内能的利用教案3.doc

壹方培训 总部：2188198 分部：2117198 全程个性化课外辅导壹方培训个性化辅导教案提纲教师： 学生： 时间: 2014年 月 日 第 次 一、授课知识点：1、 掌握温度的定义，温度的单位及测量；2、 掌握内能的概念；3、 掌握内能的改变，以及热量的计算。2、 教学内容：知识点 1 热机1热机：将内能转化为机械能的机器最常见的热机为内燃机2内燃机四冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能 2、热机是利用内能做功的机械 3、内燃机分为汽油机和柴油机两大类 4、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 5、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， 一个工作循环，曲轴和飞轮转动2 周，活塞往复2 次，对外做功1次。6、吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动，压缩冲程：进气阀门，排气阀门都关闭。活塞向上运动。机械能转化为内能做功冲程：进气阀门，排气阀门都关闭。火花塞点火。活塞向下运动。内能转化为机械能。(只有做功冲程对外做功) 排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开。活塞向上运动。排除废气7、汽油机和柴油机的区别：汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴；汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程只吸入空气；汽油机点火方式为点燃式，柴油机点火方式压燃式；汽油机的效率低，柴油机效率高；汽油机机体较轻，柴油机机体较重。3内燃机工作过程冲程工作示意图能的转化相应特点吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动吸入汽油和空气的混合物 (柴油机吸入的是空气)压缩冲程机械能内能进气门、排气门都关闭活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物(柴油机压缩的是空气)做功冲程内能机械能进气门、排气门都关闭活塞在高温、高压的燃气作用下向下运动点火方式：点燃式(柴油机为压燃式)排气冲程废气带走很多燃气内能进气门关闭，排气门打开活塞向上运动将废气排出汽缸废气中含有大量有害气体(1)一个工作循环包括四个冲程，每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次(2)在一个工作循环中，只有第三个冲程是燃气对外做功，其他三个辅助冲程依靠飞轮的惯性完成 注：可根据汽油机活塞运动方向和进气门的开、关来判断汽油机的四个冲程。柴油机与汽油机：同：四个冲程相同异：柴油机用喷嘴代替了火花塞1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能2、热机是利用内能做功的机械3、内燃机分为汽油机和柴油机两大类4、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5、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，一个工作循环，曲轴和飞轮转动2 周，活塞往复2 次，对外做功1次。6、吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动，压缩冲程：进气阀门，排气阀门都关闭。活塞向上运动。机械能转化为内能做功冲程：进气阀门，排气阀门都关闭。火花塞点火。活塞向下运动。内能转化为机械能。(只有做功冲程对外做功) 排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开。活塞向上运动。排除废气7、汽油机和柴油机的区别：汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴；汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程只吸入空气；汽油机点火方式为点燃式，柴油机点火方式压燃式；汽油机的效率低，柴油机效率高；汽油机机体较轻，柴油机机体较重。例 1 回答下列问题：1燃烧汽油能将它的化学能转化为_，热机通过做功，能把内能转化为_2内燃机有四个冲程，它们分别是_冲程，_冲程，_冲程，_冲程3在四个冲程中，给汽车提供动力的冲程是_冲程，排出汽车废气的冲程是_冲程例 2如图 所示是某个四冲程内燃机在工作过程中的一个冲程示意图，由图中情况可判定这个冲程( )A是排气冲程B是做功冲程C是把机械能转化为内能D是把内能转化为机械能例 3如图 1642 所示实验，试管口木塞冲出过程( )A试管口出现的白雾是水蒸气B试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少思路点拨：水蒸气对木塞做功，内能转化为机械能，水蒸气内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化成白雾例4关于热机，下列说法正确的是()A随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%B四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关 闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D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知识点 2 热值1定义：1 kg 的某种燃料完全燃烧放出的热量2单位：J/kg，读作：焦每千克3燃料完全燃烧放出热量的计算：Qqm，其中 q 为燃料的热值，m 为燃料的质量 (1)热值是表示燃料完全燃烧的放热本领，只有燃料才有热值，比热容是表示物体温度变化时吸热或放热的本领，任何物体都有比热容(2)气体燃料的热值单位一般用：J/m3，读作：焦每立方米气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为 QqV. (3)热值是燃料的特性之一，不同的燃料热值一般不同热值的大小只决定于燃料的种类，与燃料的质量、形态、体积、是否完全燃烧均无关 例 1 回答下列问题：1 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的_氢气的热值为 1.4108 J/kg，完全燃烧 0.1 kg 氢气可以放出_J 的热量2用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧时放出的热量之比，叫做热机的_ 例 2汽油的热值是 4.6107 J/kg，完全燃烧 210 g 汽油能放出_J 的热量若这些热量全部被水吸收，可使_kg 水 从 20 升 高 到 43 . 