）A．密度大B。质量大C。比热容大D。热值大6．近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中()A．热值B．比热容C．温度D．质量7．关于“热机”，下列说法中正确的是()A．压缩冲程中的能量转化是内能转化为机械能B．做功冲程中的能量转化是机械能转化为内能C．热机所产生的噪音，可以被热机上的消音器完全吸收D．用水循环来降低热机的温度，主要是利用水比热容较大的特性8．内燃机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程9．有关四冲程内燃机叙述中，不正确的说法是（）A．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能B．效率可以大于1C．工作开始时要靠外力启动D．每一个工作循环，燃气只做功一次能力拓展1．汽油机在压缩冲程中，汽缸中的气体温度会升高，这是用___________的方法来增加气体的内能的2．汽油机工作时，机械能转化为内能的是_____冲程，内能转化为机械能的是_____冲程，_____，_____，_____冲程是靠飞轮的惯性完成的。每个工作循环活塞往复_____次，曲轴转动_____周。3．热机是把_______能转化为_______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.4．喷气式发动机有两种，一类是需要用大气中的氧气来助燃的，这种发动机在__________上使用；一类是自带燃料和氧化剂的，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射__________.5．一台四冲程的汽油机每分钟完成300个冲程，则1min完成_____个工作循环，活塞来回_____次，做_____次功。6．下表为几种燃料的热值，由表可知（1）完全燃烧5kg木炭放出的热量是J.（2）柴油的热值酒精的热值，说明完全燃烧质量相同的柴油和酒精时，放出的热量多.（3）1kg焦炭的热值10kg焦炭的热值（填“大于”、“小于”或“等于”），因为热值的大小仅与有关.几种燃料的热值单位J/kg焦炭木炭酒精柴油3.0×1073.4×1073.0×1073.3×1077．我国地热资源十分丰富，已经发现的天然温泉就有2000处以上，温泉水的温度大多在360℃以上，个别地方达100℃一140℃．100kg的温泉水从60℃降到20℃放出的热量是J，相当于kg的煤气完全燃烧所放出的热量．[煤气的热值为4．2×107J／kg]8．一支蜡烛在燃烧过程中，它的（）A．质量变小，比热容变小，热值变小B．质量变小，比热容变小，热值不变C．质量不变，比热容不变，热值变小D．质量变小，比热容不变，热值不变9．下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中错误的是[]A．在吸气冲程吸入的物质不同B．点火方式不同C．工作过程中能量转化的形式不同D．用途不同10．在图16-4-1所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是A．甲乙丙丁B。乙甲丁丙C。甲乙丁丙D。丁乙甲丙11．一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则每s做功的次数为[]A.10次B.20次C.30次D.40次12．汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明[]A．甲做的有用功多B．甲比乙用的汽油少C．完全燃烧相等的汽油，其内能转化为有用功的能量甲比乙多D．相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油节约一些13．热机的热效率总小于1，下述原因中，错误的是[]A．热机工作时排出的废气的温度还很高，要带走一部分热量B．热机的一些部件在运动时要克服摩擦做功C．燃料燃烧时使热机温度升高，也要向周围散失一些热量D．许多热机设计和制造不够精良14．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C.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D.0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的15．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16．汽油机飞轮的转速是3000r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（）A.1500次B.3000次C.6000次D.750次17．下列提高热机效率的做法中，无效的是A.保证良好的润滑B.尽量减少各种热损失4C.提高燃油的质量D.减少因克服摩擦而额外消耗的功18．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的()A．压强增大，温度降低B．压强减小，温度升高C．压强增大，温度升高D．压强减小，温度降低19．在内燃机的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于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20．为提高锅炉的效率和燃料的利用率，下列做法不正确的是A.把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛内燃烧B.加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧C.增大受热面积，减少烟气带走的热量D.用木炭代替烟煤21．下列三个数值4.6×107J/kg、0.8×103kg/m3、2.1×103J/(kg·℃)各表征煤油的一个特性，这三个数值依次表示的是煤油的A.比热容、密度、热值B.密度、热值、比热容C.密度、比热容、热值D.热值、密度、比热容22．小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热是4.2×103J／（kg·℃），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg20℃的水烧开．（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量?（2）如果普通煤的燃烧值为3×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤?（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么?23．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图16-4-2所示，在此过程中（1）轿车速度为多少km/h？合多少m/s？（2）若轿车行驶过程中发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？（3）这段过程中轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q汽油＝4.6×107J/kg）5学后记