第十四章 内能的利用

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1、第十四章内能的利用第一节热机一、教学目标1、了解四冲程汽油机的基本工作原理．2、从能量转化的角度认识热机的原理二、教学重点与难点汽油机的工作原理及能的转化过程，柴油机的原理教学过程：三、进行新课用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机(1)汽油机最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机①构造（出示模型，边指示边讲解）。进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。冲程：活塞从气

2、缸一端运动到另一端叫做一个冲程②工作原理。内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程③能的转化。吸气冲程、压缩冲程、排气冲程，靠飞轮的惯性运动。做功冲程，内能转化成机械能。(2)柴油机柴油机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程②柴油机与汽油机的不同点：构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴；工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，

3、气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式）；用途方面：柴油机比汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。四、小结五、课堂练习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

4、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（）图16.4－1    A  甲       B  乙      C  丙      D丁4．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，

5、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

6、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（）图16.4－2A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E］×100％　B.η=(E2/E)×100％C.η=［(E1－E3+E4)/E］×100％D

7、.η=(E1/E)×100％第二节热机效率教学目标1知道内能的利用与环境保护的关系。2常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。3培养学生重视提高保护环境的意识。重点热机的效率、提高热机效率的途径教学过程一．复习提问：什么是机械效率？二．新课引入：热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题，这一节我们就来讨论这个问题。三．新课内容。1．热机是利用燃料来做功的装置。化学能转化成机械能（做功）。2．热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。热机效率是热机性能的一个重要指标。热机的各种损失中，

8、废气占最多，应减小废气的能量损失。由于损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。（参阅课本中的几种热机的效率，内燃机的能流图以及火电站的能流图。）3．如何提高热机效率的效率？让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，运动部件润滑良好。4．内能对环境的影响。（1）废气