水 的 比 热 容 为 4.2103J/(kg)例3 2012淮安 为了比较酒精和碎纸片的热值，如图252所示，两只同种规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量_(选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中点燃，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较_，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。知识点 3热机的效率1定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比Q有用是燃料燃烧放出的转化为有用功的热量，Q总是燃料完全燃烧放出的热量3热机中的能量损失(1)废气带走的能量最多；(2)一部分燃料没有完全燃烧而损失；(3)克服各零部件的摩擦消耗一部分能量；(4)一部分能量损失在部件散热上4提高热机效率的途径(1)保持良好的润滑，减小摩擦； (2)尽可能使燃料充分燃烧； (3)废气带走的能量再利用等例 1如图 1647 所示为内燃机的能量流向图，热机效率等于( ) 例2、重4 10 N 的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力功率为9.2kW，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是（4.6107J /kg）（1）在图表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向受力示意图。（2）求汽车运动100s 内发动机对汽车的牵引力多大？牵引力做了多少功？汽车通过的距离多长？发动机消耗汽油质量是多少？知识点4 能的转化和守恒1能量形式的多样化：自然界能量形式多样，有机械能、内能、电能、光能等一定条件下都能互相转化2能的转化：能量的形式发生改变，发生在不同形式的能之间，如摩擦生热3能的转移：同种形式的能在不同物体或物体不同部位发生转移，如热传递4能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变(1)能量守恒定律具有普遍性，适用于任何能量转化或转移的场合(2)能量转化有方向性，但总量保持不变 例 1 回答下列问题：1冬天里人们常用两手相互摩擦产生热量，这是机械能转化为_2 植物吸收太阳光进行光合作用，这是光能转化为_3在一定条件下，各种形式的能都可以相互_4足球在地上滚动慢慢停下来，小明认为动能凭空消失了，对吗？_.例 2小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是( )A在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能B电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能C电热水器工作过程中，内能转化为电能D跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能思路点拨：要把握住能量转化前后的能量形式例 3下列说法中正确的是( )A根据能量守恒定律，能源的利用率应该是 100%B由于能量既不会消失，也不会产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关D在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失思路点拨：虽然能量守恒，但能量的转化有方向性，能为人所利用的能量受技术限制热效率的计算自主练习 备注三.课堂精题1.有一台单缸四冲程的柴油机，它工作时飞轮转速为1200r/min，则它的气缸内燃气1s对外做功（）A20次B10次C600次D120次2.一台八缸四冲程柴油机，飞轮转速为600r/min，若每个汽缸做功冲程中，每次做功7300J，那么这台柴油机的功率是（）A3.65104WB5.84105WC7.3105WD2.92105W3.汽油机飞轮的转速为600r/min，那么，每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别为（）A5，5B10，10C15，15D20，204.关于物体内能的说法中错误的是（）A一切物体都有内能B一定质量的物体，温度越高，它具有的内能越大C物体具有的内能越多，它具有的热量就越多D物体对外做功时，物体的内能会减少5.以下说法正确的是（）A只有对水加热，水的温度才能升高B物体内能的改变量只能用吸收或放出热量的多少来量度C热量就是内能D物体的温度发生变化，它的内能也一定发生改变6.（2013济宁）用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热，他们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为（）A0.84105JB1.2105JC2.52105JD都不是，不能计算7.（2013广州）水的比热容比煤油的大如图所示，隔着石棉网同时加热规格相同，分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管，至管内液体升温到 40，这个过程中（）A煤油温度先升到40B同一时刻水的温度比煤油高C加热相同时间，水吸收的热量多D升高相同的温度，煤油需加热较长的时间8.（2013郴州）在标准大气压下，将0.2kg水从25加热至沸腾需吸收的热量是（C水=4.2103J/（kg）（）A2.1103JB6.3103JC2.1104JD6.3104J9.（2012宜昌）两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，则下列说法中正确的是（）A水吸收的热量多B水上升的温度较高C它们吸收的热量相同D它们上升的温度相同10.（2012郴州）一杯水由80降至20放出的热量为Q1，它由30升高到70吸收的热量为Q2，则（）AQ1Q2BQ1Q2CQ1=Q2D无法比较11.（2011兰州）用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为（）A2.1103J/（kg）B4.2103J/（kg）C1.2103J/（kg）D条件不足，不能确定12.（2013广州）某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（）A热